Pv-termal kolektörlerin tasarımı, üretimi ve verimini etkileyen parametrelerin belirlenmesi
Design, production and determination of parameters which effects efficiency of pv-thermal modules
- Tez No: 420522
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 176
Özet
Bu tez çalışmasında, güneş enerjisini hem elektrik hem de termal enerjiye dönüştüren su tipli fotovoltaik/termal (PV/T) modüller incelenmiştir. Bu amaçla, özdeş fotovoltaik (PV) hücrelerin kullanıldığı, fakat farklı soğurucu borusu çaplarında, sayılarında, dizilimlerinde ve farklı tabaka tiplerindeki termal kısım yapılarının kullanıldığı 5 adet PV/T modül üretilmiştir. Termal kısım ile PV modül laminasyon tekniği kullanılarak birleştirilmiştir. Ayrıca, bir PV modül ile PV/T modüllerin elektriksel performanslarının karşılaştırılması amacı ile PV/T modül üretiminde kullanılan PV hücrelerle özdeş özelliklere sahip hücreler kullanılarak 1 adet PV modül üretilmiştir. İlk olarak, hazırlanmış olan 6 adet numunenin Standart Test Koşullarındaki (STC) elektriksel verimleri, güneş simülatöründe yapılan Akım-Voltaj ölçümlerinden belirlenmiştir. STC'deki verim değerleri % 12.56 ile %12.68 arasında bulunmuştur. Daha sonra, dış ortam koşullarında PV modüller üzerinde sıcaklığın etkisinin araştırılması, PV/T modülün hem elektriksel hem de termal veriminin incelenmesi amacı ile kurulan deney düzeneği ile 01.04.2012 - 30.09.2012 tarihleri arasında ölçümler yapılmıştır. Numunelerin verimini hesaplamak için, PV ve PV/T modüllere gelen güneş ışınımı, üretilen voltaj ve akım değeri, PV/T modüle giren ve çıkan su sıcaklıkları ve debisi ve ortam sıcaklığı gibi parametreler ölçülmüştür. PV modülün yüksek çalışma sıcaklıklarında elektriksel dönüşüm veriminin, fotovoltaik hücre akımındaki az artışa karşın voltajındaki daha fazla azalış nedeniyle, önemli bir oranda düştüğü gözlenmiştir. PV/T modüldeki su dolaşımının, hücreleri soğutması sebebi ile elektriksel performanslarının PV modüle göre daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Dış ortam koşullarında modüllerin en yüksek toplam verim değerleri (elektrik+termal) % 60.68 ile % 67.14 arasında bulunmuştur. Böylece, numuneler arasından en verimli olanı seçilmiştir. PV/T üretiminde laminasyon tekniğinin kullanılması, termal kısım ile PV hücreler arasında iyi bir temas ve buna bağlı olarak iyi bir ısı iletimi sağlaması, elektriksel ve termal verimlerinin yükselmesine sebep olmuştur. Çalışmada, PV/T modüllerin bir biyogaz sisteminde kullanımı ile ilgili olarak da önerilerde bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, Photovoltaic/Thermal (PV/T) modules which can convert solar energy both to heat and electrical energy were investigated. Hence, during the production of 5 different PV/T modules, identical photovoltaic (PV) cells were used, however different diameter, quantity and design of absorber pipes and absorber sheets were used. Thermal absorber and PV module were attached each other with lamination method. Additionally 1 unit PV module were produced with identical photovoltaic cells used in PV/T modules due to compare electrical efficiency. As first step, electrical efficiencies of 6 samples were determined from the results of I/V testing in STC (Standard Test Conditions) with solar flash testing unit. In standard test conditions efficiency results were between 12.56% and 12.68%. With the experimental system for investigating both electrical and thermal efficiency of PV and PV/T modules, measurements were performed in between 01.04.2012 – 30.09.2012. Due to calculate efficiencies, some parameters were measured such as sun radiation, output of current & voltage of all samples, input and output temperature of liquid in PV/T modules and its flowrate and ambient temperature. It was figured out that electrical conversion efficiency of PV module under higher working temperatures decreased remarkably because of the decrease rate on solar cell voltage was higher than the increase of solar cell current. It is also seen that PV/T modules' electrical efficiencies were higher than PV module's efficiency with the cooling effect of water flow. Under outdoor conditions, PV/T modules' highest efficiencies (electrical and thermal) were obtained between 60.68% and 67.14%. Overall, the most efficient sample were designated among PV/T samples. The reason of increased efficiencies is lamination method which caused better contact and thermal conductivity between PV cells and thermal absorber. Furthermore, it was proposed the way of using PV/T modules in a biogas system.
Benzer Tezler
- Fotovoltaik termal hibrit güç sisteminin performans değerlendirmesi, optimizasyonu ve ekonomik analizi
Performance analysis, optimization and economic analysis of photovoltaic thermal hybrid power system
İLAYDA KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KIVANÇ BAŞARAN
- Isı pompalı fotovoltaik/termal bütünleşik sistemin termodinamik analizi ve deneysel incelenmesi
Thermodynamic analysis and experimental investigation of photovoltaic/thermal integrated system with heat pump
ERHAN KIRTEPE
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ GÜNGÖR
- Farklı özelliklerdeki termal güneş kolektörlerinin ısıl performans testlerinin gerçekleştirilmesi ve analizi
Implementation and analysis of thermal performance testing of thermal solar collectors with different properties
AHMET ERSİN ALTIPARMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AZMİ AKTACİR
- Çatı üstü termal ve elektrik enerjisi üretiminin ekonomik ve çevresel getirilerinin araştırılarak optimal PV-T tasarımı
Optimal PV/T design based on investigation of economic and environmental benefits of rooftop solar thermal and electrical energy generation
SERDAR UYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATABAK NAJAFI
- Development of polymer based fibers with photovoltaic effect
Fotovoltaik etki oluşturan polimerik liflerin geliştirilmesi
KÜBRA İLGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR