Mıtıgatıng dust-ınduced yıeld loss ın solar pv systems: An analysıs of optımal cleanıng strategıes for the lıbyan clımate
Libya i̇klimi i̇çin güneş pv sistemlerinde toz kaynakli verim kayiplarinin azaltilmasi: Optimal temizleme stratejilerinin analizi
- Tez No: 1004566
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEVAT RAHEBİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Enerji kaybı, Toprak kaybı, Toz, Energy loss, Soil loss, Dust
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Topkapı Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fotovoltaik (PV) modüller üzerinde biriken toz, kurak ve yarı kurak iklimlerde enerji üretiminin azalmasına neden olan başlıca etkenlerden biridir ve Libya gibi ülkelerde önemli bir sorun teşkil etmektedir. Uzun dönemli veri setlerinin yetersizliği, çoğu zaman tozlanma düzeylerinin nicel olarak tahmin edilmesini ve etkili temizleme stratejilerinin geliştirilmesini sınırlamaktadır. Bu çalışma, Libya çöl iklim koşulları altında şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerin performansı üzerinde toz birikimi, eğim açısı ve temizleme sıklığının etkisini incelemektedir. Libya'nın Sabha kenti için gerçekleştirilen durum çalışmasında, NASA POWER veritabanında bulunan tam bir yıla ait günlük uydu tabanlı meteorolojik veri setleri kullanılmıştır; bu veriler küresel ve açık gökyüzü ışınımı, hava sıcaklığı, bağıl nem (RH), rüzgâr hızı ve yağış bilgilerini içermektedir. Günlük ışınım değerlerine dayanarak enerji üretimini hesaplamak ve her bir temizleme aralığında çıkıştaki fark üzerinden tozlanma etkisine bağlı kademeli enerji kaybını simüle etmek amacıyla, Python ortamında bir enerji çıktısı ve tozlanma modeli tasarlanmış ve uygulanmıştır. Sonuçlar, yıllık enerji kaybının haftalık temizleme durumunda yaklaşık %2 ile %4 arasında değiştiğini, aylık temizleme durumunda ise özellikle düşük eğim açıları için yaklaşık %10 ile %18 arasında kayba ulaştığını göstermektedir. Eğim açısının 30° ile 45° aralığında seçilmesi ve en az iki haftada bir temizleme programı uygulanması, tipik Libya çöl ikliminde makul bir denge (enerji geri kazanımı ile işletme çabası arasında) sağlamaktadır. Elde edilen sonuçlar, kurak ve tozlu ortamlarda gerçekleştirilen benzer çalışmalarla uyumludur ve Libya koşullarında bir PV sisteminin performansını iyileştirmek için uygun eğim açısı seçimi ve temizleme zamanlamasının son derece önemli optimizasyon parametreleri olduğunu doğrulamaktadır. Önerilen model, serbestçe erişilebilen meteorolojik veriler kullanılarak Libya'daki diğer sahalara da kolaylıkla uyarlanabilir.
Özet (Çeviri)
Dust settling on photovoltaic (PV) modules is one of the major factors causing reduced energy production in arid and semi-arid climates, and it is a concern in countries such as Libya. The lack of available long-term datasets often limits the estimation of soil concentrations and the formulation of effective cleaning strategies. This paper investigates the impact of dust settling, tilt angle, and cleaning rate on the performance of grid-connected photovoltaic systems in Libyan desert climate conditions. The case study for the Libyan city of Sabha is performed with a full year of daily satellite datasets of meteorological parameters available in the NASA POWER database, containing global and clear-sky irradiance, air temperature, rh, wind speed, and rainfall. An energy output and soiling model is designed and implemented in Python to calculate the daily energy output based on irradiance and simulate the gradual energy loss due to the effect of soiling in terms of the output difference at each cleanup interval. The results show that the annual energy loss due to the effect of soiling varies from 2% to 4% in the case of a weekly cleanup to a loss of approximately 10% to 18% in the case of a monthly cleanup for higher tilt angles, and an optimal combination of tilt angles in the range of 30° to 45° along with at least a bi-weekly cleanup schedule provides a reasonable trade-off in a typical Libyan desert climate. The results are in line with similar studies carried out in arid and dusty environments, confirming that proper tilt choice and cleaning schedule are optimization parameters of high significance to improve the performance of a PV system in the Libyan environment. The model will be quite adaptable to other sites in Libya based on freely available meteorological information.
Benzer Tezler
- Determining the cleaning period of PV solar panels using image-processing simulation
Görüntü işleme ve simülasyon kullanılarak fotovoltaik güneş panellerinin temizlik periyodunun belirlenmesi
MALİK CEBRAIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYDA AKSOY TIRMIKÇI
- Yüksek katlı betonarme tüp sistemlerde kayma gecikmesi tayini ve analiz/tasarımdaki etkileri
Determination of shear lag in high-rise reinforced concrete systems and its effects on analysis and design
ZEYNEP BİLGENUR AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUTLU DARILMAZ
- Daire testere makinesinde farklı malzeme ve işleme parametrelerinin toz ve gürültü seviyelerine etkisi
Effects of different materials and machining parameters on dust and noise levels in circular saw machines
ÖZCAN GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Ağaç İşleriDüzce ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KORKMAZ
- Development of QCM sensors for measuring particulate matter concentration
QCM sensörlerinin partikül madde konsantrasyonunu ölçmek için geliştirilmesi
MAJID JAVADZADEHKALKHORAN
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Hafif geopolimer harçların fiziksel ve mekanik olarak incelenmesi
Physical and chemical investigation of lightweight geopolymer mortars
TUĞÇE ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiKastamonu Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASBİ YAPRAK