GÜNEŞ ENERJİLİ ANDROİD CİHAZ KONTROLLÜ SULAMA SİSTEMİ



Benzer belgeler
Mobil Güneş Pili Sulama Makinasının Arazi Koşullarında Bazı Deneysel Çalışmaları *

FOTOVOLTAİK GÜÇ DESTEKLİ MİKRO SULAMA SİSTEMİ PROJESİ-2: SİMÜLASYON ÇALIŞMASI

SERALARIN TASARIMI (Seralarda Isıtma Sistemleri) Doç. Dr. Berna KENDİRLİ A. Ü. Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI 2023 YILI HEDEFLERİ

SULAMA VE ÇEVRE. Küresel Su Bütçesi. PDF created with pdffactory trial version Yrd. Doç. Dr. Hakan BÜYÜKCANGAZ

RF & INTERNET İLE UZAKTAN KONTROL EDİLEN İÇME SUYU KUYULARI VE SU DEPOLARININ PIC MİKROKONTROLCÜ DESTEKLİ OTOMASYONU VE GENİŞ ARAZİDE UYGULANMASI

TARIMDA SUYUN ETKİN KULLANIMI. Prof. Dr. Yusuf Ersoy YILDIRIM Yrd. Doç. Dr. İsmail TAŞ

Proje Adı : MATLAB Real-Time Windows Target toolbox kullanımı ve ilişkili bir uygulama geliştirilmesi

Fatih Üniversitesi. İstanbul. Haziran Bu eğitim dokümanlarının hazırlanmasında SIEMENS ve TEKO eğitim dokümanlarından faydalanılmıştır.

Ürün Görünümü ve Ölçüler

Sulama Teknolojileri. Prof. Dr. Ferit Kemal SÖNMEZ

SANAEM RFQ (SPP) HIZLANDIRICISI GÜÇ KAYNAKLARI VE ÖLÇME KUTUSU KONTROL SİSTEMİ. Aydın ÖZBEY İstanbul Üniversitesi

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

İZMİR BÖLGE PLANI İLÇE LANSMAN SÜRECİ KİRAZ SONUÇ RAPORU

Su, evrende varolan canlı varlıkların yaşamlarını devam ettirebilmeleri için gerekli olan en temel öğedir. İnsan kullanımı, ekosistem kullanımı,

Tablo : Türkiye Su Kaynakları potansiyeli. Ortalama (aritmetik) Yıllık yağış 642,6 mm Ortalama yıllık yağış miktarı 501,0 km3

TOU 01 ÖZELLİKLER: ÜRÜN GÖRÜNÜMÜ ve ÖLÇÜLER

SONUÇ RAPORU EK: Ürüne CLEVER adı verilmiştir. Geliştirilen model C15 olarak tanımlanmıştır.

DOĞRUSAL YANGIN ALGILAMA SĐSTEMLERĐ

ÇİFTLİK FAALİYETLERİNİN ÇEŞİTLENDİRİLMESİ VE İŞ GELİŞTİRME

Konveyörlü Tip WTM180

KİŞİSEL BİLGİLER EĞİTİM BİLGİLERİ

Konveyörlü Tip WTM300

Tarım Konferansı 25 Nisan 2011 Hassa_HATAY

KGSM-E84 nöbette! Ölçer değerlendirir.raporlar haber verir

ENTEK TEKNOLOJİ EĞİTİMLERİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI

Bir bölgede başka bir bölgeye karşılıklı olarak, veri veya haberin gönderilmesini sağlayan.sistemlerdir.

SAVIOR SOLAR Güneş Enerjili Sulama Sistemleri

Uzak Terminal Ünitesi RTU. RTU300 Serisi RTU400 Serisi. Akıllı Kontrolde Teknoloji Devi

OFF-GRID veya STAND-ALONE INVERTER NEDİR?

Damlama Sulama Sistemi Otomasyon Kontrol Ünitesi:

Güneş enerjisi kullanılarak sulama sistemleri için yeni bilgi tabanlı model

ARGENOM Elektronik Özel/Konsept Projeler

DCS DCS ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ & YAZILIM

TOU-S02 Akıllı Pompa Kontrol Ünitesi

REMTEK SOLAR Güneş Enerjili Sulama Sistemleri

Burak Sevilengül Turkcell Genel Müdür Yardımcısı TURKCELL DAHİLİ

Konut güvenliği çözümleri Konut projeleri için Easy Series

Güneş Enerjisi İle Çalışan PLC Kontrollü Su Pompası Sistem Tasarımı

ISSN : karasekreter@aku.edu.tr Afyon-Turkey

2023 ve Ötesi KAMU VERİSİ KULLANILARAK GELİŞTİRİLEN AKILLI UYGULAMALAR

KGSM-IO nöbette! Ölçer değerlendirir.raporlar haber verir

Konveyörlü Tip WTM140

AC SERİSİ ASANSÖR KUMANDA SİSTEMLERİ. Melih AYBEY AYBEY ELEKTRONİK

FREKANS KONTROLLÜ PANO SİSTEMLERİ

TEK ÜRÜN İLE HER UYGULAMAYA ÇÖZÜM ECL Kontrol Panel Serisi ile İşin Sırrı Kartlarda...

Çeşitli Enerji Kaynaklarının Karşılaştırılması

ENTEK TEKNOLOJİ EĞİTİMLERİ

Hidroloji: u Üretim/Koruma Fonksiyonu

TARIM ve GIDA GÜVENLİĞİ ve GÜVENCESİ - 1. Prof. Dr. Hami Alpas ODTÜ- Gıda Mühendisliği Bölümü-Ankara

PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ

Yüksek verimli ve ekonomik merkezi sistem çözümleri

Ekin SPOTTER Dünyanın İlk ve Tek Tamamen Modüler Akıllı Şehir Mobilyası

Enerji için su,su için enerji kavramları enerji ve su gündeminde artık daha fazla ve daha birlikte bir şekilde yer almaya başlamıştır.

VIERO ARAÇ SAYIM SİSTEMİ

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 3) HAVA KÜTLE AKIŞ SİSTEMLERİNDE PID İLE SICAKLIK KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör.

PLC (Programlanabilir Lojik. Denetleyici)

KONUMSAL VERİNİN ELDE EDİLMESİNDE MOBİL CBS OLANAKLARI: GELENEKSEL YÖNTEMLERLE KARŞILAŞTIRMA. Fatih DÖNER

RENSEF Yenilenebilir Enerji Sistemleri ve Enerji Verimliliği Fuarı Batı Akdeniz Kalkınma Ajansı Yenilenebilir Enerji Mali Destek Programları

ÇİFTLİK FAALİYETLERİNİN ÇEŞİTLENDİRİLMESİ VE İŞ GELİŞTİRME

PROGRAMLANABİLİR LOJİK DENETLEYİCİ İLE DENEYSEL ENDÜSTRİYEL SİSTEMİN KONTROLÜ

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

Gazlı Makarna Pişiriciler

Derste Neler Anlatılacak? Temel Mekatronik Birimler,temel birim dönüşümü Güncel konular(hes,termik Santral,Rüzgar Enerjisi,Güneş

Su Yapıları I Su Kaynaklarının Geliştirilmesi

Damla sulama yöntemi

ENERJİ VERİMLİLİĞİ MEVZUATINDA ODAMIZIN YERİ VE GÖREVLERİ

Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü, Tarımsal Sulama ve Arazi Islahı Çalışma Grubu Koordinatörü (2011-)

LABİRENTTEN ÇIKIŞ YOLUNU BULAN ROBOT

TÜRKİYE DE SU POTANSİYELİ VE ATIKSULARIN GERİ KULLANIMI

SU YAPILARI. Sulama ve Kurutma. 9.Hafta. Prof.Dr. N.Nur ÖZYURT

Enerji Verimliliğinde İklimlendirme Çözümleri

İşte yeni nesil PLC! M221 PLC. Türkçe yazılım, Türkçe döküman, Türkçe destek

Fatih TOSUNOĞLU Su Kaynakları Ders Notları Su Kaynakları Ders Notları, Su Kaynakları Ders Notları

Kablosuz Ağ Tabanlı Gezgin Keşif Robotu: Kaşif

Modüler Hibrid Enerji İstasyonu- MOHES

Android Telefonlarla Yol Bozukluklarının Takibi: Kitle Kaynaklı Alternatif Çözüm

Security Geçiş Sistemleri. Döner Kapılar. Hastane Kapıları. 90 Derece. Kayar Kapılar. Kapılar METAXDOOR MS30. Otomatik Yana Açılır

LC3 ( Sıvı Seviye Kontrol Rölesi )

Veri toplama ve kontrolör sistemleri elektrik, elektronik, mekanik ve bilgisayar tabanlı tüm askeri,tıp,araştırma ve endüstriyel üretim sistemlerinin

PNÖMATİK VE HİDROLİK SİSTEM UYGULAMALARI. Ömür AKYAZI 1, Doğan ÇOKRAK 2

DDE SERİSİ

1/6 PR _S-DP4 PROSENSE S-DP4 GELİŞMİŞ GAZ KONTROL PANELİ ÖZELLİKLER KULLANIM ALANLARI PR _S-DP4

Şebekeden Bağımsız (Off Grid) (Akülü Sistem) GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ENRJİSİ OLMAYAN UZAK NOKTALARDA ENERJİ SORUNUNUN ÇÖZÜMÜ

Cihazlar yalnızca soğutma modunda çalışmaktadır.

ModulA. Daha da fazlasını ister misiniz? Pompadan daha fazlası

Security Geçiş Sistemleri. Kayar Kapılar. Hastane Kapıları. 90 Derece Kapılar. Döner Kapılar

RF (RADYO FREKANSI) UZAKTAN KONTROL / ÖLÇME SİSTEMİ VE UYGULAMALARI

WAT Endüstriyel Sürücüler

Bir İçme ve Kullanma Suyu Şebekesinin Performansı

DC motorların sürülmesi ve sürücü devreleri

Tarımsal enerji ihtiyacını yenilenebilir enerji kaynakları ile nasıl sağlayabiliriz? 6 Kasım 2018 Swissotel Ankara

Karlı Bir Yatırım Yeni Nesil Caria Serisi

T.C. KOCAELİ BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ İSU GENEL MÜDÜRLÜĞÜ ARITMA TESİSLERİ İŞLETME ZORLUKLARI VE SCADA SİSTEMİNİN EKONOMİK GETİRİLERİ

FEN ve TEKNOLOJİ ÖĞRETMENLERİNİ PROJE DANIŞMANLIĞI ÇALIŞTAYI PROJE ÖNERİSİ BAŞVURU FORMU 8-15 Temmuz 2012

Ekin RED EAGLE (OS) GÜVENLİ ŞEHİR TEKNOLOJİLERİ YÖNETİM SİSTEMİ

Ekin RED EAGLE (OS) GÜVENLİ ŞEHİR TEKNOLOJİLERİ YÖNETİM SİSTEMİ

TTGV Enerji Verimliliği. Desteği

Ölçme ve Kontrol Çözümleri

Transkript:

GÜNEŞ ENERJİLİ ANDROİD CİHAZ KONTROLLÜ SULAMA SİSTEMİ 1 Emre CAN, 2 Ethem SERÇE, 3 Okan BİNGÖL, 123 Süleyman Demirel Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Isparta ÖZET Elektrik iletim ve dağıtımının bulunmadığı şehir merkezinden uzak olan yerleşim birimlerinde tarıma elverişli arazilerin değerlendirilmesinde güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisi ülkemiz ekonomisi açısından önem arz etmektedir. Güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisi tarımsal sulama sistemleri başta olmak üzere bir çok yerde kullanılmaktadır. Günümüzde otomatik kontrollü yapılan sulama sistemleri yerini uzaktan kontrollü otomatik sulama sistemlerine bırakmaktadır. Yaşamın vazgeçilmezleri arasında bulunan mobil iletişim ile insanlar nerede olursa olsun sürekli taşıdıkları cep telefonları ile bir sistemi kontrol etme, sistemin durumundan haberdar olabilme gibi işlemleri yapmaktadırlar. Bu çalışmada güneş enerjili GSMPLC tabanlı uzaktan kontrollü otomatik sulama sistemine ait prototip uygulaması yapılmıştır. Kullanıcı, android cihaz ile sulama sistemini izleyebilmenin yanında kontrol da edebilmektedir. Android cihaz üzerinden damla veya yağmurlandırma sulama yöntemi seçilebilmektedir. Aynı zamanda yine android cihaz üzerinden sulama sistemine ait çalışma modu manuel veya otomatik değiştirebilmektedir. Anahtar Kelimeler: Güneş enerjili sulama sistemi, android kontrollü sulama sistemi, otomatik sulama sistemi, damla sulama sistemi, fıskiye sulama sistemi. 1. GİRİŞ Toprak ve su kaynakları ülkelerin en önemli doğal zenginlikleri arasında yer alır. Toplumların sosyoekonomik kalkınmalarının sağlanması, refah düzeylerinin yükselmesi ve diğer toplumlarla yarışma koşullarının yaratılabilmesi, söz konusu doğal kaynakların geliştirilerek akılcı kullanımı ile olasıdır [1]. Yirmibirinci yüzyılda hızla artan su talebi karşısında küresel ısınma ve yanlış kullanım sonucu kullanılabilir su kaynaklarının giderek azalması, uluslararası gündemde suyu ilk sıraya taşımıştır. Su sorununun giderilebilmesi için tarım, sanayi ve evsel amaçlı kullanımlarda su kayıplarının önlenmesi, etkin su kullanımının sağlanması ve havza düzeyinde su kaynaklarının geliştirilmesi gerekmektedir [2]. Su yönetimi, su kaynaklarının planlı bir şekilde geliştirilmesi, dağıtılması ve kullanılması olarak tanımlanmaktadır. Su yönetimi tarımsal, evsel ve endüstriyel su kullanımı yanında su kalitesi, atık suların kullanımı, su hukuku, uluslararası hukuk ve sağlık gibi çok geniş bir ilgi alanını kapsamaktadır. Su kaynaklarının yalnızca fiziksel değil, aynı zamanda sosyal, ekonomik ve çevresel faktörleri de kapsayacak entegre bir yönetim yaklaşımı ile ele alınması gerektiği, son yıllarda gündeme gelmiş ve birçok ülkede uygulanmaya başlamıştır. Entegre yönetimin esası, suyun hem bir doğal kaynak, hem de miktar ve kalitesine bağlı olarak kullanım amacı değişebilen bir meta olarak kabul edilmesidir. Su kullanıcı sektörlerde su kayıplarının önlenmesi, suyun etkin kullanılması, su tasarrufu sağlayan yeni teknolojilerin uygulanması ve havza düzeyinde su kaynaklarının geliştirilmesi giderek önem kazanmaktadır. Bu nedenle, son yıllarda su kaynakları çevre ile uyumlu olarak su ihtiyaçlarını karşılayabilecek şekilde geliştirilip yönetilmeye başlamıştır [2]. Ülkemizde yirmi altı havzadaki toplam su potansiyeli 186 milyar m 3 olup, bunun 95 milyar m 3 ü yararlanılabilir durumdadır. Ancak teknik ve ekonomik olarak tüketilebilecek yeraltı ve yerüstü su miktarı 110 milyar m 3 tür. Bunun 95 milyar m 3 ü yurtiçinden doğan akarsulardan, 3 milyar m 3 ü yurtdışından ulaşan akarsulardan ve 12 milyar m 3 ü ise yeraltı suyundan sağlanabileceği kabul edilmektedir. Havza bazında, yıllık su potansiyeli de büyük değişiklikler göstermektedir. 2000 yılında toplam kullanılan 42 km 3 suyun %75 i sulama, %15 i içme ve kullanma, %10 u sanayi amaçlı tüketilmiştir Ülkemizdeki su kaynaklarının büyük bir bölümü tarım sektöründe kullanılmakta ve bu durum ülkemizde, tarımda suyun etkin kullanımını zorunlu kılmaktadır [3]. 1

Tarımsal sektöründe suyun bilinçli bir şekilde kullanılması, başta toprak ve su olmak üzere doğal kaynakların sürdürülebilirliğinde etkili olduğu gibi, gelecek nesillerin tarıma dayalı gereksinimlerinin ve gıda güvenliğinin sağlanmasında da önemli bir yere sahiptir [4]. Tarımsal sulama ile beklenen optimum verim artışını sağlayabilmek için suyun toprağa en ekonomik ve tekniğine uygun bir şekilde verilmesi esastır. Bunu sağlamak içinde, sulama yapılacak arazinin toprak özellikleri, sulama suyunun miktarı ve kalitesi, topoğrafik durum, arazinin büyüklüğü ve şekli, bitki türü, iklim özellikleri, sulama giderleri bölgenin sosyal ve kültürel özellikleri dikkate alınarak sulama yönteminin seçilmesi gerekir. Tarımsal sulamalarda su toprağa değişik yöntem ve sistemlerle verilebilmektedir. Günümüzde daha az sulama suyu kullanarak, daha ekonomik uygulamalar ile toprakta drenaj ve tuzluluk sorunu yaratmayacak, verim ve kaliteyi artıracak sulama yöntem ve sistemlerin kullanımı her geçen gün artan düzeyde önem kazanmaktadır [4]. Su kaynaklarının yetersizliği sulama randımanı yüksek olan sulama sistemlerinin yaygınlaşmasını gerektirmektedir. Böylece eldeki su kaynakları ile daha geniş alanlar sulanabilmektedir. Ayrıca günümüzde, az işçilik ve az enerji kullanımı gerektiren, verim ve kaliteyi artıran sulama sistem ve yöntemlerinin kullanımının önemi her geçen gün artmaktadır. Bu koşulları en fazla sağlayan yöntemlerden birisi de damla sulama yöntemidir. Özellikle sebzelerin ve meyve bahçelerinin sulanmasında en uygun sulama yöntemi olduğu söylenebilir [4]. Türkiye de tarımsal sulama; elektrik, mazot veya petrol gibi konvansiyonel enerji kaynaklarıyla çalışan su pompaları kullanılarak yapılmaktadır. Elektrik olmayan veya elektrik götürülmesi güç ve pahalı olan tarımsal alanlarda, mazot ve petrol pompaları kullanılmaktadır. Bu tip sistemler daimi günlük bakım isterler ve ancak suyu bol olan yerlere değil, ulaşımı kolay olan yerlere kurulabilirler. Güneş enerjisiyle çalışan su pompası sistemleri ise günlük bakım istemedikleri gibi arzu edilen herhangi bir yerde, bol güneş olması şartıyla kurulabilirler. Bu tip pompaların ilk kuruluş masrafları yüksek olmasına rağmen, işletme ve bakım masrafları çok düşüktür. Bu nedenle, özellikle güneş ışınım potansiyeli yüksek yerlerde çok kısa sürede daha ekonomik duruma geçerler [5]. Zamanı verimli kullanmanın önemli olduğu günümüzde, sulama için zaman ayrılması çok anlamlı olmamaktadır. Bu nedenle, suyun çekilmesi işleminde kullanılan su pompalarının enerji akışlarının sulama işlemlerinin gerçekleştirilmesi sırasında uzaktan kontrol edilerek, sulama alanında bulunulmaması önem kazanmaktadır [6]. Günümüzde uzaktan kontrol sistemleri farklı alanlarda, farklı şekillerde kullanılmaktadır. Uzaktan kontrol anlamanda yapılan literatür taramalarında, telefon ve telefon hatlarından veya mobil telefon sistemlerinden faydalanmak ekonomik olduğu için geçerli bir yöntem olarak kabul görmektedir [6]. PIC16F877 mikrodenetleyici tabanlı işlemci kullanarak PSTN telefon hattı üzerinden elle veya otomatik sulama sistemini gerçekleştirmişlerdir [7]. GSM iletişim sistemi vasıtasıyla uzaktan bir su pompalama istasyonunu kontrol etmişlerdir [8]. Bilgisayar tabanlı toprak nemini ölçen otomatik damlama sulama sistemi gerçekleştirmişlerdir [9]. GSM SMS tabanlı sulama sistemi tasarlanmışlardır. İzmir in Urla ilçesinde bir bahçede test edilmişlerdir. Test sonuçlarına göre yapılan sulama sisteminde sensörlerden gelen verilere göre bitkinin ihtiyacı kadar sulama yapıldığı için su kullanımından tasarruf sağlanılması ve alınan ürünün veriminin %40 oranında arttırıldığı ifade etmişlerdir [10]. Yapılan bu çalışmada, android cihazlar üzerinden kontrolü sağlanan sulama sistemi tasarımı ve prototipi yapılmıştır. Sistemin kontrolü GSMPLC tabanlı bir PLC ile yapılmıştır. Sistem Otomatik Sulama (OS), Damla Sulama (DS) ve Fıskiye Sulama (FS) sistemleri modlarında çalışabilmektedir. Kullanıcı android arayüz ile bu çalışma modlarını değiştirebilmektedir. Sistem otomatik çalışma modunda sıcaklık ve nem değerlerine göre sulama sistemi kontrol etmektedir. Su depo doluluk bilgilerinin yanında depoda su kalmadığında sistem otomatik olarak durmakta ve kullanıcıya bilgi göndermektedir. 2. SULAMA YÖNTEMLERİNİ BELİRLEYEN ETMENLER ve TARIMSAL SULAMA YÖNTEMLERİ İLE SEKTÖRÜN BEKLENTİLERİ Sulamanın genel olarak yararları ya da neden yapılması gerektiği aşağıda maddeler halinde verilmiştir [11]. 2

1. Tarımsal üretimi artırmak Ulusal geliri artırmak İşsizliği azaltarak yeni iş olanakları yaratmak Yaşam seviyesini artırmak 2. Toprak ve çevreye olan olumlu etkilerini geliştirmek Toprakta istenmeyen kimi olumsuzluklara karşı yıkama yapılması Tuzlu ve sodyumlu toprakları ıslah etmek Bitkiler için don etkisinden korunma sağlamak 3. Kuraklığın neden olabileceği olumsuzlukları azaltmak Gıda kıtlığına karşı önlem alınması Önemli ve pahalı ürün kayıplarını azaltmak 4. Kurak ve nüfusu azalmış bölgelerde nüfus artışı sağlamak Ulusal savunma Nüfus dağılımın dengeli olması 5. Ulusal güvenlik 2.1. Sulama Yöntemlerini Belirleyen Etmenler Bir arazide sulama yapılmasına karar verildikten sonra en önemli konu sulama yönteminin seçimidir[11]. Toprak özellikleri Topografya Su kaynağı ve kalitesi Bitki türü Ekonomi (yatırım ve işletme maliyeti) İklim özellikleri Tarımsal faaliyetlere uyumluluk ve sosyal durum 2.2. Tarımsal Sulama Yöntemleri Sulama yöntemleri 3 ana başlık altında toplanabilir. Sulama yöntemlerine ait şema Şekil 1 de verilmiştir [11]. Sulama Yöntemleri Yüzey Sulama Yöntemleri Basınçlı Sulama Yöntemleri Yüzeyaltı Sulama Yöntemleri -Tava sulama -Uzun tava sulama -Karık sulama -Yağmurlama sulama -Damlama sulama -LEPA Şekil 1. Sulama yöntemleri Yüzey sulama yönteminde, dışarıdan herhangi bir enerji ve basınç gerektirmeden arazi eğiminden dolayı suyun yerçekimi ile hareket etmesinden yararlanılarak yapılır. Basınçlı sulama yöntemlerinde ise bir güç kaynağından ya da arazinin topoğrafik özelliklerinden yararlanarak elde edilen enerji ve basınç ile su toprağa farklı sistemlerle uygulanmaktadır. Yüzey altı sulama yönteminde ise su; toprak altından kapilar kuvvetlerin etkisi ile bitki kök bölgesine verilir. Türkiye genelinde DSİ tarafından işletmeye açılan sulama alanlarında sulanan alanın % 94 ünde yüzeysel, % 5 inde yağmurlama, % 1 inde damla sulama yöntemi uygulanmaktadır [4]. 3. UZAKTAN KONTROLLÜ SULAMA SİSTEMİNİN GENEL YAPISI Fotovoltaik (PV) paneller güneş enerjisini DA elektrik enerjisine çevirirler. Güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisi ile beslenen alıcıların da DA yükü olması durumunda sistemin verimi artar, maliyeti ise azalır. Bu nedenle son yıllarda PV sistemlerden elektrik üretimine oldukça önem verilmiş ve yoğun 3

araştırmaların sonucunda bu konuda önemli ilerlemeler sağlanmıştır. Bu sistemlerden üretilen elektrik enerjisinin miktarı da her geçen yıl artmaktadır. Güneş enerjisinin yaygın kullanıldığı alanların başında tarımsal amaçlı sulama sistemleri gelmektedir [12]. Şekil 2 de güneş enerjili uzaktan kontrollü sulama sisteminin genel görüntüsü gösterilmektedir. Sulama sisteminde damlama ve fıskiye sistemleri uzaktan PLC kontrollü selonoid valfler ile yapılmaktadır. Şekil 2. Uzaktan kontrollü sulama sistemi ait blok diyagramı 3.1. Mikrodev MP201G GSMPLC ve Mikrodiyagram Yazılımı Sistemde kullanılan GSMPLC Şekil 3 de gösterilmiştir [13]. Şekil 3. Mikrodev MP201G GSMPLC GSMPLC sayesinde, PLC ye takılan telefon hattı ile sulama sisteminin kontrolü yapılmıştır. Toprak nem kontrolü için higrometre sensörü, sıcaklık verisi için PT100 sensörü kullanılmıştır. Motor koruması ve kullanıcıyı bilgilendirme amaçlı sıvı algılama probu ve sensörü tasarlanmıştır [14]. Sistemde su kalmadığı zaman motor çalıştırılması durdurulmakta ve kullanıcıya GSMPLC tarafından Deponuzda su kalmadı, lütfen sisteminizi kontrol ediniz. mesajı gönderilmektedir. GSMPLC ile android cihaz arasında SMS haberleşme kullanılmıştır. Mikrodev firmasına ait kullandığımız PLC nin genel özellikleri gerektiği aşağıda maddeler halinde verilmiştir [13]. Hızlı ve kolay kullanımlı programlama editörü Giriş/Çıkış genişleme yeteneği Gelişmiş PID özellikleri Gerçek zaman saati Dijital girişleri 0-50V lojik ve hızlı sayıcı girişi olarak kullanabilme Dijital çıkışlar ile 0-50V lojik çıkış, PWM ve PTO sinyal üretimi Endüstriyel Haberleşme Protokolleri 4

Fonksiyon Kütüphanesi ve Programlama Kabiliyetleri Donanımsal Watchdog-Timer Snapshot Log Kayıt Özelliği GSMPLC programlama aşamasında görsel olarak fonksiyon diyagramları ile programlanma yapılabilen Şekil 4 de ki mikrodiyagram yazılımı kullanılmıştır. a) b) Şekil 4. a, b) Mikrodev MP201G GSMPLC için mikrodiyagram yazılımı ile sulama sistemi programlanması Yazılan programda ilk önce SMS girişlerinde ne yapılacağı tanımlanmıştır. PLC gelen SMS i string tablosundakilerle karşılaştırarak algılar. Algılanan SMS e göre sulama sistemleri başlatılıp kapattırılır. Ya da otomatik sulama çalıştırılabilinir. Kullanıcıya sıcaklık, nem bilgisi ve depo doluluk oranı ile ilgili bilgiler gönderilir. Otomatik modda PLC ye tanımlı olan nem ve sıcaklık değer aralıklarında sistemler çalışmaktadır. 3.2. Android Arayüz Sistemin kontrol kısmı android cihazlar için geliştirdiğimiz yazılım üzerinden yapılmaktadır. Android programlama kısmı Şekil 5 de gösterilen Java Eclipse programı kullanılarak yapılmıştır. 5

a) b) Şekil 5. a, b) Java Eclipse programı ile sulama sistemi android arayüz yazılımı oluşturulması Şekil 6. Uzaktan kontrol sulama sistemine ait android arayüz görselleri Android arayüz üzerinden PLC ye komutlar SMS olarak gönderilmektedir. Program üzerinden damla/fıskiye/otomatik sulama modları başlatılıp kapattırılabilinir. Durum bilgisi sorgulatarak sistemin şu anki durumu, ortamın sıcaklık ve nem bilgileri alınabilinir. PLC den gelen SMS ler android arayüz üzerinde Durum Bilgi Akışı kısmında son gelen ilk gösterilecek şekilde sıralanmaktadır. Program açık olduğu durumda telefona başka kişilerce gelen SMS ler filtrelenerek programda kalabalık yapması önlenmektedir. Şekil 6 da yazılan android arayüz programı görselleri gösterilmektedir. 6

3.3. Diğer Donanım Elemanları Güneş paneli; güneş paneli ile sisteme enerji sağlanmaktadır. Güneş paneli seçiminde en önemli unsurlardan birisi sistemimizde kullanılacak maksimum gücü belirleyip, bu güç altında sistemin ne kadar süre çalışacağını önceden tespit ederek en uygun tasarımı yapmaktır. Prototipimizde 60W 12V 5A güneş paneli kullanılmıştır. Akü; güneş enerjili sulama sistemimizde sürekli şarj ve deşarj durumu söz konusu olduğundan dolayı JEL akü seçilmiştir. Jel akü tasarımı sürekli şarj-deşarj olayına dayanıklı şekilde imal edilmiştir. Akü tamamen bitmiş olsa bile tekrar doldurulabilir tiptedir. Sistemde kullanılan 12V 20Ah akü Solar sistemler için özel olarak üretilmiş, kalın plakaları sayesinde, derin deşarja dayanıklı, AGM seperatörlü uzun ömürlü bir aküdür. Su Pompası; prototip Jabsco Mini Hidrofor Par Max su moturu 12V ile çalışmaktadır. 4,3 lt/dak su pompalamaktadır. Selonoid Valf; Elektrik enerjisi ile çalışan selenoid valfler gaz, hava, su, buhar ve yağ gibi akışkanların geçişini kontrol altında tutan elektromekanik vanalardır. Prototipimizde 12V DC 1/4'' Electric Solenoid motor kullanışmıştır. Sensörler; Algılayıcılar fiziksel ortamdan aldıkları verileri endüstriyel ortamda kullanılmak üzere elektriksel değere dönüştüren cihazlardır. Bağlı bulundukları cihazlar bu elektriksel değerlere göre sensörün cinsine göre dönüşüm yaparak kullanıcıyı ortamla ilgili bilgilendirir. Protitipimizde sıcaklık algılaması için PT100 sensörü, nem algılama için higrometre toprak nem sensörü kullanılmıştır. Depoda suyun olduğunu algılatmak için sıvı algılama sensörü tasarlanmış ve uygulanmıştır. Projede kullanılan başlıca malzemeler; güneş paneli, akü, solar şarj regülatörü, sulama motoru, damlama ve fıskiye için valfler, özel tasarım pleksiglas su havuzudur. GSM PLC, tasarlanan röle kartı, sıvı seviye probu ve algılayıcı kartı, PT100 sıcaklık sensörü, higrometre toprak nem sensörü kullanılmıştır. Kullandığımız donanımların görüntüsü ve açıklamaları Şekil 7 ve Tablo 1 de verilmiştir. Şekil 7. Sulama Sistemi Prototipi Üstten Genel Görünüşü 7

Tablo 1. Uzaktan kontrollü sulama sistemi prototipi donanımları NO DONANIM AÇIKLAMA 1 Mikrodev MP201G GSMPLC Yazılımların çalışacağı ana donanım 2 Röle kartı Motor ve valfleri çalıştırmak için tasarlanmıştır 3 MOSFET Sürücü kartı PIC kartı için motor sürücüsü 4 Sıvı algılama sensör kartı Sıvı sensörü için kart tasarlanmıştır 5 PİC16F877 ile bluetooth sulama Yakın alanlar için sulama sistemi kartı tasarlanmıştır. 6 Uzak / Yakın alan seçimi Anahtar ile sistemin PLC veya PIC üzerinden çalıştırılmasının ayarlanması 7 12V 5V DC/DC convertor 12V DC / 5V DC çevirici 8 Ttec 20Ah jel akü Gece sulama sistemini çalıştırmak için enerji depolanmaktadır 9 PT100 Sıcaklık sensörü 10 Higrometre Toprak nem sensörü 11 Epsolar landstar L1024 Solar şarj regülatörü 12 Sıvı algılama probu Depo içinde suyu kontrol etmek için 13 60W güneş paneli Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için 14 Pleksiglas su havuzu Özel tasarım pleksiglas malzeme su deposu 15 Jabsco mini hidrofor par max Su pompası motoru 16 12V DC Selenoid valf Yağmurlandırma sulama valfi 17 12V DC Selenoid Valf Damla sulama valfi 4. SONUÇ Bu çalışmada güneş enerjili GSMPLC tabanlı uzaktan kontrollü sulama sistemi prototipi yapılmıştır. Güneş enerjisinden elde edilen elektrik enerjisi tarımsal sulama sistemleri başta olmak üzere şehir merkezinden uzak olan yerleşim birimlerinde de elektrik enerjisinin ihtiyaç duyabileceği yerlerde de kullanıla bilinecektir. Sistem manuel veya otomatik çalışma modunda çalışabilmektedir. Otomatik çalışma modunda sulama işlemi toprağın nemi ve ortamın sıcaklık bilgilerine göre yapılmaktadır. Sulama sisteminin kontrolü android cihaz üzerinden zamandan ve mekândan bağımsız olarak sağlanmıştır. Bu sulama sistemi ile yeteri kadar sulama gerçekleştirerek su kaynaklarının daha verimli kullanılması sağlanacaktır. Bu verim artışı, suyun israfının önlenmesi sağlanacaktır. Yağmurlu günlerde gereksiz sulama yapılmayacaktır. Aşırı sulamadan kaynaklanan toprağın tuzluluk oranın artmasının önüne geçilmiş olunacaktır. Aynı zamanda elektrik enerjinin iletilmesinin zor ve pahalı olduğu yerlere güneş enerjisini ile elektrik üretiminin teşvik edilmesi sağlanmış olunacaktır. TEŞEKKÜRLER Bu çalışma (TÜBİTAK) 2209/A-Üniversite Öğrencileri Yurt İçi Araştırma Projeleri Destek Programı kapsamında desteklenmiştir. KAYNAKLAR [1] Tekinel, O., Kanber, R., Çetin, M., Su Kaynaklarının Geliştirme ve Kullanımı. Türkiye Ziraat Mühendisliği 5. Teknik Kongresi Bildiri Kitabı, Ankara, Cilt 1, s. 231-258, 2000. [2] Aküzüm, T., Çakmak, B., ve Gökalp, Z., Türkiye de Su Kaynakları Yönetiminin Değerlendirilmesi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 3(1), 67-74, 2010. [3] Çakmak, B., Kızılırmak havzası sulama birliklerinde sulama sistem performansının değerlendirilmesi. KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 5(2), 130-141, 2002. [4] Aras, İ., Damla Sulama Yöntemi. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi, 15(1-2). 49-60, 2006. [5] Atay, Ü., Işıker, Y., ve Yeşilata, B., Güneş Enerjili Damla Sulama Sistemi Arazi Performansının Deneysel Değerlendirilmesi. TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi Kitabı, 7-8, 2001. [6] Gedikpınar, M., ve Çavaş, M., PIC Mikrodenetleyici Kullanılarak Telefon Hatları Aracılığı ile Sulama Sistemlerinin Kontrolü. Politeknik Dergisi,8(3), 249-254, 2005. 8

[7] Çakır, A., ve Çalış, H. (2007), Uzaktan Kontrollü Otomatik Sulama Sistemi Tasarımı ve Uygulaması, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11(3), 258-261. [8] Hartman, M., Lowiec, E., Boguslawski, P., Water pumping stations remote control systems in Depression Area Based GSM-900 Cellular Communications System, In: Proceedings of the TCSET 2002, LvivSlavsko, February 18 23, 291 293, 2002. [9] Kırnak, H., Automatic Irrigation Based on Soil Moisture for Nursery Crops. GAP V. Mühendislik Kongresi, Harran Üniv. Mühendislik Fakültesi, 26-28 Nisan, Şanlıurfa, 1540-1547, 2006. [10] Fidan U., ve Karasekreter N., GSM/SMS Tabanlı Sulama Otomasyonu Kontrol Biriminin Geliştirilmesi Ve Uygulanması, e-journal of New World Sciences Academy, 6(1), 71-77, 2011. [11] Tezgel, R., Tarımsal Sulama Yöntemleri Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Eğitim, Yayım ve Yayınlar Dairesi Başkanlığı, Çiftçi Eğitim Serisi Yayın No: 2012/7, Ankara. 2012. [12] Dursun M, ve Saygın A., Güneş Enerjili Bir Sulama Sisteminde Boost Konvertörden Beslenen ARM sürücü Sisteminin Analizi, III. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, 57-62, Ekim, Mersin, Türkiye,2005 [13] http://www.mikrodev.com/productfamily/html/html/_p_l_c m_p201_g.html (Erişim Tarihi: Temmuz 2015) [14] Can E., ve Serçe E., Çevre Dostu Sulama Sistemlerinin Uzaktan Kontrolü Ve Otomasyonu, Süleyman Demirel Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği, Lisan Tezi, 2015. 9