In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  10, N o.  2, June  2 01 9, pp.  777~ 7 8 4   IS S N : 2088- 86 94,  D O I :   10.11 59 1 /ij ped s . v10 . i 2.pp 7 77- 78 4           777     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   Economi c al and e fficient tech nique   for a static localized  maxim u m   sun l u x determination       Ah me d   H.  A l i 1 , A del   S .   N ada 2 A h med  S .  Sha la b y 3   Dep a rt men t   o f T e lecom m u n i catio n E n g i n e eri ng,  E gypti a n   Ru ssia n   U n i v e rsit y,   E gypt    2, 3   Dep a rt m e nt  o f Elect rical  E ngineer ing, Al-Azhar Univers ity,   Egy p t       Art i cl e In fo     ABSTRACT  A r tic le hist o r y :   R e c e i v e d  Oct  2 8 ,  2 018  Re vise d Jan  2 6 , 2019   Ac ce p t ed  M ar 3 , 2 0 19      S o l a energ y   i o n of   t h e   m ost  p r om isi n g   renew a ble  so urces  t h a is  c urrent ly  bei n g   us ed  w orldw i d e   t o   co nt rib u te  f or  m eetin ri si ng   d em an ds.   In   t his   pap e so lar  irradi ance  meas urem ent   w i l l   e x p eri m en tal l y   carri ed   o ut   i n   t wo  d iff e rent   regi ons  in  E gyp t ;   C a i r and  L uxor  c ities .   T h i s   paper  propos es  a  s i m p l e   s o l a r   lu m easurem ent  usin light  d e p end e nt   r es ist o (LD R with   a n   a r du in ki t.   Th is   t ech niq u i s   b ased  o n   tw o   app r oaches   w h i ch  a re  c o a rse  an fine  m a xim u m   su lux   determ i n ation.   T his   is   b as ed  o th pred eterm i n ed  2 6 o   v e r t i c a l  s l o p   o f  t h e  L D R .   C o a r s e  t u n i n g   d e t e r m i n e s  o n e  o f   t h e   r each   s un   l ux  quarter  (90 o o f   hori z on tal  q u ad The  fi ne  t u n in g   al locat es  t h e   o p t imi zed  1 0 o   in   w hich;   th max i m u s u n   lux  can  b o b t a ined Th optim a l   v alu es  o s un  l u x   w e r e  f o u n d  b e t w e e n  t h e  ( 9 0 o  –  1 8 0 o qua rte r Thi s   s tu dy   c on firms  th a t   t he   narro t e deg r e e s   (95 o   -   105 o )   a r t h o p t i mi ze d   s t atic  s un   l u x   e xtract io f o th two  s i te  f iel d   m easu r em en ts Th is  n ov el  t ech niq u can  b u s ed   f o r   lo cati ng  the  a n gl of   b est   inst a l lat i o n s   f o t h s o l a cell  a t   wh ich   m a xi mum  so lar en ergy  can b e ext r acted. K eyw ord s :   A r dui n o  U no   LDRs  M i c r o S D  m emory  ca rd   R eal  t i m e   co unt er (R T C )   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   Ah med   H. Al i ,   D e pa rtme nt   o Telec o m m uni c a ti o n   E n g i n eer ing,   Eg yp tia n R u ss i a U n ive r si t y ,   Eg yp t,  B a d r  C it y , C ai ro -Su e z R o ad Po st al  C od e   118 29 Em ail:  ahm e d_ ham d y 0 064 @ y a h o o .com       1.   I N TR OD U C TI O N    Me as urem ent  of  t he  s o l a r   i rra di a tio i n t e ns i t i n   a   s p e c i fi ed  p os i tio is  t he  k e y   t s t ud the   o p t i m a l   d e si gn   a n d  to   pred i c t   th e   p e rfo r man c e   a n d   effi c i e n c of   phot ovo l ta ic (P V sys t em [1, 2] The perfor ma n ce of  P V   s ystem ,   m odu le  o r   ar ray  de pen d o n   m any  fac t ors ;   one  o w h ich  is  t he  s o l a r   i rra dia n ce   t ha t h e   c ould   so l a r pa nel s  rece i v e   d u ri n g  th e   d ay  ( pea k  su n -h ours)  [ 3,  4 ].   The   t o t a s o la ra diatio p o t e n t ia w i l l   b ke pa ra m e ter   for  d esig nin g   a n d   p r e dic tin th e   perform ance  o f   s o l a energy  e quip men t   a nd  sol a e n ergy   p o t e n t i a l   [ 5 6].   It  h as  b ee n   ve rifie d   t ha t h h i g h er   a l ti t u d e   g re at er  t h e   t ot al   s o l a r   r a d i a ti on   u nde t h cl ea a n d   i n t e rme d i a t e   s ky   c o ndi tio ns Un d e th e   ov erc a s t   day s   t he  s ol a r   r adia ti o n   i ve ry  l ow   i c o mpa r ison  w ith  s unn d a y [7,   8].   The   so lar  radia n ener gy  on  t h e   ea rth’s  s u rfac e   i s   a   r e q uire me nt   n o t   onl in  t he  s tud i es   o c l i mat e   c h a n g e e n vi ron m ent a p o ll ut i on  bu t   al so   i agric u lt ure ,   h y d ro lo g y fo o d   i n d u s t ry  a nd  p r om ot ion  o f   o vera l l   s o lar   e n er gy  t e ch n o l o gy  pr ogram [9 -11].  Meas uri ng  of  t he   s o l a r   i r r ad ianc e   at  d iffere nt  p osit i o n s   i o n e   o t h e   m o st   i mpor ta n t   t o o ls  t ca t c th e   ma ximum   so la radia t i o n.  S iti  A m e l y   Jum a a t   a nd   M o h am ad  H ilm i   O t h m a n   ( MA TE C   We of  C o n fe renc es,  20 1 8 m e a s ur e d   t he  s o l a r   i rra d ia nce   us in LD a t   t hree   m odu les ;   s u n ri se  pos i tio n,   upw ar po sit i o n   a n d   su ns et  po s i t i on [ 1 2 ] .   The   hi g h   c ost   of  t he  d es i g n   of  s o l ar   i rra d i a n ce   d e v ice s ,   suc h   a th pyra nom eter   [ 13] a n th e   i rrad i a n c e   met e r,  i th e   si gnif i c a nt   p ro bl em  [ 14 ].  T h e se   d e v i c e c a n   me as u r e   i r ra di a n ce  wi th   h i g h   acc u r a c Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 2 ,   Ju n e   2 019   :    7 7 7     7 84  77 8 a nd c o ve r   a   w i de  sp e c t r a l r a n g e.  These   d ev i c e s  suc as l u x   me t e r   [ 15,   1 6]  c an t he r e f o r e   b e e x pe ns ive a nd a l s o   som e t i me nee d   s pec i a l   i nsta llat i on  pr ior   t o   t he  m e a sur e m e n t   [ 1 7,   18] .     Th is  p a p er  d ev elo p a   l o we cos t e a sy  t o   u s p l at for m   t de t e r mi n e   a   l oc al i z e d   m a x i m u m   s un   l ux.   Th is  s o l ut ion l o o k com p e t i t i v e   for   th m o st  a l t erna tives.   Tw o   di ff ere n t   r e g i on in   E gypt   ( C a i r o   a nd   L u x o r )   of   d if fer e nt  s o l a r   p r o f iles  a s   s how [ 19]   i F i gur a r se l e c te f o r   ver i f y in t h p r op ose d   s y s te va lid i t y.   T h c h oi ce   o f   t h a n gl es  i m a d e   f o r   c o l l ect in th e   mo st   c on c e n t r a t e d  s o l a r  i r r a d i a t i o n  v a r y i n g   w i t h  t i m e   [ 2 0 - 22] .   The   c hoic e   o f   ar eas  i due  t the i r   di ff er e n t   w e a t he r   a nd  sun  s h i n es  [ 2 3 ] .             F i gur e   1.   T he  s ol a r   a t l a s   o E g yp t         2.   OPERA T ION A L PROCEDURE  T h e   w h o l e   s y s t e m  i s   a c t i v a t e d  w h e r e  t h e  a r d u i n o  i s   c o n n e c t e d   t o   g r o up  of  L D R   f or   t w o   s tep s   o t h e   pe ak   l u x   c oa r s an f i ne   a show i n   F i g u r 2.   T he   p r opose d   s ys tem   c o n f ig ured   o tw m a i n   m o d u le as   fo llow i n g s :     2. 1.     C oarse   l u x   d e t er min a t i on   Durin g   t h i proce d ure  t h at  c a lle coa r se  d e t er minat i o n LDR  h as  i n s ta l l ed  a ea ch  a rm   o the  q u a d   dir e c t i ons  ( nor t h ,   south,   e a s t   and  w e st) .     2 . 2 .     Fine lux  determina t io n     Add iti ona l   ste p a r in c l u d i n the   LDR   ins t a l la ti on   a t   ( 9 0 o 1 0 0 o 1 1 0 o   a nd   1 20 o )   o f   s e c on q u ar t e r   (9 0 o - 1 8 0 o )   for   dete r m ini n th most  a ppr o p r i ate   s un  l u pr e s ence .           ( a C o a r se  l ux  deter m i n at i o n   ( a F i ne  l ux  de t e r m ina tio n     F i gur 2.   S t e pp ed  s u n   l u x   t r a c e r       Luxor  Cairo  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   P o w   Elec  &  D r i   S y st   I S S N 2088- 86 94       Ec o nom i c a l   a n d  eff i c i e n t te c h niq u e  fo r a  sta t ic loc a l i zed  m a xim u m  sun  l u x   dete rm ina t io n ( A hm e d  H .  Ali)   77 9 3.   TH E   SYS T EM  P L A TFOR M   In   t hi wo rk ,   t h e   ma in   c on tro l l e r   wh i c h   is  t h e   a rdui no   r ec e i v e s   a nal o i n pu t   fr om   L D R an it   co nv e r t s   t h e   i np ut   i n t di g i t a s i gn a l   b y   u s ing   a n a l og - t o - di g i t al   ( A/D )   co n v er te r .   T he n t h e   c o n t r o lle r   se nds the  m e a s ur ed  l u x   v al ues  to  S D   me mor y   c ar (st o r a ge ) .   T he  b loc k   d iag r a of  t he   e x p er i m ental  w o r k   i show   in  F igu r 3 .   Th is  p r o jec t   i s   di v i de i n to  t w o   s ta ge nam e ly,   ha r d w a r e   a nd  s o f t ware   d e v el o p me n t .   I n   h a r dwar de ve l opme n t ,   f our  l i g ht   d e p e nde n t   r esis t o r s   ( LDRs)   were   u t iliz e t o   c a p tur e   t he  m axim um   l i ght  s o u r c fr om   the  s u n,   R T C   t r e tai n   time   of  r e a d i ng  a n d   me mor y   f or   d a t a   stor a g e .  I n   t h e   s o f t w a r e  p a r t ,  t h e  c o d e   w a s   c o n s tr uc te by  usin C + pr ogr am m i ng  la ng uage   a n d   w as  t a r gete to  th e  ard uino  un o   cont r o l l er.           F i gur 3.   B l oc dia g r a of  ove r a l l   s ys tem       3. 1.     S y st em  h ar d w are   Th is  w or har d w a r e   p l a tf or m   c onf igur ed  o f   t h r e e   m a in  p a r t s   a f ol low s :     3. 1. 1. L i gh t   d e p e nd e n r e sist or  ( L D R )   Li gh t   depe n d e n r e s i s t or   ( LD R)   s ens o r :   A   l i g h t   s e n s o r   is  u sed  t sense  de vic e s   i l l umi n a tio le vel  o f   the  s un  li g h t.   A   pho t o r e sis t o r   i sensor   w hic h   e lec t r i ca r e s i s ta nc is  a l t ere d   d e p e n d i n g   o t h e   li g h t   i nte n s ity   f a l lin on   it.   I s p i t of   t he   P D   sun  se ns or   a va ila b i l i t y   [ 2 4 ,   2 5 ] ,   t he  r esista nce   of  t he   L D R   i s   i n v e r s el pr opor ti ona to   t he   l i g ht   i nte n si ty  a t   h i g h e r   s e n s i t i v it degr e e.    3. 1. 2. A r du in b oard   The  ar d u in u no  i s   m icr o c o n t r o l l er   b oa r d   e c o s y stem   t ha t   c onsis t of   a   p r o ce ssor   p la tf or on  th e   A T m e ga 32 8.   I t   has  14  d i g ita l   inp u t   an ou t p ut  p i n s:  6   p ins   use d  PW M ou tp ut a n d   pin s   i a n a l og  i nput  su c h   a s  t h e  c l o c k  s p e e d   i s   1 6 M H z ,  t h e  c e r a m i c  r e s o n a t o r ,   t h e   U S B   c o n nec t i on,   t he   p ow er   j ac k ,   t h e   I C S P   hea d e r   a nd  t h r e set  b u tt on.     3. 1. 3. R e al  t im e   c l oc k   ( R TC )   m o d u l e   A   r eal- time   c l oc ( R TC)   is  a   c om pu t e r   c l o c ( m ost  o f te n   in  t he   fo rm  o f   an   i nteg r a ted   circuit)  t h a ke ep tr a c k o f   t he   c ur r e nt tim e.   T hi s h o u l no be   c o n f use d   w i th   h a r d w are   c l o c k s   w hi ch  a re  onl sign al th at  go ve r n   d i g ita e l ectr o n i cs,   a n do   n o t   c o unt   t im i n   h um an  u n i t s .   T h e   R T C   m o dul k eep s   a ccu ra t e   t i m e   f o ye ar usi ng  t i ny c o in- c e ll,   a nd  is  v e r sim p le  t c o n n ec t o   t h e A r du ino  boar d .   The   m o du l e   u ses  t h e   A r dui n o   an a l og   p in A 4   a nd  A 5   f or   " I 2 C"  s e r ia c o mm unica t i o n w i t h   t he   s ke tc h.   N o t her   p i ns   o t h ardui n o   a r e   use d   b y   t h e   m odu le   o the r   t h a p o w e r   a n G N D ,   so   t he ar all  a v ai l a bl f o co nn e c t i o n   to   o th e r   d ev i c es  i yo ur   p r o jec t s.   A   d r i ver   l i br a r a llow s   a   p r o g r am  t easi l s e o r  read   t h e time an d   d ate.    The  a r d u i no  r e qu ir es  a   p ow er   s u p p l 1 2   V   a da p t er .   The  c ontr o l l e r   wo rk wi t h   6 V   d c   powe r   s u p ply  w h i l e   s e n s o r s ,  R T C  a n d  S D   m e m o r y   w o r k   w i t h  5 V   D C   p o w e r  v o l t a g e   di vid e r   o r   D C   ch opp e r   c a n   t h e ref o re,   be   u se d.     3. 2.     Th e   syst em  s of t w ar e   Th is  s yste u s e s   t he  a r d u i n o   I D E   on  t h e   w i nd ow p l a t f o r m   t dev e l o p   t h app l i c a t ion   of  a uto  sun l igh t   m ea su r e m e nts.   T he   a r d u i n o   i n t e g r a t e de vel o pme n e n v i r o n me n t   ( I D E)   i use d   t w r it e   an u p l o a d   the  c o mpu t er   c ode  t the  ph y s i c a l   b oar d .   A r du i no  I D is  a   c r o ss   p la tf or a p p l ica t i o de ve l ope usin Java .   I t   i a v a ila b l e   for   Wi nd ow s ,   L i n ux  a n Mac   ope r a t i n g   sys t e m s.   T h e   g raph i cal   d at rep r e s en t a t i o n   i s   im pl e m e n te d o n   M ic ros o ft ex c el.      4.   TH E   EXP E RI MENTA L   W ORK  A   pho t o   d i ode   acc ompa n i e d   w it 9V   r ela y   d r i ven  by  BC 5 4 7 B P   tr a n s i s t o r   i s  u s e d   a s  a  d a y / s y s t e m   ope r a ti o n   s ta r t er .   The  sof t   o p e r a t i on  o f   t he  s ys tem   i s   d e v e l ope ac cor d i n to  t he   f l o w   char t   o f   F igur 4.   T he  so u r ce   c od es   w ere   t a rg e t ed  t o   a r dui no  un bo ard  to   b c o mpi l e and   u p lo ad ed Th e   f o u r   L DR we re  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 2 ,   Ju n e   2 019   :    7 7 7     7 84  78 0 co nn e c t e t o   a rd ui no   a n a l og  p i n s   A 0  t o   A 3   t o   ac as   t he  i np u t   f or   t he  s ystem .   T he  b uil t - i a n al o g - t o- dig ita l   c o n v er ter   ( A D C )   tr ans f or ms the  a na l o va lu e   of LD R  in t o di g i t a l   p ulse   w id t h   m od u l a tio n ( P WM) .  Eac LD R   was  co n n ect ed  w i t h   fi x e d   re si st an c e   a nd   t he n   co nn ect ed   t o   t h e   a r d uin o   t r e ad   s u n   l ux .   The  r e ad i ngs  w er e   take e v er 1 0   m i nu t e b y  RTC  m od u l to kn o w   it’ t i m e   r e a di ngs   w h i c h   c on nec t e d   w it the   a r du i n o   a nd the  r eadi ngs  w e r st or e d   i S D   m em or ca r d .   P r ot o t y p w a plac e d   o n   a   bui ld i n g   roof   b eca u s e   fo mu ch  m o r sun l igh t   d e t ect i on.   T he  e x p er i m ent  c a r r i e o u s t ar t   of  J u l up   t O c to ber ,   201 8.           F i gur 4.   S yst e pr oce dur fl ow   c har t       The  w o r k   i de signe d   f i r s o n   t he   f am o u dr a w in g   pr o g r a m   C o r e l D r a w   w e   h a v use d   i d r a w i ng  t h e   so lar   tr a c ki ng  sys t em   c ir cui t   a nd  dr aw in t h base  o t h con t r o l   c ir c u it .   S e c ond,   w per f or m e the  dr aw i n gs   on  the  m ach in CNC  C o la ser  c u t t i ng  a n d   engra v ing  m achi n e   t o   i mpl e me n t   t h e   p ropose d   s y s t e m.   F i g u r e s   5   a nd  s how th e   sche ma t i c   d i agr a that  i llu str a t e t h m e asur em ents o f t h so la r irr a dia tio ns.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Eco nom ica l   a n d  effic i e nt  tec h ni q u e f o r a  sta tic loc a l i ze d  m a xim u m  su lux de t e rm ina t io (Ahm ed  H .   Ali)  78 1     F i gure  5. The  e xper i m e nta l  pr o p o se co ntro l   system , 1)   LDR star t e r,  2)  9V fr o adapt o r, 3) Oper ati o n a am pl i f ier ,   4 ) Tr ansist or  B C 5 4 7 B P ,   5 ) Relay  9V 6) 9V   to ardu i no ,   7)  5 V   from  ar duino,  8)  7 jumpe r s from   LD Rs,   9) S w itch  from  7  j um per s  fr o m   LD Rs  t ana l o g   p in s of ar d u i n o,  10)  A rduin o  U n o ,   11)  R TC m o d u l e ,   ( 12) S D m e m o ry  car         Fi g u re  6 .   A rra nge me n t   o se n s o r  for  sun l u x m e a s urem ents       The   LD w a firs m oun te at  t he   nort h er z e ro  a nd  t h lux  w a re corde d The  sa m e   p roce dure  was   repe ate d   f or  d iffer e n t  an g le s.        5.   RESULT S   A N ANALY S IS   The   pr o pose d   s un  l u trac er  ( S LT)  c onfi g ure d   o fi xe d   o r th og o nal  qua d   LDRs  t h a t   ar all o cat ed  a t   the  qu ad  d irec tio (n orth,  so u t h,  e a s t   a nd  w e st).  D uring  the   co a r se  s un  lux   de t e rm i n a tio n,   t he   r esu l t s   s h o w ed  t h a t  t h e  q u a r t e r   ( 9 0 o 180 o h a the  pea k   l ux   d e t e c t i o n.   T h i is  acc omp l is hed  a t   L ux or  a nd   C airo  a shown  in  Figure s   7   a n d   8 ,   respec t i ve ly .   These  cur v es   w ill  i n di c a t the  s u n   l u x   r is in a nd  deca ying  d u ri ng  da yl i g ht   ho urs.   The   pea k   v a l u e   o the   s u n   l u i s   d ifferi ng   from   Ca iro  to   L u xor  c i ties,  F i g ur es  7   a n d   8 ,   respec tive l y   tha t   i ca d u e   t o   t he   d i ffe re nc o f   t he  s k y   clear ance   o the   t w o   c ities.   T he  a c c ura t e   l i m ited  se c t or  t h a can   gran te the   gre a tes t   r ad ia ted   e n e r g y   o t h s u is  a l l oc a t e d   b y  i n s t a l l i n g   t h e   L D R   a t  t h e  a n g l e s   9 0 o 100 o 1 1 0 o   a n 120 o The   m easur ed  r es ul t s   o Ca iro  and   L u x o r   c i t i e are   de p i cte d   a s   sh ow n   i n   F i gures  9   a nd   1 0   respe c t i ve l y . The  c l o se resul t s  of  t h e   L u x o ma y be  due  t the  l ow er  sky f ogs  a nd  dus t.  I t   i observed  from  th e   e x p e rim e nta l   r esu l t s   o F i gures   9   a nd  1 0   t h a t   t h e   a ngl e   10 0 has  the   ma ximum   sun  lu x.  F o r   s i g n i fi c a nt ly  i de nt ific a t i o o f   t hi o p tim i z e d  a n g l e ;  t h e  l u x  w a s  r e p e a t e d l y   m e a s u r e d   alo n g   d iffere n t   d a y t o   v erify  the  o b t a i ne resu l t s.   F igures  1 1   a n d   12   s h o w   t h a t   t he   r ec om mend e d   mea s u r emen t s   o f   1 0 0 o  a n g l e  h a v e   a l m o s t  p e a k   v a l u e s  f o r  t h e s e  d i f f e r e n t   d a y s .  T h i s   s hows  t h a t   t h e   s un  l u x   i s   in de pen d e n t o n   t he  w ee da y s .   This  c a n   e x p l ai w h n o  ne e for  MP P T   m ec hani cal  s o l ut i o n s .   This of  c ourse   w ill  gran r e lia ble  a nd  lo ng- l i fe  t ime   P V   s ys tem   ut i l iza t i on.   F ig ure   11   d is pla y the  m e a s urem ent  r e su lts   si m i lari ty a nd  st a b il it y d u to  t he sk y   c lea r ance  a s dep i cte d   i n F i gure   9.   The   r e sul t c o nfirm e tha t   t h e   E gy pt ia su n   li gh t   o f fers  h i g he r   t h a n   1 500  l u x   fo a r o und  e i gh t   h o u r s   i n   c a s e   o f  c l e a n  s k y .  T h e  s u n  l u x   o f  t h e   o t h e r  n a t i o n a l   c i t i e s   is  m uc be tt er   t ha Cair s t ate   w h ic a t t r ibu t e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94  I n t   J Po w   Elec  &  Dr i  Sy st,  Vo l. 1 0 ,  No . 2 ,   Ju n e   2 019   :    7 7 7     7 84  78 2 t o  t h e  f a c t o r i e s   s p r e a d   a r o u n d  t h e  C a i r o  s t a t e .   O n  t h e   o t h e r   h a nd,   L ux or   c i t y   has   be e n   s e l e c t e a s   a no the r   loca tio of  t he   n at i ona c i t i es .   The  in ter   de pen d e n c e   o t h l i fe  t ime   as  w ell  as  t he  a dd i tio na l   c o st  o t h e   me ch a n ic al   s olu t i o f o t r a c ki ng   s y s t e a r e   su ff i c i e nt   e n o u g h   t o   sear ch  a ny  o t her   tec h ni q u e.   T he  r es ults   ass u re   t h a t   t h e me ch a n ic al  ma x i m u m   p o w er  p oin t  t rac k   ( M P PT ca n  w aste pow e r   m uc m o r e   t h a n t h a t   can  b e   a dde d.           Fi g u re  7 .   R e a d i n g s   i n  L u x o r   c i t y  w i t h  c o a rs e   s e l ect in g   ang l es     F i gur e 8.  Rea d i n g in  C a i r o  wit h coa r se  s elec t i n g   ang l es             F i gur e   9.     L uxor   m easur em en ts  a fi ne  s e c t o r s   (a n g l e s )     F i gur 1 0 .   R e adi n gs  i Cair o   a fi ne  s ect or (ang les)               Figure   1 1 .   Readi n gs i n Lux o r   cit y  o 10 0 o  ang l e     F i gur e 12.   Rea di n g i n   Cair o   c it o f   1 0 0 o  ang le        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       Eco nom ica l   a n d  effic i e nt  tec h ni q u e f o r a  sta tic loc a l i ze d  m a xim u m  su lux de t e rm ina t io (Ahm ed  H .   Ali)  78 3 6.   CONCL U S IONS   Low  cos t ,   ea sy  t use   a n ef ficie n tech n i q u e   f or   a   s tat i l o ca l i z e d  m a x i m u m  s u n   l u x  e s t i m a t o r  h a s   bee n   p r o p o se d   a nd  i m p l em ente d.   I pr o v i de i n   a   s hort   ti m e   ( day   t o   view   d a y s)  a ac cura t e   a n g le  o ma ximum   su n   lux.   T h i sys t em   c a n   b c o ns idere d   a   c om peti t i ve   a l ter n a t i v t o   t he   m ec hani cal   m axim um   p o w e r   poi nt  t ra ck   ( M P PT) sy s t ems. Th e  li g ht  i nt en si t y  h a s   b ee n   me asured  u s i n g   t he  LD R  se n sor   co nne c t ed   t o   an  a rdu i no  ba s e sys t em The  ob t a i n e d   m ea surem e nts  a t   m any  da ys   h av al mo st   m a x i m u m   v a l u e a t   1 0 0 o   ang l e.   A   r e s ult a nt  c os re duc t i on  a nd l ong- life   tim of  t he  p ho t ovo lta ic  ( P V syste m   u ti li zati o ha ve  t he refore   ac hi e v e d This  w ork  w i l l  be   c o n t in ue d up  t o  fi l l i n g   t he  w h o l y ear  sun l ux  prof ile       ACKNOW LEDG E MEN T The   authors  are   p l e a sed  to  t hanks  A ssoc i a te  P r o f.  D r .   E l-S a yed  S o lim an  A hme d   S aid  for   hi contributi on  and  sha r ing during  t h is w or k.      REFE RENCES    [1]   H.   A l-T aani     a nd  S .   A rabasi,  " S ol ar  Irrad ian ce  Meas urem ent s   U si ng  Sm art   De vi ces:   Co st-Eff e c t i v e   T echn i que   f o r Es tim a t ion   of   S o l ar Irradi an ce f o r Sus t ainable Ene r gy Sys t e ms ,"   S u s t ai n a bi li t y ,  vo l . 10 ( 2 ) , 5 08 , p p. 1 -11 ,     2 0 1 8   [2]   C.   K P a ndey   and  A.   K Ka t i yar,   " S o l a Radi ati on:  M o d el an d   Me asu r em en Tec h n i q u es,"  Jou r nal o f   E n er gy v o l.  2 0 1 3 , pp .  1-8 , 2 01 3.  [3]   M .  B a g h e r i t a b a r ,  H .   B a g h e i t a b a r ,  M .   M .   R .   K a s h a n i ,  a n d  N .   S .  K h o d ash e nas ,   " P h oto volt a ic  S ystem s   w it h   Rot a ti on al  P anels  t o   H a r v e st   N a t ural  a n d   A rtifi c ial   Li gh f o E lect rical  P ro du ction, "   5 th  In ter natio na l Co n f e r ence   on  Electrica l a n d  El ectro n i cs  E n g i n eerin g ,   p p .   211-2 1 4 ,   2 018 [4]   A.   A Ab dulrazzaq   a n d   A H.  A li " E fficien cy  P erf o rm an ces  o f   T w M P P A l g o ri thms  f or  P S y st e m   W ith  Diff erent So l a Panel s  Irradi ances ,"   Inter nati o n a l Jou r na o f  Po w e r  Electr onics a n d Dri ve System  ( I JPED S ) ,   vol.   9 no .   4 p p 1 7 5 5–17 64,   2 0 1 8 .   [5]   E.   K abi r P .   K u m ar,  S.  K u m ar,  A .   A Ad e l od un and   K i -H .   Kime,  " Solar  Energy:  Po tent i a and  F u ture  P rospect s , Re ne wa ble  an d  S u sta i na ble   En e r g y  Re v i e w s ,   vol.   82,   n o .   1 pp 894 –9 00,   2 0 1 8 .   [6]   P .   D A.  A zi z,  S .   S .   A W a hi d ,   Y Z .   A ri ef and   N.  A Azi z "E v al uati on  o f   S o l ar  E nergy  Potentia l   in  M a l aysia, T r en ds  Bi oi n f orm , vo l .   9,  n o.  2,   p p . 35 4 3 ,   20 1 6 .   [7]   D.   O .   Akin yel e   a nd  R.   K Rayu du ,   "Co m p r ehen si ve  T ech no-Econ om ic  a n d  E n v i r o n m e n t a l   I m p a c t  S t u d y  o f   a   Lo cali s ed  P hotovo lta i c   P ower  S y s t e (PP S )   f o r   O ff -G rid  Comm u n it ie s, E n ergy Co nver sio n  an d M a n a g e ment v o l. 1 24 ,   p p . 2 66 –2 79 , 20 1 6 .   [8]   S .   N Kh in e   an Z.  T u n "S enso A n al y s is  a nd  A ppli catio n   o f   A rd ui no  b a sed  Tem p era t ure  and   Lig h In t e nsity   Co ntrol   fo r   S m a r Ho me   S ys te m , "   Int e rn a t ion a Jo ur na l of  Sci e nt ific a nd R e search  Pu b lica t io ns ,   vo l .   8 ,   no.  6 ,   p p . 89 - 94 ,   20 18 .   [9]   U.   A S.  K Ediri s i ngh e,  " S t ud t o   E va lu ate  T h e   Eff ect iven ess   o Lig h t in S y s t e m   b Us in LED  Te c h n o lo gy   i n   Commercial Bu ilding s , M. S c T h esi s Universit y  of Vo ca t i o nal  Tech nol og y , 2 01 2.  [10]   M .   O k i   a nd   H S h ii na,  "P relimin ary  St udy  on  an  E stim a t ion  M e th o f o r   A n nual  S olar   Irradianc e   a t   Vari ous  Geographical  Altitudes, "   8 th  Int e rn ati o n a l IBP S Con f eren ce,  Eindho ven,   Ne t h er la nd s , pp .   1 1- 14 ,   2 0 0 3 [11]   K.   M uth uku m a and  T.   S .   A n an d h i,  " Real  T ime  Im pl e m ent a tio n   o V ariab l Step  S i z Based   P & M PPT  f or  P V   Sy ste m B a se d   o n   d SPA C E, "   In tern atio nal Jou r n a l of Po wer  El ectr o n i cs an d  D r ive S y stem   (IJPED S ),   v ol.   7,    no .   3 p p 9 1 5 - 9 2 5,   201 6.   [12]   S .   A J u m aat  a n d   M H.  O th man ,   " S o lar  En ergy   M easu r em ent   U s i ng  A r dui n o , "   M A TE C W e of  Co n f eren ce s ,   v o l. 1 50 ,   p p . 1 6, 20 1 8 .   [13]   S .  M .   R a i h a n ,   R .  M u h i d a ,  M .   H .   U l l a h ,   a n d  L .   S u l a s t r i ,   " D e s i g n   of   a   r adi o   t elemetry   s o l ar  r adi a tio n   s enso usin g   solar cell,"  American  j o u r na l of  scien tifi c  res e arch ,   v o l 10 p p 78-86,   2 0 1 0 .   [14]   K.   R .   Ajao ,   R.   M .   Am bali,   and   M .   O .   M a hm ou d ,   " Determ i n a t ion  o f   T h Op timal  Til t   Angle  f o S o lar  Pho t ovol t ai Panel   in I lorin,  N igeri a , "   Jou r n a o f   En g i neeri n g   Sci e nce a n d  T echno lo gy R eview ,   vo l. 6 , no . 1 , pp .   8 7– 9 0 , 20 1 3 .   [15]   A .  H .   I s m a i l ,   M .  S .   M .  A z m i ,   M .   A .   H a s h i m ,  M .   N .  A y o b ,   M .   S .   M .   H as h i m,  a nd   H assri zal  H .B.,  " D evel op m e nt  o f   a W e b cam  Based  Lu x  M et er,"  IEEE  Sym posi u m on  Com p u t ers a n In fo rm atics ,   pp .   7 0-74 2 0 1 3 [16]   S .   S u m ri ddet c hk ajorn   and   A.  S om bo onk aew,   "L o w - Cos t   Ce ll   Phon e - Based   Di g i tal   Lu x   Me t e r, "   The International   So ciet y for O p tica l   E n g i neerin g,   vol 7 8 5 3 pp.   1 -6 ,   2 010 [17]   K .  N .   P o u d y a l ,  B .   K .  B h a t t a r a i ,  B .   K .  S a p k o t a ,   B .  K j e l d s t a d ,   a n N.  R Karki,  " Est i mation   of   G l o bal  Solar  Radi ati on  using  Pyranom e ter  and  NILU-UV   Irra dianc e   M eter  a Pok h a ra  V al ley   in  N epal ,"   Journal  of the Institut e   of  E ngi neerin g,   vol 9 ,   n o.  1 p p 69 –78 ,   2 01 3.  [18]   M .   Elyaq ou ti,  S.   H ak im S .   F a r h a t,   L Bo uho u c h ,   a nd  A.  I hlal,   " Im ple m e n ta tio in   A rd u i no   o M P P T   Using   Vari abl e   S tep  S i ze  P&O  A l gor ithm  i n   P Ins t alla t i on s, Int e rnati o n a l  Jo urn a l   o f  Power   E l ectron i cs  an d Drive   Sys t em  ( I JPE D S ) ,   vol.  8,  n o.   1 p p .   4 3 4 4 4 3 2 017.   [19]   H.   El-Ask ary,  P Kosm o poulos,  an S .   K aza dzi s ,   " T h e   S olar  A tlas  o f   E g y p t , "   Ministr y   Of El ectricity and  Re ne wa ble  En e r gy ,   E gypt,   p p .   1 -277 ,   2 01 8.  [20]   M .   M i r zaei  a n d   M Z .   M oh iab a di " C om parative  A n aly s is  o f   Energ y   Y iel d   o f   D i ff erent   Track in M o des   of  P V   Syste m s in Semi a ri d Cli m ate  Conditions : T h e Ca se  o f Iran, Renewa bl e En ergy,   v o l 119 p p 40 0– 4 0 9 ,   2 018 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694  Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst ,  V ol.  10,  N o.  2 , June  20 1 9  :   777  –  7 84   78 4 [21]   S .   B azyari ,   R Key p o u r,  S F a rhan gi A .   G haedi ,   a nd   K Bazy a r i ,   " S t u d y   o n   t he  E ff ect of  S o l ar  T rack in g   S y s t e m on   t he  P e r f o rm ance  o f   P ho to volt a ic  P ower  P l a n t s,"   Jo ur nal o f   Power and  En erg y   En gineer ing ,   v o l 2 ,    no .   4 p p 7 1 8 –728 ,   2 0 1 4 .   [22]   A.   A b d u l m u l a K.   S opian,   L.  C Haw,   a nd  A .   F azl izan,   " P erf o rm an ce  eval uati on   o f   s t and a lo ne  d ou ble  ax is   s o l a r   tracking  syste m   w ith  m aximu m   l i ght  d et e c tio M L f o tel ecom m u n ication  towers  i Mal a ys ia,"  Interna tional   Jou r n a l  o f   Po we r Elect ronics  and  Dri ve Sys t em  ( I JPED S ) ,   vol.  1 0 ,   no 1 ,   p p .   4 44-45 3,   2 01 9.  [23]   N.   K an nan  and  D.  V akees an,  "So l ar  E n e rgy   f o Fu tu re  W o r ld:  A   revi ew , "   R e newab l e a n d  Su stai nab le Ener gy  Revi ews,   v o l .   6 2 ,   p p .   1 0 9 2 1 105,  2 01 6.   [2 4]   M .   S u m athi,   R.  R an jan,   R K .   S ing h an P .   K umar,  " P erf o rm ance  An aly s i s   o Sun   s e ns ors   f o Sat e llite  s yst e m s ,"  Int e rn ation a l  Co n f er ence o n  A d v a nced  Elect ro n i c   Syst ems , pp . 10 - 14 2 0 1 3 .   [2 5]   R.  S aleem   a n d   S Lee,  "   A ccu rate  a nd   C o s t - Eff ecti v Micro  S u n   S e n s o r   B ased  on  CM OS   B lac Su E f fe c t , "   S e nsors,   v ol.   19,  n o.   3 ,   p p .   1 -17,  2 01 9.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.