ElektronikSolar Enerji

MPPT Nedir? Nasıl Çalışır? MPPT Nerelerde Kullanılır?

0
MPPT Nedir? Nasıl Çalışır? MPPT Nerelerde Kullanılır?
MPPT Nedir? Nasıl Çalışır? MPPT Nerelerde Kullanılır?

Mühendistan Aylık Ücretsiz Bülten Aboneliği

Güneş ve rüzgar enerji sistemlerinde kullanılan ve sistemin daha verimli çalışmasını sağlayan MPPT cihazlarını yazımızda sizler için derledik. MPPT Nedir? MPPT Nasıl Çalışır? MPPT Nerelerde Kullanılır? gibi soruların cevaplarına bu yazımız ile ulaşacaksınız.

MPPT Nedir? MPPT Açılımı

MPPT açılımı, İngilizce olarak “Maximum Power Point Tracking” yani Türkçe olarak ” Maksimum Güç Noktası Takibi” anlamına gelmektedir. MPPT aslında DC-DC dönüştürücülerde kullanılan maksimum güç takibi tabanlı bir algoritmadır. Bu algoritmayı kullanan düzenleyicilere MPPT cihazı veya MPPT şarj kontrol cihazı denir. MPPT cihazları, belirli aralıklarla üretilen gücün, maksimuma ulaştığı değeri takip ederek yüke aktaran elektronik cihazlardır. Genellikle, güç üretiminin anlık değişebildiği rüzgar ve güneş enerji sistemlerinde kullanılırlar.

MPPT Solar Şarj Kontrol Cihazı

Çoğunlukla güneş enerji sistemlerinde MPPT şarj kontrol cihazı olarak bilinen bu cihazlar, solar sistemlerin verimliliğinin arttırılmasında oldukça önemlidir. Güneşten üretilen elektrik, gün içerisinde güneşin açısının değişmesi, bulutlanma, sıcaklık ve tozlanma gibi birçok faktörden dolayı sürekli değişiklik göstermektedir. Sürekli anlık olarak değişen elektrik doğrudan yüke verilmez bu sebepten bu gücün düzenlenmesi ve sabitlenmesi gerekmektedir. MPPT’li cihazlar ise, belirli zaman dilimlerinde anlık üretilen gücün maksimum olduğu zamanda elektriği yüke veya aküye aktarır. Bu sayede elektrik üretimindeki dalgalanmaların ve düşük voltaj veya amper değerlerinin sebep olduğu sorunların önüne geçilmiş olur.

MPPT solar şarj kontrol cihazları güneş panel çıkışı ile akü arasına bağlanır ve panellerin maksimum güç ürettiği zamanlarda bu gücü düzenleyip sabitleyerek aküleri verimli bir şekilde şarj eder. Havanın kötü olduğu zamanlarda elde edilen yüksek voltaj, düşük amper değerlerini voltajı düşürüp amperi yükselterek maksimum güçte yüke iletir. Bu da hem akülerin daha hızlı şarj olmasını, hem de daha uzun ömürlü olmasını sağlar.

MPPT'li Solar Şarj Kontrol Cihazı
MPPT’li Solar Şarj Kontrol Cihazı

MPPT’li solar şarj kontrol cihazları, özellikle ışınım değerlerinin düşük ve bulutlanmanın fazla olduğu bölgelere kurulacak solar sistemlerde daha çok tercih edilir. Tabi %99,5 verimlilik oranıyla monte edildiği her sistemin performansını arttıracaktır.

MPPT Çalışma Prensibi

MPPT, güneş paneli veya mini rüzgar türbini gibi bir güç üretim sisteminin ürettiği voltaj ve amper değerlerini okuyup, düzenleyerek V-I eğrisine göre maksimum güçte yüke aktarır. Yani, bu cihazlar güneş paneli güç çıkış değeri ile batarya gücünü karşılaştırır ve bataryanın verimli bir şekilde şarj edilebilmesi için gerekli akımı elde etmek için en uygun voltaj değerini ayarlayarak bataryaya gönderir. Eğer voltaj çok yüksek olup akım düşükse, voltajı düşürüp akımı da bir miktar yükselterek bataryayı daha verimli ve hızlı bir şekilde şarj edebilir.

MPPT I-V Eğrisi
I-V Eğrisi

Şimdi MPPT’nin çalışma prensibini bir örnekle sizlere anlatalım.

Elimizde 265 W Polikristal bir güneş panelimiz olsun. Değerleri aşağıdaki gibidir.

60 Hücreli  Polikristal 265 W Güneş Paneli

Maksimum Güç (Pmax)265 W
Maksimum Güç Voltajı (Vmp)31,4 V
Maksimum Güç Akımı (Imp)8,44 A
Açık Devre Voltajı (Voc)38,6 V
Açık Devre Akımı (Isc)9,03 A
Maksimum Sistem Voltajı1000 V DC
Güneş Paneli Ağırlığı18 kg
Güneş Paneli Ölçüleri1650 x 992 x40 (mm)

Batarya grubumuzun çıkışı da 24V 200Ah olsun. Güneş ışınımının düşük olduğu zamanlarda güneş panelinin ürettiği voltaj artarken akımı düşer. Bu örneğe göre güneş panelinin ışınımın düşük olduğu bir koşulda 36 V ve 3A ürettiğini düşünelim. Normalde bu değerler bile aküyü şarj edebilir fakat çok uzun sürer. Bu sebepten kullanılan MPPT’li şarj kontrol cihazı burada elde edilebilecek maksimum gücü yakalamak için voltajı 24 V değerine çekip akımı da 4,5 A-5 A arasına yükselterek daha hızlı bir şarj sağlar. MPPT’lerin en temel çalışma mantığı bu şekildedir.

MPPT’nin Yapısı

MPPT’nin yapısında diyot, bobin ve kondansatör gibi güç düzenleme elemanlarının yanı sıra güneş panelinden gelen akım ve voltaj bilgileriyle yük tarafından gelen bilgileri okuyup kaydeden data logger bulunur. Ayrıca tüm bu bilgileri kullanarak sistem güvenliğini sağlayan ve denetleyen özel olarak programlanmış mikrodenetleyici sistemi de yine cihaz içerisinde yer alır.

MPPT şarj kontrol cihazı iç yapısı
MPPT’li şarj kontrol cihazı iç yapısı

MPPT Fiyatları

MPPT, algoritmasına sahip cihazlar daha hassas ve verimli sistemler olduğundan standart DC-DC dönüştürücülere göre daha pahalıdır. Piyasada bulunan 50A PWM tipi standart şarj kontrol cihazları 120-200 TL arasındayken, 50A MPPT’li şarj kontrol cihazlarında bu fiyat 450-700 TL arasına kadar çıkabilir.

Emre LEBLEBİCİOĞLU
Emre LEBLEBİCİOĞLU, 1993 yılının Ekim ayında Adana'nın Seyhan ilçesinde doğdu. İlk,orta ve lise öğrenimini burada tamamladı. 2011 yılında Karabük Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği bölümünü kazandı. 2012 yılında ise yine aynı üniversite de Mekatronik Mühendisliğinde çift anadal programına başladı. 2014 yılının ilk döneminde Erasmus programı kapsamında Bükreş Politeknik Üniversitesi'nde eğitim aldı. 2015 yılında haziran ayında Enerji Sistemleri Mühendisliğinden, ağustos ayı sonunda ise Mekatronik Mühendisliğinden mezun oldu. Mezuniyetten sonra ise yaklaşık 2 yıl solar enerji sektöründe faaliyet gösterdi. Askerlik vazifesini de yedek subay olarak tamamladı. Şuan da ise Marmara Üniversitesi İngilizce Makine Mühendisliği bölümünde tezli yüksek lisans yapmaktadır. İleri seviyede İngilizce ve başlangıç düzeyinde Almanca bilmektedir.

SAHAM Nakliyat: Ankara Ambarı Hizmeti

Önceki Yazı

Geleceğin En Büyük Enerji Kaynağı Nedir?

Sonraki Yazı

Yorum

Cevap Yaz

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunları da beğenebilirsiniz

Bu konuda daha fazla Elektronik