Tarımsal Sulamada Güneş Enerjisi Kullanımı Üzerine Bir Araştırma

ii

Comittees

Honor Committee

Prof. Dr. AĢkın ASAN University of Avrasya

Prof.Dr. Igor KOVAL Odesa National I.I Mechnikov University Cemil Ufuk TOĞRUL Consul General of the Republic of Turkey

Congress Chairman

Assoc. Prof. Dr. Kemale GAHRAMANOVA

Regulatory Board

Assoc. Prof. Dr. Ahmet GÖKGÖZ Assist. Prof.Dr. Mirvari HASRATOVA Assist. Prof.Dr. Türkay TÜRKOĞLU Assist. Prof.Dr. Gül YÜCEL

Lec. Tuğrul AKTAġ Lec. Volkan ÇAVUġ Liridon KRYEZIU

iii Scientific Board

Prof. Dr. Ahmet TOLUNAY University of Süleyman Demirel Prof. Dr. Annette GOUGH University of Rmit

Prof. Dr. Hüseyin Avni EGELĠ University of Dokuz Eylül

Prof. Dr. Erdoğan GAVCAR University of Muğla Sıtkı Koçman Prof. Dr. Ergun BAYSAL University of Muğla Sıtkı Koçman Prof. Dr. Fujio YAMAGUCHĠ University of Meiji

Prof. Dr. Hikmet ALĠZADE University of Baku State Prof. Dr. Ġsmail ĠSMAĠLOV University of Avrasya Prof. Dr. Ikue NONAKO University of Meiji Prof. Dr. John FIEN University of Swinburne Prof. Dr. Muhammad ABĠD Enstitüs Comsats Prof. Dr. Kiyohito KURAHARA University of Kogakuin Prof. Dr. Kamile ALĠYEVA University of Baku State Prof. Dr. Nesib NESĠBLĠ University of Avrasya Prof. Dr. Steven GOUGH University of Bath Prof. Dr. Syed Amir IQBAL University of Ned Prof. Dr. Steven LAMB University of Victoria Prof.Dr.Tofiq KAZIMOV University of Keio

Prof.Dr.Tomofumi ANEGAWA Azerbaycan Information Technology Institute Prof. Dr. Yavuz ÖZORAN University of Avrasya

Prof. Dr. Yuji YAMAGUCHĠ University of Daitobunka Assoc. Prof Dr. Afet NESĠBLĠ University of Avrasya Assoc. Prof Dr.Fatih YAPICI University of Ondokuz Mayıs Assoc. Prof Dr.Farhad MĠRZAVEY University of Bakü State Assoc. Prof Dr.Hasan ÜNAL University of Yıldız Teknik Assoc. Prof Dr.Hilmi TOKER University of Muğla Sıtkı Koçman Assoc. Prof Dr. Lala JABBAROVA University of Baku State

Doç. Dr. Maqsood Ahmet KHAN University of Ned

Assoc. Prof Dr.Mustafa ġEKER University of Yıldız Teknik Assoc. Prof Dr.Mustafa Sami TOPÇU University of Yıldız Tekniks Assoc. Prof Dr. Murat GÖK University of Yalova Assoc. Prof Dr. Nazli Hasanova University of Bakü State Assoc. Prof Dr. Oğuzhan ĠLGEN University of Koceli Assoc. Prof Dr. Rena MAMEDOVA University of Baku State Assoc. Prof Dr.Sevınç ALLAHYAROVA University of Baku State Assoc. Prof Dr.Qurban QASĠMOV University of Baku State Assist. Prof. Dr. Abdullah URAL University of ĠSTANBUL Assist. Prof. Dr. Araz ASLANLI University ofAzerbaijan Assist. Prof. Dr. Banu Yücel TOY University of Yıldız Teknik Assist. Prof. Dr. Burak HERGÜNER University of Avrasya Assist. Prof. Dr. Fatma SÖYLEMEZ University of Avrasya Assist. Prof. Dr. Glulam DASTGEER University of Air

Assist. Prof. Dr. Güler ÇAVUġOGLU University of Artvin Çoruh Assist. Prof. Dr. Ismaıl Hakkı OCAK University of Avrasya Assist. Prof. Dr. Levent KALYON University of Avrasya Assist. Prof. Dr. Ofira KAFAROVA University of Baku State Assist. Prof. Dr. Osman YILDIZLAR University of Avrasya

Assist. Prof. Dr. Orhan ÇELTĠKÇĠ University of Süleyman Demirel Assist. Prof. Dr. Özlem EFĠLOĞLU KURT University of Yalova

Assist. Prof. Dr. ġahin ORUÇ University of Yıldız Teknik Assist. Prof. Dr. Rıfat BENVENĠSTE University of Avrasya

iv

Assist. Prof. Dr. Türkay TÜRKOĞLU University of Muğla Sıtkı Koçman Assist. Prof. Dr. Zeynep UĞURLU University of Sinop

v Contents

Zayıf Kayaçlarda RMR Sistemi için Önerilen Dayanım Puanının Belirlenmesi ... 1

Three Dimensional Modeling of Rock Quality Designation (RQD) in a Limestone Quarry (Trabzon, Turkey) ... 10

Bir KireçtaĢı Ocağındaki Kayaçların Kazılabilirlik Özelliklerinin AraĢtırılması ... 18

Ses Ötesi Dalgaların Flotasyon ile Kömür Temizleme Üzerine Etkisi ... 24

Kömürün Flotasyon ile Temizlenmesinde Atık Ayçiçek Yağının Kullanılabilirliği ... 32

Farklı Salınım Barası Seçimlerinin Optimal Güç AkıĢı Üzerindeki Etkilerinin Ġncelenmesi ... 40

Türkiyede Akıllı ġebekeler Üzerine Bir Ġnceleme ... 51

Ti-6Al-4V‘ nin Frezelenmesinde Kesme Parametrelerinin, TitreĢim, Akustik Emisyon ve Kuvvet Sinyallerine Etkisi ... 56

Türkiye Kamu Ortak Veri Merkezi için Optimum Lokasyon Önerisi ... 62

Kaya ġev Duraylılığının AraĢtırılmasında FEM-SSR Yönteminin Kullanılması ... 71

Osmanlı Dönemi Kubbeli Mimarlık Eserleri Restorasyon ĠnĢaat Maliyetlerinin Yapay Zeka Yöntemleriyle Tahmini* ... 78

Destek Vektör Makineleri Ġle Türkiye‘nin Uzun Dönem Elektrik Arıza Tahmini Ve Modellemesi ... 92

Personelgüçlendirme Ve Örgütsel Bağlılık Arasındaki ĠliĢkide Örgüt Kültürünün Moderatör Etkisinin Ġncelenmesine Yönelik Bir AraĢtırma ... 97

Gemi Adamlarının ĠĢten Ayrılma Nedenleri Üzerine Bir Uygulama ... 109

Sosyal-Çevre Unsurlarının ve Demografik Özelliklerin, Kamu ÇalıĢanlarının Örgütsel Bağlılığına Etkisinin Değerlendirilmesi: Akseki Ġlçesi Örneği ... 124

Yenilikçilik Düzeyi ve Örgüt Performansı ĠliĢkisi: Denizcilik UlaĢtırma ĠĢletmelerinde Bir Uygulama ... 12

TalaĢlı Imalat IĢlemlerinde IĢ Sağlığı ve Güvenliğinde Risk Değerlendirmesi ... 16

ĠnĢaat Sektöründe ĠĢ Sağlığı ve Güvenliğinde Risk Değerlendirme ... 25

Mersin Ilinin Bazi Ilçelerindeki Anit Ve Anitsal Nitelikli Ağaçlar ... 34

Primula ruprechtii Kusn.: ayrı bir tür mü yoksa Primula elatior (L.) Hill ile aynı mı ? ... 45

Anadolu Göknar Türleri (Abies spp.) Odunlarının Kimyasal Karakterizasyonu ... 52

MeĢe Odununun Mikro-mekanik Özellikleri Üzerine Yükleme Hızının Etkisi ... 60

Natural Beech (Fagus orientalis Lipsky) Regenerations and Long-term productivity ... 67

Mikro Boyutlu Sarıçam Odununun Eğilme Özelliklerinin Belirlenmesi ve Standart Boyutlu Örneklerle KarĢılaĢtırılması ... 77

Farklı Platformlardaki Veritabanı Yönetim Sistemleri ... 85

Yazılım GeliĢtirme Eğitimine Yeni Bir BakıĢ: Blok Programlama Teknolojisi ... 89

Moodle ile Bıgbluebutton ve Adobe Connect Entegrasyonu ve Performans KarĢılaĢtırması ... 98

3d Printer ile KiĢiye Özel Tabanlık ve Ortez Tasarım ve Üretimi ... 104

Görgül Kip AyrıĢımı ve Elman-Jordan Yapay Sinir Ağı Tabanlı Hibrit Rüzgar Hızı Kestrimi ... 110

GazipaĢa (Antalya)‘nın Anıt ve Anıtsal Nitelikli Ağaçları ... 117

vi

Isıl ĠĢlemin Kızılçam Odununda (Pinus brutia Ten.) Ağırlık Kaybı, Islanabilirlik ve

YapıĢma Performansı Üzerine Etkisi ... 135

Farklı Azot Uygulamalarının Golden Sel B Elma ÇeĢidinin Yaprak Besin Maddesi Ġçeriği Üzerine Etkileri ... 142

Tarımsal Ġlaçlamalarda Çiftçilerin Meteorolojik KoĢullara Duyarlılıklarının Saptanması ... 150

Meyvecilikte Koruyucu Ġlaçlamanın Adı: Bordo Bulamacı ... 156

Okul Öncesi Eğitimde Okuma Yazmaya Hazırlık ÇalıĢmaları ... 162

Mühendislik Öğrencilerinin Tercih Nedenleri Üzerine Bir AraĢtırma: Kocaeli Örneği ... 172

Üniversite Öğrencilerinin Uzaktan Eğitime BakıĢ Açıları: Dumlupınar Üniversitesi Örneği .. 181

Sakarya Üniversitesi Sakarya Meslekyüksekokulunda Üniversite- Sanayi ĠĢbirliği Ġçin Uygulanan Bir Proje ... 188

Denizcilik Öğrencilerinin Seyir Öğrenmeye Yönelik Motivasyon Düzeylerinin Değerlendirilmesi ... 198

Edebiyatta BaĢkaldırı Ve Oğuz Atay ... 204

Enver Gökçe‘nin ġiirlerinde BaĢkaldırı ... 213

Toplumdaki ParçalanmıĢlığın Dile Yansımaları: Pinter‘in Doğum Günü Partisi ve Anday‘ın Müfettişler Adlı Oyunu ... 222

ġeyh Ġsmâil Gürünlü‘nün (Gürünî‘nin) Merece‘l Bahreyn Adlı Mesnevîsi Üzerine Yapılan Tez ÇalıĢması ve Tanıtımı... 229

Nazmü‘l-Le‘âlî Der-Tercüme-Ġ Nesrü‘l-Le‘âlî‘nin Türk Edebiyatındaki Yeri ve Önemi ... 236

Türk Fındığı (Corylus Colurna L.)‘Nın Meyve Karakteristikleri Açısından Kuzeybatı Anadolu Ormanlarındaki Populasyon ÇeĢitliliği (Kastamonu Yöresi) ... 241

Türkiye Florasında Mevcut Scilla (Scilla spp.) Türlerinin YetiĢtiği Alanlara Ait Bazı Toprak Özelliklerinin Belirlenmesi ... 251

ġırnak Ġli Topraklarının Yüzey Karbon Stokları ... 260

Tunceli Yöresinde YetiĢen Yenilebilir Bazı Makrofungus Türlerinin Antioksidan Aktivitelerinin AraĢtırılması ... 267

Kermes MeĢesi (Quercus coccifera L.) Yaprak ve Sürgünlerinin Besin Madde Ġçeriği ve Yem Kalitesinin DeğiĢimi ... 275

Tuz Stresi Altındaki Patlıcan Fidelerine Uygulanan Gibberellik Asit (GA3)‘in Bitki GeliĢimi ve Ġyon Birikimi Üzerine Etkisi ... 282

Eko-GiriĢimciliği Motive Eden Faktörler ... 287

MüĢteri Odaklılık ve Rakip Odaklılık ile Pazarlama Performansı Arasındaki ĠliĢkinin Ġncelenmesi: Yat Turizmi ĠĢletmeleri Üzerine Bir AraĢtırma ... 295

Lojistik Yönetiminde DıĢ Kaynak Kullanımı: Bursa‘daki Ġmalat Sektörü Üzerinde Bir Uygulama ... 301

Yöneticilerin ISO 9000 Kalite Yönetim Sistemine YaklaĢımı: Bir Alan RaĢtırması... 307

Participation of Women in Politics in Local Administration: In The Example of Ġzmir ... 318

KTÜ Halis Duman Amfisi ve Mimarlık Bölümü MA2 No‘lu Dersliğinin Sesin Nesnel Parametreleri Açısından Değerlendirilmesi ... 329

Anadolu Selçuklu Dönemi Çinilerinde Kullanılan Hayvan Figürlü Motiflerin Ġncelenmesi: BeyĢehir Kubadabad Sarayı Örneği ... 339

Kentsel Alanın Arazi Örtüsünün Veri Madenciliği Algoritmaları ile Sınıflandırılması ... 349

vii

Kamusal Mekanlarin Yeni Yüzü Olarak AliĢveriĢ Merkezlerinin Ġncelenmesi ... 368

Mikro Taktiklerden Kentsel Tasarım Stratejilerine Taktiksel Kentçilik: Kentsel Bir Sanat Ve Zanaat Biçimi ... 380

Ġç Mekân Tasarımında Mobilya‘nın Etkisi ... 392

Klasik Osmanlı Döneminde Ortaya Çıkan Ġnsan Figürlü Ġznik Seramikleri ... 402

Osmanlı Ġmparatorluğu Dönemi‘nde Türk ĠĢleme Sanatı ve Kadın ... 409

Tarımsal Sulamada GüneĢ Enerjisi Kullanımı Üzerine Bir AraĢtırma ... 415

Türkiye‘de YetiĢen Bazı Ġğne Yapraklı Ağaç Odunlarının Eğilme Özelliklerinin Ultrasonik Yöntemle Tahmini ... 422

Orman Ürünleri Sanayinde ĠĢ Sağlığı ve Güvenliği Uygulamalarının Demografik Özellikler Bakımından Ġncelenmesi ... 428

Polipropilen Esaslı Bağlayıcı Sistemi Ġle ÜretilmiĢ T15 Yüksek Hız Çeliği Besleme Stoklarının Toz Enjeksiyon Kalıplanabilirliği ... 435

Sıcak Presleme Yöntemiyle Üretilen Al7xxx Metalik Köpüklerin Gözenek Morfolojisine Presleme Basıncı ve Sıcaklığın Etkisi ... 445

Tarımsal Sulamada FV panellerde Verimlilik Değerlendirmesi ... 454

Yüksek Gerilim Yeraltı Kablolarında Hava BoĢluğu Etkisinin FEMM Tabanlı Analizi ... 460

ĠĢ Sağliği ve Güvenliğinde Performans Ġzleme Metodu Elmeri ve Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Metal ĠĢleri Atölyesinde Bir Uygulama ... 467

Türkiye'de ĠĢ Sağlığı ve Güvenliği Önlisans ve Lisans Programlarında Öğrenci Profili ... 481

Sıcak Presleme Yöntemi ile ÜretilmiĢ Al Köpüğün Gözenek Yapısı ve Köpürme DavranıĢı Üzerine MgO Ġlavesinin Etkisi ... 491

Alumix 231 Esaslı SiC ve Al2O3 Takviyeli Hibrit/Kompozit Üretimi ve Karakterizasyonu ... 500

B2O3-C-Al Üçlü BileĢen Tozlarının Mekanokimyasal DavranıĢı Üzerine Bir ÇalıĢma ... 507

Yıldırım Darbe Generatörü Sistem Parametrelerinin Hesabı ve PSPICE Tabanlı Analizi ... 514

Surface Soil Carbon Stock In Adıyaman Province ... 523

Tarımsal Yeniliklerin Benimsenmesinde Etkili Olan Faktörler; Konya Ġli Yunak Ġlçesi Örneği ... 529

The Effect of Relative Temperature And Humıdity on Soil Carbon Emission ... 536

Tam Arpa ve SoyulmuĢ Arpa Unu Katkısının EriĢtenin Bazı Kalite Özelliklerine Etkisi ... 543

DeğiĢik Vejetasyon Dönemlerine Kadar Uygulanan Farklı Tuz Konsantrasyonlarının Biberde Meydana Getirdiği Fizyolojik DeğiĢikliklerin Belirlenmesi ... 552

Hassas Tarımda Ġnsansız Hava Aracı Kullanımı ... 564

Kızılçam (Pinus brutia Ten.) ve Karaçam (Pinus nigra Arn. subsp. pallasiana) Kabuk Miktarı ve Kullanım Olanakları ... 570

Reklam Panolarının Görsel Kalite Yönünden Ġncelenmesi ve Değerlendirilmesi; Düzce Spor Sokak Örneği ... 582

Odun DıĢı Orman Ürünü Olarak Kullanılan Bazı Odunsu Bitkilerin Peyzaj Mimarlığında Kullanım Potansiyelleri ... 590

Melez Servi‘nin Ġlginç Öyküsü ... 601

Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi AraĢtırma Uygulama Çiftliği‘ne Ait Diskli Gübre Dağıtma Makinalarının ĠĢ GeniĢliklerinin Belirlenmesi ... 608

viii

Van Ġli Gövelek Köyü Mera Vejetasyonunun Botanik Kompozisyonu ... 615

Hepatoprotective Potential of Giant Fennel ( Ferula communis) Extract on Carbon Tetrachloride-Induced Hepatotoxicity and Oxidative Damage in Rats ... 622

Anestezi Teknikerliği Programı Öğrencilerinin Hasta Mahremiyetine BakıĢı ... 632

Güvenli Cerrahi Kontrol Listesi Uygulaması: Türkiye Örneği ... 636

Farklı Juniperus L. Türlerinin P. Aeruginosa‘da Biyofilm OluĢumuna Etkisi ... 643

Probiyotiklerin Ġnsan Sağlığındaki Önemi ... 649

Bazı Rhamnus (Cehri) Türlerinin Kök Ekstraktlarının Diabetli Mus musculus albino Kan ġekeri Değerleri Üzerine Etkilerinin AraĢtırılması ... 654

415

Tarımsal Sulamada GüneĢ Enerjisi Kullanımı Üzerine Bir AraĢtırma

Çukurova Üniversitesi, Türkiye hhozturk@cu.edu.tr

KÜÇÜKERDEM H.K. Iğdır Üniversitesi, Türkiye kaan.kucukerdem@igdir.edu.tr

GÖKALP Y. TAYEM, Türkiye gokalpy@hotmail.com

Özet

Bu çalıĢmada, güneĢ enerjisinden fotovoltaik (PV) ilkeye bağlı olarak üretilen elektrik ile santrifüj bir pompanın çalıĢtırılması için yararlanılan güneĢ enerjisiyle sulama (GES) sisteminin bazı teknik özellikleri incelenmiĢtir. PV sistem üzerine güneĢten gelen toplam güneĢ ıĢınım gücüne karĢılık, PV sistemin elektriksel güç üretme verimi (PV; %) % 4.85.4 aralığında değiĢmiĢ olup, ortalama % 5,2 olarak hesaplanmıĢtır. Santrifüj pompanın miline uygulanan gücün (Pf); 1000 W, 1500 W, 2000 W ve 3000 W değerlerinde olması durumunda, pompa debisi sırasıyla 4,76 L/s, 7,14 L/s, 9,52 L/s ve 14,28 L/s olarak belirlenmiĢtir. Bu durumda, pompa hidrolik gücü (Ph); 700 W, 1050 W, 1400 W ve 2100 W olarak hesaplanmıĢtır. Farklı debi ve fren gücü değerlerinde, manometrik yüksekliği (Hm=15 mSS) sabit kabul edilen santrifüj pompanın ortalama verimi (p) % 70 olarak hesaplanmıĢtır.

Anahtar Kelimeler: Kolza üretimi, Kışlık ürün, Enerji kullanımı, Enerji verimliliği

A Research on Use of Solar Energy in Agricultural Irrigation

Abstract

In this study, some technical parameters of irrigation system powered with solar energy (PVWP) used to run a centrifugal pump has been investigated. The efficiency of electricity generation of the PV system varied from 4.8 % to 5.4% and the average electrical efficiency was 5.2 %. When the power given to shaft of pump are 1000 W, 1500 W, 2000 W and 3000 W, the flow rates of the pump were determined as 4,76 L/s, 7,14 L/s, 9,52 L/s and 14,28 L/s, respectively. In this case, hydraulic powers of the pump were calculated as 700 W, 1050 W, 1400 W and 2100 W, respectively. The average efficiency of the centrifugal pump was 70% at different flow rates and shaft powers and constant total head mSS)

Keywords: Solar irrigation, Photovoltaic, Centrifugal pump

GĠRĠġ

Uzun bir geçmiĢi olan sulama iĢlemi için en az güç kullanarak su pompalama amacıyla birçok yöntem geliĢtirilmiĢtir. Su pompalama için uygulanan bu yöntemlerde insan enerjisi, hayvan gücü, rüzgar, güneĢ ve fosil yakıtlar gibi değiĢik güç kaynaklarından yararlanılmaktadır. GüneĢ enerjisiyle sulama (GES) sistemlerinin, içten yanmalı motorlar ile çalıĢtırılan sulama sistemlerine kıyasla baĢlıca üstünlükleri; pratik olarak bakım gereksinimlerinin olmaması, kullanım sürelerinin uzun olması, yakıt gerektirmemeleri ve dolayısıyla çevreyi kirletmemeleridir. Diğer önemli bir üstünlüğü de, enerji kaynağı olarak güneĢten yararlanmalarıdır. Sulama uygulamalarında, suya en fazla gereksinim

416

duyulan zaman, güneĢ ıĢınımının en fazla olduğu zamandır. Bu durum, bu sistemler için bir üstünlük olarak değerlendirilebilir. Bu sistemlerin baĢlıca olumsuzlukları ise; baĢlangıç maliyetlerinin yüksek olması ve GES sistemlerinin verimlerinin hava koĢullarına bağlı olarak değiĢmesidir (Öztürk, 2010).

Özellikle Türkiye gibi, çok fazla güneĢ ıĢınımı alan ülkelerde, güneĢ enerjisi sistemlerinin en ümit var uygulama alanlarından birisi de, belirli bir ürünün sulanması için, gerekli suyun pompalanması amacıyla güç kaynağı olarak kullanılmalarıdır. Su pompalama amacıyla güneĢ enerjisinden yararlanmak üzere farklı ülkelerde birçok giriĢimde bulunulmuĢtur. Bu giriĢimlerde farklı yöntemler kullanılmıĢ ve değiĢik düzeylerde baĢarılar elde edilmiĢtir.

Bu çalıĢmada, güneĢ enerjisinden fotovoltaik (PV) ilkeye bağlı olarak üretilen elektrik ile santrifüj bir pompanın çalıĢtırılması için yararlanılan GES sisteminin bazı teknik özellikleri incelenmiĢtir. ÇalıĢmada, her birinde toplam 12×6=72 adet PV hücre bulunan 5 adet modülden oluĢan toplam 3 dizi halindeki PV sistemin; akım, gerilim ve güç gibi elektriksel özellikleri ile PV sistemin toplam veriminin belirlenmesi amaçlanmıĢtır. PV sistem tarafından üretilen elektrik ile çalıĢtırılan bir santrifüj pompa ile su pompalanması durumunda, pompalanan su debisi, pompanın hidrolik güç değeri ve verimi hesaplanmıĢtır.

MATERYAL VE YÖNTEM

2.1. Fotovoltaik Sistem

ESPA Enerji Sistemleri San. ve Tic.Ltd.ġti.-Adana tarafından tasarımlanmıĢ olan PV sistem, güneĢ ıĢınım enerjisinden, PV ilkeye bağlı olarak doğrudan elektrik üreten ve yana devirmeli, bir tarım römorku üzerine yerleĢtirilmiĢ olan 3 adet PV diziden oluĢmaktadır. PV sistem, her birinde 12×6=72 adet PV hücre bulunan 5 adet modülden oluĢan toplam 3 diziden oluĢmaktadır (Resim 1). PV sistemde, silisyum dioksitten yapılmıĢ olan, 12×6=72×5=360×3=1080 adet PV hücre bulunmaktadır (Gökalp, 2013).

PV hücreler tarafından üretilen elektrik, hücrelerin arkasına yerleĢtirilmiĢ olan ikiĢer adet kablo ile seri veya paralel bağlanarak bir noktada toplanır. Toplanan elektrik iki adet kablo ile sistem üzerinde bulunan regülatöre iletilerek, akımdaki dalgalanmalar giderilir. Regülatörden geçen DC elektrik akımı, invertöre (dönüĢtürücüye) iletilerek, AC Ģekline dönüĢtürülür ve 48 V olan elektrik akımı 380 V trifaze akıma yükseltilir. Ġnvertörden alınan elektrik akımı, elektrikli cihazların çalıĢmasında kullanılır.

Resim 1. Fotovoltaik sistem

PV sistem, öne devirmeli bir tarım römorku üzerine yerleĢtirilmiĢtir. DönüĢ lambaları ve reflektörlerle donatılmıĢ olan römorkun ön tarafında, invertör, regülatör ve panonun muhafaza edildiği bir kabin bulunmaktadır (Resim 1). PV sistem, her birinde toplam 5 adet PV modül bulunan toplam 3 adet PV diziden oluĢmaktadır.

417 2.1.1. Fotovoltaik Modül

Toplam 72 adet hücreden oluĢan PV modül, 60×60×6 mm tasarımlanmıĢ olan çerçeveler içerisine oturtulmuĢtur. PV modülün üzeri, güneĢ ıĢınımını yansıtmayan temperli cam ile kaplanmıĢtır. Bir adet PV modül 200 W güç üretmekte olup, PV sitemdeki 15 adet modül tarafından üretilen toplam güç miktarı 3000 W‘dır.

2.1.2. Santrifüj Pompa

PV sistemin tarımsal sulama amacıyla kullanılabilirliğini araĢtırmak için basma basıncı 1.5 atm olan bir santrifüj pompa kullanılmıĢtır. PV sistem tarafında üretilen elektrik ile çalıĢtırılan santrifüj pompanın özellikleri Tablo 1‘de verilmiĢtir.

Tablo 1. Santrifüj pompanın özellikleri

Özellikler Değerler

Emme FlanĢı SN 60 15,24 cm

Basma FlanĢı SN 60 15,24 cm

En yüksek debi (m3_{/h) 225}

Basma basıncı (atm) 1,5 Pompa hızı (d/dak) 6003000

ÇalıĢma sıcaklığı -10 C'den +85 C'ye kadar

Gövde basıncı (bar) 4

Mil sızdırmazlığı mekanik salmastra

2.2. Analitik Yaklaşım

2.2.1. Fotovoltaik Sistemde Üretilen Elektriksel Güç

PV sistem tarafından üretilen elektriksel güç miktarı, sistemin açık devre akım ve kısa devre gerilim değerlerine bağlı olarak aĢağıdaki gibi hesaplanmıĢtır.

sc oc

PV I V

P   ……….……….(1)

Burada;

PPV : PV sistem tarafından üretilen elektriksel güç miktarı (W),

Ioc : açık devre akım değeri (A) ve

Vsc : kısa devre gerilim değeridir (V).

2.2.2. PV Sistemin Verimi

PV sistemin elektriksel güç dönüĢüm verimi (pc), sistem tarafından üretilen elektrik miktarının, PV yüzeye gelen güneĢ enerjisi miktarına oranı olarak tanımlanmıĢ ve aĢağıdaki gibi hesaplanmıĢtır.

PV t PV PV _{I A} P    ………...(2) Burada; APV : PV yüzey alanı (m 2 ), It : toplam güneĢ ıĢınımı (W/m 2 ), PPV : PV sistemin gücü (W), PV : PV sistem verimidir (%).

418 2.2.3. Pompaj Tesisinin Gücü

Tesiste su kaynağı ile suyun yükseltildiği en yüksek noktalar arasında, (Q) verdisi ile manometrik yüksekliğe (Hm = Hg + hk) iletilecek olan suyun özgül kütlesi (γ) bilinirse, pompanın suya birim zamanda verdiği enerji veya pompanın hidrolik gücü (Ph), aĢağıdaki gibi belirlenir (Tezer, 1978). 102     m h H Q P ………...………....(3)

EĢitlik (3) ile belirlenen değer, faydalı güç veya çıkıĢ gücü olarak bilinir. Bir iĢ makinası olan pompada, enerji değiĢimi sırasında çeĢitli kayıplar oluĢur. Diğer bir deyiĢle, enerjinin bir bölümü hidrolik enerji dıĢında çeĢitli kayıpları karĢılamak için kullanılır. Pompa miline uygulanması gerekli olan güç, hidrolik güçten daha fazladır. Bu iki değer arasındaki oran ise pompa verimi olarak adlandırılır (Tezer, 1978). 100   f h p _P P  ………....(4)

Pompa verimi (ηp), tesiste kullanılan pompanın yapısal özellikleri ile tesisin iĢletme koĢullarına bağlıdır. Pompa veriminin yüksek olması, alınan enerjiye karĢılık, iĢin daha az enerji kaybı ile yapıldığını belirtir. Sulama pompalarının verimi; suyun çıkarıldığı düĢey yükseklik, su hızı ve pompalanan su miktarına bağlı olarak % 7090 arasında değiĢir.

Pompanın miline uygulanması gerekli güç, fren gücü (Pf, kW) olarak adlandırılır ve eĢitlik (5)

ile hesaplanır. Pompaj tesisinin fren gücü, tesisin çalıĢtırılması için gerekli olan enerji kaynağı büyüklüğünü belirler. p h p m f P H Q P         102 ………...(5) Burada;

Hm : toplam manometrik yükseklik (m),

Q : sulama suyu debisi (m3/h), Pf : pompanın fren gücü (kW),

Ph : pompanın hidrolik gücü (kW),  : sulama suyunun özgül kütlesi (kg/L).

p : sulama pompasının verimidir (%).

3. BULGULAR VE TARTIġMA

3.1. Fotovoltaik Sistem Tarafından Üretilen Elektrik Değerleri

Dört farklı etkin yüzey alanı düzenlemesi yapılan PV sistemde, invertöre gelen elektrik akımının, invertör giriĢ ve çıkıĢındaki değerleri multimetre ile ölçülmüĢtür. Bu ölçümlere bağlı olarak belirlenen sonuçlar Tablo 2‘de verilmiĢtir. PV sistemde, invertör giriĢindeki ortalama DC gerilim 44,75 V iken, invertör çıkıĢındaki AC gerilim 378 V olarak belirlenmiĢtir.

Tablo 2. PV sistemdeki invertörün çıkıĢında elektrik akımı değerleri

PV sistemin etkin

yüzey alanı (m2₎ Ġnvertör giriĢinde _{(DC) gerilim (V)} Ġnvertör çıkıĢında _{(AC) gerilim (V)} Sistemde üretilen güç _(P PV; W)

6,38 44 379 1000

9,57 46 381 1500

12,77 45 377 2000

419 3.2. Fotovoltaik Sistem Verimi

PV sistemin elektriksel güç üretme verimi (PV; %) eĢitlik (2) ile belirlenmiĢ olup, hesaplanan değerler Tablo 3‘de verilmiĢtir. PV sistemin verimi (PV; %), PV sistem üzerine güneĢten gelen toplam güneĢ ıĢınım gücüne (It; W/m

2_{) karĢılık, PV sistemin ürettiği elektriksel güç (P}

PV; W) olarak tanımlanmıĢtır. Denemenin yapıldığı dönemde, PV sistem üzerine güneĢten gelen toplam güneĢ ıĢınım gücü (It; W/m

2

) 780845 W/m2 arasında değiĢmiĢtir. PV sistem üzerine güneĢten gelen toplam güneĢ ıĢınım gücüne karĢılık, PV sistemin elektriksel güç üretme verimi (PV; %) % 4,85,4 aralığında değiĢmiĢ olup, ortalama % 5,2 olarak hesaplanmıĢtır.

Tablo 3. PV sistemin elektriksel güç üretme verimi PV sistemin etkin yüzey alanı (m2) Toplam güneĢ ıĢınımı (It; W/m 2 ) PV sistemde üretilen güç (PPV; W) PV sistemin elektriksel verimi (PV; %) 6,38 830 1000 5,3 9,57 845 1500 5,4 12,77 820 2000 5,2 19,15 780 3000 4,8

3.3. Ölçülen Debi Değerleri

PV sistemde üretilen elektrik ile çalıĢtırılan santrifüj pompanın ölçülen debi değerleri Tablo 4‘de verilmiĢtir. Santrifüj pompanın debisi, PV sistem etkin yüzey alanının diğer bir deyiĢle, PV sistem tarafından üretilen elektriksel güç miktarının artmasına bağlı olarak artmıĢtır. PV sistem etkin yüzey alanın 6,38 m2

(PPV= 1000 W) olması durumunda, 200 L hacmindeki varil 42 saniyede dolmasına karĢın, etkin yüzey alanının 19,15 m2

(PPV= 3000 W) olması durumunda, 14 saniyede dolmuĢtur. Bu durumda, santrifüj pompanın debisi sırasıyla, 4,76 L/s ve 14,28 L/s olarak hesaplanmıĢtır.

Tablo 4. Santrifüj pompa debi değerleri PV sistemin etkin yüzey

alanı (m2) PV sistemde üretilen güç (PPV; W) Pompa debisi 200 L için geçen süre (s) (Q; L/s) 6,38 1000 42 4,76 9,57 1500 28 7,14 12,77 2000 21 9,52 19,15 3000 14 14,28 3.4. Pompa Hidrolik Gücü

Pompa tarafından suya aktarılan güç olarak tanımlanabilen güç olarak adlandırılan hidrolik güç değerleri eĢitlik (3) ile hesaplanmıĢ ve belirlenen değerleri Tablo 5‘de verilmiĢtir. Hidrolik güç hesaplamalarında, basıncı 1.5 atm olan santrifüj pompanın manometrik yüksekliği 15 mSS olarak dikkate alınmıĢtır. Pompa hidrolik gücü, debi değerlerinin diğer bir deyiĢle, pompa fren gücü (Pf=PPV; W) artıĢına bağlı olarak artmıĢtır. PV sistem tarafından üretilen elektriksel gücün (PPV= 1000 W) olması durumunda, pompa hidrolik gücü (Ph) 700 W olmasına karĢın, PPV= 3000 W olması durumunda, 2100 W değerine yükselmiĢtir.

420

Tablo 5. Pompa hidrolik güç değerleri PV sistemin etkin yüzey alanı (m2) PV sistemde üretilen güç (PPV; W) Pompa debisi (Q; L/s) Manometrik yükseklik (Hm; mSS) Hidrolik güç (Ph; W) 6,38 1000 4,76 15 700 9,57 1500 7,14 15 1050 12,77 2000 9,52 15 1400 19,15 3000 14,28 15 2100 3.5. Pompa Verimi

Pompanın tükettiği güce (Pf=PPV; W) karĢılık, pompa tarafından suya aktarılan güç (Ph; W) olarak tanımlanabilen pompa verimi (p= Ph/Pf; %) değerleri eĢitlik (4) ile hesaplanmıĢ ve belirlenen değerleri Tablo 6‘da verilmiĢtir. Farklı debi (Q; L/s) ve fren gücü (Pf; kW) değerlerinde, manometrik yüksekliği (Hm=15 mSS) sabit kabul edilen santrifüj pompanın ortalama verimi (p; %) % 70 olarak hesaplanmıĢtır.

Tablo 6. Santrifüf pompa verim değerleri Pompa fren gücü (Pf; W) Pompa debisi (Q; L/s) Manometrik yükseklik (Hm; mSS) Hidrolik güç (Ph; W) Pompa verimi (p= Ph/Pf; %) 1000 4,76 15 700 70 1500 7,14 15 1050 70 2000 9,52 15 1400 70 3000 14,28 15 2100 70 4. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER

PV sistemde, invertör giriĢindeki ortalama DC gerilim 44,75 V iken, invertör çıkıĢındaki AC gerilim 378 V olarak belirlenmiĢtir. PV sistemin elektriksel güç üretme verimi (PV; %) % 4.85.4 aralığında değiĢmiĢ olup, ortalama % 5,2 olarak hesaplanmıĢtır. PV sistemin etkin yüzey alanının (APV); 6,38 m

2

, 9,57 m2, 12,77 m2 ve 19,15m2 olması durumlarında; santrifüj pompanın debisi (Q) sırasıyla 4,76 L/s, 7,14 L/s, 9,52 L/s ve 14,28 L/s olarak ölçülmüĢtür. PV sistem tarafından üretilen elektriksel gücün (PPV= 1000 W) olması durumunda, pompa hidrolik gücü (Ph) 700 W olmasına karĢın, PPV= 3000 W olması durumunda, 2100 W değerine yükselmiĢtir. Farklı debi (Q; L/s) ve fren gücü (Pf; kW) değerlerinde, manometrik yüksekliği (Hm=15 mSS) sabit kabul edilen santrifüj pompanın ortalama verimi (p; %) % 70 olarak hesaplanmıĢtır.

Suyun pompalanacağı toplam yükseklik ve gereksinim duyulan günlük su miktarı, PV sistem tarafından üretilmesi gereken güç miktarını etkileyen baĢlıca iki önemli etmendir. Bu nedenle, güneĢ enerjisi ile çalıĢan tarımsal sulama sistemlerinin tasarımında bu iki etmenin olabildiğince doğru bir Ģekilde hesaplanması gerekir. Bu çalıĢmada denemelerde kullanılan santrifüj pompanın çalıĢma basıncı 1,5 atm olduğundan, manometrik yükseklik 15 m olarak dikkate alınmıĢtır. GES sisteminin taĢınabilir durumda tasarımlanması, tarımsal iĢletmeler için çok amaçlı kullanım olanağı sağlamakla birlikte, sistemin ekonomikliğinde tasarım maliyetlerinin dikkate alınması gerekir. GES sisteminde kullanılacak olan elektrik motoru, güç gereksinimi ve akım tipine bağlı olarak seçilmelidir.

421

REFERANSLAR

Gökalp, Y. (2013). Güneş Enerjisinden Yararlanarak Santrifüj Pompa İle Su Pompalama

Üzerine Bir Araştırma.

Öztürk, H.H. (2010). GüneĢ Pili ile ÇalıĢan Tarımsal Sulama Sistemleri için Tasarım Ölçütlerinin Belirlenmesi. 4. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi, Bildiri Kitabı: 58–73, 6-7 Kasım 2009, Mersin.