Kapadokya'da taşınabilir güneş paneli: 2 günlük ölçüm

Geçen hafta Kapadokya’da, Göreme’nin kuzeyindeki bir kamp alanında iki günlük bir ölçüm yaptım. Elimde 100W’lık bir monokristal panel, 20A MPPT şarj kontrol cihazı ve 12V 100Ah AGM akü vardı. Amaç, panelin gün içindeki gerçek üretimini ve akünün dolum profilini görmekti. Hava açık, sıcaklık gündüz 28°C civarındaydı. Panel sabah 08:00’de güneydoğuya, öğleden sonra güneybatıya çevrildi.

Ölçüm için basit bir düzenek kurdum: panel çıkışına bir INA219 akım-gerilim sensörü, ona da bir Arduino Nano bağladım. Veriyi her 10 saniyede bir SD karta yazdım. Kodun ilgili kısmı şöyle:

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_INA219.h>
#include <SD.h>
Adafruit_INA219 ina219;
File logFile;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  ina219.begin();
  SD.begin(10);
  logFile = SD.open("panel.csv", FILE_WRITE);
  logFile.println("zaman,gerilim,akim,guc");
}
void loop() {
  float shunt = ina219.getShuntVoltage_mV();
  float bus = ina219.getBusVoltage_V();
  float current = ina219.getCurrent_mA();
  float power = bus * current / 1000.0;
  logFile.print(millis()); logFile.print(",");
  logFile.print(bus); logFile.print(",");
  logFile.print(current); logFile.print(",");
  logFile.println(power);
  logFile.flush();
  delay(10000);
}

İlk günün sonunda toplam üretim 412 Wh oldu. Tepe güç 13:10’da 78W olarak ölçüldü. İkinci gün hafif bulutluydu, toplam 287 Wh’a düştü. Akü, ilk gün öğleden sonra 14:30’da %85 doluluktan %100’e ulaştı; ikinci gün ise %70’te kaldı. Bu, panelin nominal gücünün yaklaşık %70’ini gerçekte alabildiğimizi gösteriyor. Kayıpların bir kısmı MPPT verimi, bir kısmı da sabah panellerin gölgede kalmasıydı.

Neden bu düzenek? Çünkü taşınabilir sistemlerde en çok yanılan nokta, panelin etiket değerine güvenmek. 100W panel, ideal koşullarda 100W verir; ama kamp alanında gölge, açı ve sıcaklık kayıplarıyla bu değer %60-70’e iner. MPPT kontrol cihazı PWM’e göre daha pahalı ama sabah ve akşam saatlerinde fark yaratıyor. Ölçümü Arduino ile yapmak da maliyetli değil; INA219 modülü ve SD kart okuyucu toplamda 150 TL civarındaydı.

Bu düzeneğin sınırları var: INA219’un maksimum 26V ve 3.2A ölçüm aralığı, 100W panelin 5A’e kadar çıkabilen akımını tam kapsamıyor. Ben paneli 12V aküye bağladığım için akım 5A’i geçmedi, ama daha büyük panellerde bu sensör yanıltıcı olur. Ayrıca SD karta her 10 saniyede yazmak, uzun süreli ölçümlerde kartı yorabilir; ben iki günde sorun yaşamadım ama bir haftalık ölçümde dosya boyutu ve kart ömrü sorun olabilir. Bir de gölge ölçümü yaparken panelin kısmi gölgelenmesinin tüm seri bağlı hücreleri etkilediğini unutmamak gerek.

Sizin kamp sistemlerinizde panelin gerçek üretimini ölçmek için ne kullanıyorsunuz? Benzer bir INA219 düzeneği mi, yoksa hazır bir enerji monitörü mü?