Solar Tracker Tek Eksenli Güneş Takip Sistemi Rüzgar Kuvveti Dayanımının Analitik Çözümleri

Authors : Fatih YÜRÜK

Pages : 43-55

View : 18 | Download : 13

Publication Date : 2019-07-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, açık arazi ortamına yerleştirilmiş olan tek eksenli bir güneş takip sistemi model olarak ele alınarak, sisteme etki eden en önemli yük olan rüzgâr yüklerinin konstrüksiyon üzerinde oluşturduğu gerilimler ve deplasmanlar incelenmiştir. Rüzgâr akış analizi hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile gerçekleştirilmiştir ve temel akış denklemleri Ansys Fluent paket programı ile çözülmüştür. Sonlu hacimler metodu ve daimî durumlu SST k- ω türbülans modeli kullanılarak güneş panellerine etkiyen rüzgâr yükleri hesaplanmıştır. Bu yükler altındaki metal taşıyıcı sistemin von-mises gerilim değerleri sonlu elemanlar yöntemi ile incelemiştir ve temel denklemler Ansys Structure paket programı ile çözülmüştür. Akış analizi sonucunda, güneş panelleri üzerinde oluşan rüzgâr basınç dağılımlarını sonlu elemanlar modeline aktarmak için Ansys akışkan-yapı etkileşimi paket programı kullanılmıştır. Akış ve yapısal analiz çalışmaları sonucunda güneş takip sistemi konstrüksiyonu üzerinde elde edilen gerilim değerleri, malzemelerin akma sınır değerleri ile kıyaslanıp sistem üzerinde kalıcı hasar oluşumunun engellenmesi amaçlanmıştır. Diğer çalışmalardan farklı olarak güneş panellerinin eğim açısı, rüzgârın hücum açısı ve şiddeti ile birlikte, kolonların zemine olan yüksekliği de değişken olarak dikkate alınmış ve parametrik analizler yürütülmüştür. Ayrıca, mevcut çalışmada kullanılan sayısal yöntemlerin doğrulanması için literatürde kullanılan çalışmadan yararlanılmıştır.
Keywords : Rüzgar yükleri, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Türbülans Modelleri, Güneş Takip Sistemleri