Sulama Sistemleri ve Kontrol Stratejisi
Güneş Enerjisi Sulama Sistemleri İçin Yeni Kontrol Stratejisi Türkiye’de Geliştirildi: Tarımın Geleceğine Yenilikçi Bir Adım
Güneş enerjisi sulama sistemleri, Türk bilim insanları tarafından geliştirilen sulama sistemleri ve kontrol stratejisi ile daha verimli hale getiriliyor. Batman ve Fırat Üniversitesi’nden bir araştırma grubu, değişken ışıma yoğunluğu altında çalışan güneş enerjili sulama sistemleri için özel bir kontrol algoritması oluşturdu.
Bu inovatif teknik, Genişletilmiş Kalman–Bucy filtresi kullanarak ölçülmeyen durumları tahmin etmek amacıyla kontrol sistemleri mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan bir algoritma türüne dayanmaktadır.
Güneş enerjili sulama sistemleri genellikle tarımsal sulamada enerji taşımanın zor veya pahalı olduğu durumlarda tercih edilir. Bu sistemler, küçük form faktörleri, dayanıklılıkları ve yüksek verimlilikleri nedeniyle genellikle indüksiyon motorları kullanır. Ancak, indüksiyon motorlarının kontrolü, non-lineer dinamikleri ve bilinmeyen yük girişleri gibi zorluklarla karşılaşır.
Araştırmacılar, adaptif güç kontrolü (APC) tekniğinin, su pompasının her çalışma noktasında yüksek performans ve verimlilikle çalışmasına olanak tanıyan bir yapıya sahip olduğunu belirtti. Ayrıca, algoritmanın güneş enerjisi sisteminin maksimum güç noktasını ve değişen atmosfer koşulları altında bir indüksiyon motorunun rotor hızını doğru bir şekilde belirleyebildiğini açıkladı.
Yenilikçi kontrol stratejisi, aynı ışıma sensörünü kullanarak ve hız sensörüne ihtiyaç duymadan maliyeti etkin ve pratik hale getiriyor. Sensörsüz maksimum güç noktası izleyici (MPPT) yöntemi, güneş enerjisi sisteminin maksimum güç noktalarını izleyerek ve PV sistemi tarafından üretilen değişken gücü pompa sistemine verimli bir şekilde transfer ederek başarı elde ediyor.
Araştırmacılar, algoritmanın etkinliğini 1.2 kW panel dizisi ve 1.1 kW indüksiyon motorlu bir su pompalama sisteminde simülasyonlarla test etti. APC'nin, motorun referans hızını başarıyla takip ettiği belirlendi.
Grup, büyük ölçekli güneş enerjili sulama sistemlerinde kontrolcünün ve farklı enerji depolama tekniklerinin birleştirilmesini daha fazla test etmeyi öneriyor. Bu geliştirilen adaptif yöntem, güneş enerjili sulama sistemlerinin verimliliğini artırmakla kalmayacak, aynı zamanda yenilenebilir enerji uygulamalarının sürdürülebilirliğine ve uygunluğuna önemli bir katkıda bulunacak. Ek olarak, sensör ve kontrol donanımına olan bağımlılığı azaltarak, önerilen yöntem, su pompalama uygulamalarında güneş enerjisini kullanmanın maliyet etkili bir çözümü olarak öne çıkıyor.
Bu önemli çalışma, Türkiye'nin Batman Üniversitesi ve Fırat Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından "Speed sensorless Adaptive Power Control for photovoltaic-fed water pump using Extended Kalman–Bucy filter" başlığıyla Energy Reports'ta yayımlandı. Araştırma grubu, yeni kontrol stratejisinin daha büyük ölçekli sulama sistemlerinde ve farklı enerji depolama teknikleriyle birlikte daha fazla test edilmesini öneriyor. Türk bilim insanları, tarımın geleceğine ışık tutan bu çalışma ile güneş enerjisi kullanımını daha sürdürülebilir hale getirme potansiyeline dikkat çekiyor.
