SRUnit

< Projeler Sayfası

Proje Adı
Solar Buzdolabı

Şirket Adı
Arçelik

Şirket Mentoru
Servet Palacıoğlu - Emre Yıldırım

Akademik Mentor
Prof. Abdullah Atalar

Asistan
Amirhossein Maghsoudi

Takım Üyeleri
Derin Çayır, Ezgi Saç, İremsu Taşkın, Kaan Aykutalpoğlu, Oğuz Salar, Önder Soydal

Özet
Arçelik A.Ş. ortaklığında yürütülen Solar Buzdolabı projesinin amacı şebeke elektriğine erişimin kısıtlı olduğu bölgelerde kullanılmak üzere şebeke elektriğinden tamamen bağımsız çalışabilecek ve gerekli gücü güneş enerjisinden elde edebilecek bir buzdolabı güç sistemi inşa etmektir. Tasarlanan ve prototipi üretilen sistem solar panellerde yakalanan güneş enerjisini Buck-Boost dönüştürücü ile jel akülerde depolamakta ve depolanan enerjiyi Boost (yükselteç) dönüştürücü ile buzdolabına aktarmaktadır. Üretilen 400W Buck-Boost dönüştürücüsü solar panelin çıkışında bulunan 0-50V arası gerilimi 36V akü gerilime dönüştürecek şekilde tasarlanmıştır. Panelde üretilen azami enerjiyi mümkün olan en verimli şekilde akülere iletmek adına dönüştürücü Tepe Güç Noktası Takibi (MPPT) yapan bir kontrolcü tarafından yönetilmektedir. 300W güç değerine sahip Boost dönüştürücü ise akülerin 36V gerilimini buzdolabının 310V giriş gerilimine uyumlamaktadır. Bu yükseltgeme işlemi PID kontrolcüsü tarafından yönetilmektedir ve bu şekilde dönüştürücü değişen yük durumlarına uyum sağlayabilmektedir. Yerleştirilen akım ve gerilim algılayıcıları sayesinde akünün fazla şarj ve deşarj olmasının önüne geçilmiştir. Bu sayede akü sağlığı korunarak sistemin çalışma ömrü uzatılmıştır. Bütün sistem bütünleşik bir devre kartı üzerine tasarlanmış olup bütün kontrol çemberi tek bir mikroişlemci içerisine gömülmüştür. Sistem verimliliği %80’in üzerindedir. Solar Buzdolabı projesi ile birlikte uzun vadede dünyada yenilenebilir enerji kullanımına ve sürdürülebilirliğe katkı sağlamak hedeflenmektedir.


Abstract
Solar Refrigerator project carried out in collaboration with Arçelik A.Ş. aims to build a refrigerator powering system that is completely independent of the local power grid and can harvest the required energy from solar power, targeting use in areas with limited access to the local power grid. The designed and prototyped system stores the harvested solar energy in gel batteries using a Buck-Boost converter and feeds this energy to the refrigerator with the assistance of a Boost converter. The 400W Buck-Boost converter is designed to convert the solar panel voltage ranging between 0-50V to the battery voltage of 36V. In order to transmit the maximum energy produced by the solar panel to the batteries in the most efficient way, the Buck-Boost converter is controlled by an MCU with a Maximum Power Point Tracking (MPPT) algorithm. On the other hand, the 300W Boost converter converts the 36V battery voltage to the 310V refrigerator input voltage. This conversion is controlled by a PID controller, allowing the converter to adapt to varying load conditions. The overcharging or discharging of the battery is prevented by the placed current and voltage sensors. This way, the battery health is conserved, and the lifetime of the system is enhanced. The whole system is designed on a single PCB and the entire control loop is embedded into a single MCU. The system efficiency is above 80%. With the Solar Refrigerator project, it is hoped to promote the use of renewable and sustainable energy sources on a global scale.