Development and evaluation of dual axis solar tracking system with IoT data monitoring

• Autorzy: Md Yusop Azdiana , Mohd Shabri Muhammad Aiman Syazwan Bin , Sulaiman Noor Asyikin , Khamil Khairun Nisa , Mohammed Ramizi , Mohd Sultan Juwita

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.01.05

Warianty tytułu

PL

Rozwój i ocena dwuosiowego systemu śledzenia energii słonecznej z monitorowaniem danych IoT

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Sunlight and heat are natural sources in our earth where we can use various continually changing techniques, including solar thermal and artificial photosynthesis. Solar energy from renewable sources is a significant source of electricity. The solar trackers' function minimizes the incidence angle between incoming light and the photovoltaic panel. These mechanisms shift their orientation during the day as the sun maximizes energy absorption. Compared to the fixed angle system, solar trackers would increase solar energy. In any solar system, the shifting efficiency increases by continuously adjusting the tracking system at the best angle as the sun goes through the sky. This project presents the development of the solar tracking system using Arduino UNO, allowing the panel to move towards the high intensity of sunlight via four LDRs. The monitoring system is implemented in this tracking system in real-time data of solar energy parameters and factors affecting its deficiencies using Thing Speak platform interfacing with Wemos D1 R2. The result shows the tracking system has efficiencies of 55.38% higher than the single-axis system. The monitoring system is practical for real-time analyzing the solar panel component environmental factor.

PL

Światło słoneczne i ciepło są naturalnymi źródłami na naszej Ziemi, gdzie możemy korzystać z różnych ciągle zmieniających się technik, w tym z energii słonecznej i sztucznej fotosyntezy. Energia słoneczna ze źródeł odnawialnych jest znaczącym źródłem energii elektrycznej. Funkcja solar trackerów minimalizuje kąt padania pomiędzy wpadającym światłem a panelem fotowoltaicznym. Mechanizmy te zmieniają swoją orientację w ciągu dnia, gdy słońce maksymalizuje absorpcję energii. W porównaniu z systemem o stałym kącie, trackery słoneczne zwiększają energię słoneczną. W każdym układzie słonecznym wydajność przesuwania wzrasta dzięki ciągłej regulacji systemu śledzenia pod najlepszym kątem, gdy słońce przechodzi przez niebo. Ten projekt przedstawia rozwój systemu śledzenia słońca przy użyciu Arduino UNO, umożliwiającego panelowi poruszanie się w kierunku wysokiego natężenia światła słonecznego za pośrednictwem czterech LDR. System monitoringu jest zaimplementowany w tym systemie śledzenia w czasie rzeczywistym danych o parametrach energii słonecznej i czynnikach wpływających na jej niedobory za pomocą platformy Thing Speak współpracującej z Wemos D1 R2. Wynik pokazuje, że system śledzenia ma wydajność o 55,38% wyższą niż system jednoosiowy. System monitorowania jest praktyczny do analizy w czasie rzeczywistym czynnika środowiskowego komponentu panelu słonecznego.

Słowa kluczowe

EN

dual-axis; solar tracking; loT

PL

dwuosiowy system śledzenia energii słonecznej; loT

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 1
• Strony: 28--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Md Yusop Azdiana

• Centre for Telecommunication Research and Innovation (CeTRI), Fakulti Kejuruteraan Elektronik dan Kejuruteraan Komputer, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-1864-1952

autor

Mohd Shabri Muhammad Aiman Syazwan Bin

• STR Electronics(Malaysia) Sdn Bhd., 554, Jalan Waja 5, Taman Industri Waja 2, 09000 Kulim Kedah Darul Aman

autor

Sulaiman Noor Asyikin

• Centre for Telecommunication Research and Innovation (CeTRI), Fakulti Kejuruteraan Elektronik dan Kejuruteraan Komputer, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia

autor

Khamil Khairun Nisa

• Centre for Telecommunication Research and Innovation (CeTRI), Fakulti Kejuruteraan Elektronik dan Kejuruteraan Komputer, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia

autor

Mohammed Ramizi

• Department of Electrical, Electronic and Systems Engineering, Faculty of Engineering and Built Environment, Universiti Kebangsaan Malaysia, 43600 UKM Bangi, Selangor, Malaysia

autor

Mohd Sultan Juwita

• Centre for Telecommunication Research and Innovation (CeTRI), Fakulti Kejuruteraan Elektronik dan Kejuruteraan Komputer, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia, Universiti Teknikal Malaysia Melaka, Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia

Bibliografia

• [1] A. Yusop, R. Mohamed, A. Ayob, and A. Mohamed, "Dynamic modeling and simulation of a thermoelectric-solar hybrid energysystem using an inverse dynamic analysis input shaper," Modelling and Simulation in Engineering, vol. 2014, 2014.
• [2] A. M. Yusop, R. Mohamed, and A. Mohamed, "Inverse dynamic analysis type of MPPT control strategy in a thermoelectric-solar hybrid energy harvesting system," Renewable Energy, vol. 86, pp. 682-692, 2016/02/01/ 2016.
• [3] A. M. Yusop, R. Mohamed, N. A. Sulaiman, and A. S. Mohd Isira, "Performance analysis of shapeable-maximum power point tracking technique from thermoelectric-solar hybrid energy harvesting sources on mobile devices," Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, pp. 1-14, 2021.
• [4] A. Yusop, R. Mohamed, A. Ayob, and A. Mohamed, "Shapeable maximum-power point-tracking algorithm to improve the stability of the output behavior of a thermoelectric solar hybrid energy-harvesting system," Journal of the Association of Arab Universities for Basic and Applied Sciences, vol. 22, pp. 1-8, 2017.
• [5] G. Preethi, D. Lavanya, V. Sreesureya, and S. Boopathimanikandan, “Real time monitoring and controlling of solar panel using labview,” Int. J. Sci. Technol. Res., vol. 8, no. 8, pp. 1747–1752, 2019.
• [6] A. Z. Hafez, A. Soliman, K. A. El-Metwally, and I. M. Ismail, “Tilt and azimuth angles in solar energy applications – A review,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 77, no. April, pp. 147–168, 2017, doi: 10.1016/j.rser.2017.03.131.
• [7] S. L. GBADAMOSI, "Design and implementation of IoT-based dual-axis solar PV tracking system," PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, vol. 2021, p. 57, 2021.
• [8] A. Ahrary, M. Inada, and Y. Yamashita, “Solar power monitoring system ‘SunMieru,’” Smart Innov. Syst. Technol., vol. 73, pp. 216–224, 2018, doi: 10.1007/978-3-319-59424-8_20.
• [9] M. Suresh1՚ et al., “Fault Detection and Monitoring of Solar PV Panels using Internet of Things,” Int. J. Ind. Eng., vol. 2, no. 6, pp. 146–149, 2018, [Online]. Available: http://ijie.gjpublications.com.
• [10] N. Gheitasi, Alireza; Almaliky, Ali; Albaqawi, “Development of an Automatic Cleaning System for PV Plants,” IEEE PES Asian-Pacific Power Energy Eng. Conf., vol. 3, pp. 7–10, 2015.
• [11] S. Adhya, D. Saha, A. Das, J. Jana, and H. Saha, “An IoT based smart solar photovoltaic remote monitoring and control unit,” 2016 2nd Int. Conf. Control. Instrumentation, Energy Commun. CIEC 2016, no. October, pp. 432–436, 2016, doi: 10.1109/CIEC.2016.7513793.
• [12] T. C. M. Dönmez and E. Nigussie, “Security of Join Procedure and its Delegation in LoRaWAN v1.1,” Procedia Comput. Sci., vol. 134, no. January, pp. 204–211, 2018, doi: 10.1016/j.procs.2018.07.202.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).