Creating a Solar Radiation Measuring System (SRMS) Operated by a Programmable Logic Controller (PLC)

Authors : Selçuk Usta, Cafer Gençoğlan, Serpil Gençoğlan

Pages : 675-688

Doi:10.33462/jotaf.884717

View : 26 | Download : 7

Publication Date : 2021-12-20

Article Type : Research

Abstract :Bu çalışmada, kırsal alanlarda kullanılabilecek PLC kontrollü bir SRMS oluşturulması amaçlanmıştır. İlk olarak güç kaynağı, PLC, analog modül ve piranometre birimlerinden oluşan bir SRMS donanımı hazırlanmıştır. Daha sonra verileri ölçmek, kaydetmek ve donanımı PLC ile kontrol etmek amacıyla CODESYS programlama dili kullanılarak bir SRMS yazılımı yazılmıştır. SRMS yazılımı, ilk olarak bir günlük süre boyunca her 30 dakikada bir ölçüm yaparak solar radyasyonu kümülatif olarak toplamış ve günlük toplam solar radyasyonu belirlemiştir. Daha sonra günlük toplam solar radyasyonu ölçüm sayısına bölerek, günlük ortalama solar radyasyonu hesaplamıştır. Günlük toplam ve ortalama solar radyasyon miktarlarını SD karta kaydetmiştir. SRMS, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi’nde (KSÜ) 2019 yılı Temmuz-Kasım dönemi boyunca test edilmiştir. KSÜ’de kaydedilen günlük ortalama solar radyasyon verileri 10 km uzaklıkta bulunan Doğu Akdeniz Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma Enstitüsünde (DAGTEM) aynı dönemde ölçülen günlük veriler ile karşılaştırılmıştır. KSÜ ve DAGTEM’de ölçülen günlük ortalama solar radyasyon verileri sırasıyla 3.63-33.48 MJ m-2 gün-1 ve 3,00-33,00 MJ m-2 gün-1 arasında değişmiştir. Her iki bölgede ölçülen günlük ortalama solar radyasyon verilerinin beş aylık ortalamaları sırasıyla 20.20 MJ m-2 gün-1 ve 19.64 MJ m-2 gün-1 olarak belirlenmiştir. KSU ve DAGTEM veri gruplarının ortalamaları arasındaki fark istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (p> 0.05). Bu sonuç her iki bölgede ölçülen günlük ortalama solar radyasyon değerlerinin birbirlerinin yerine kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Her iki bölgede ölçülen veri grupları arasındaki sapmanın bir ifadesi olarak MAPE ve RMSE sırasıyla %14.57 ve 2.68 MJ m-2 gün-1 olarak belirlenmiştir. Veri gruplarının uyumluluk düzeyi "iyi” olarak elde edilmiştir (MAPE=% 10-20). SRMS’nin günlük ortalama solar radyasyonu yüksek doğrulukla ölçebileceği ve hassas ölçümlerde kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Keywords : PLC, İklim istasyonu, Codesys, Evapotranspirasyon, Piranometre, Solar radyasyon, Otomasyon