Güneş ışınım verilerinin analitik yöntemler ile yatay düzlemden eğimli düzleme çevrilmesi, deneysel doğrulanması ve fotovoltaik uygulaması
Conversion of solar radiation data from horizontal to tilted surface using analytical methods, experimental validation and photovoltaic application
- Tez No: 619095
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ NACİ ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Güneş enerjisi, alternatif enerji kaynakları arasında en verimli ve en kullanışlı olan enerji kaynağı olarak bilinmektedir. Güneş enerjisi fotovoltaik hücreler aracılığı ile elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu çalışmada Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi Makine Mühendisliğine ait 40°42'52.2“K, 31°31'29.8”D koordinatlarında hali hazırda kurulu bulunan 36 hücreli polikristal tür bir güneş paneli ve sisteminden elde edilen veriler kullanılmıştır. Piranometreler ve veri kaydedici kullanılarak, hazırlanan deney düzeneğinde eğik düzlemdeki ışınım, yatay düzlemdeki ışınım, akım, voltaj hücre sıcaklığı ve çevre sıcaklığı değerleri dakikalık olarak kaydedilmiştir. Bu çalışma ile yatay bir yüzeye gelen güneş ışınım verilerinin iki farklı analitik model kullanılarak eğimli yüzeye çevrilmesi ve analitik modellerden elde edilen sonuçların deneysel sistemden alınan ölçüm değerleri ile karşılaştırılması hedeflenmiştir. Buna ilaveten, eğimli ve yatay yüzeyler üzerine düşen ışınım şiddetlerinin farklı olmasının fotovoltaik panellerden elde edilen güç ve enerji üzerindeki etkisinin nicel olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Eğik düzleme düşen güneş ışınımı izotropik ve anizotropik modeller kullanılarak hesaplanmış ve deney düzeneğinde eğimli yüzeyde ölçülmüş olan ışınım değerleri ile karşılaştırılmıştır. Modellerden hesaplanan ışınım değerleri ile ölçülen ışınım değerleri arasındaki fark R2, RMSE ve MBE olmak üzere üç farklı istatistiksel parametre kullanılarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca 4 parametreli model kullanılarak yılın farklı günlerinde fotovoltaik panelin ürettiği akım-voltaj ve güç-voltaj karakteristikleri hesaplanmıştır. Bu yolla, eğimli yüzeydeki hesaplanan ve ölçülen ışınım verileri ile akım-voltaj ve güç-voltaj değerleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca, eğimli ve yatay olarak konumlandırılmış fotovoltaik panellerden elde edilen güç ve enerjinin mevsimsel olarak değişimi de irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Solar energy is known as one of the most productive and sustainable alternative energy sources. Solar energy is converted into electrical energy through photovoltaic cells. In this study, data obtained from the polycrystalline type solar panel with 36 cells and the system already established at coordinates of 40°42'52,2“ N, 31°31'29,8”E by the Department of Mechanical Engineering have been used. Thorough the outdoor experimental test facility incorporating pyranometers, sensors and data loggers, the irradiance in inclined surface, the irradiance in horizontal surface, current, voltage and temperature values were collected at 1 minute intervals. The purpose of this study is the conversion of the solar irradiance from the horizontal surface to that on the inclined surface by using two different models and to compare the results to the measured solar irradiance on the inclined surface. The measured irradiance values on horizontal surface was converted into the inclined surface values through isotropic and anisotropic models, and the converted values were compared with the measured values on the inclined surface. The difference between the measured and calculated values were calculated by using three different statistical parameters, namely R2, RMSE and MBE thus the accuracy of the models was comparatively analyzed. Besides, the current-voltage and power-voltage characteristics were obtained for some selected days by using the analytical 4-parameter photovoltaic model. The current-voltage and power-voltage characteristics were then calculated on the inclined surface using the measured and calculated irradiance values and compared to each other. Furthermore, the power and energy values calculated both on the horizontal and inclined surfaces for different seasons were compared to show the seasonal effect of inclination.
Benzer Tezler
- Bina temeli altı toprak ısı değiştiricisindeki ısı transferinin incelenmesi
The investigation of heat transfer in ground heat exchangers under building foundation
NURULLAH KAYACI
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN DEMİR
PROF. DR. ŞEVKET ÖZGÜR ATAYILMAZ
- Comparison of experimental and semi-experimental models for predicting solar thermal power plants with artificial neural network
Solar termal santralların yapay sinir ağlarıyla öngörüsünde deneysel ve yarı-deneysel modellerin karşılaştırılması
SHABNAM CHOOPANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimleri ve Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BARUTÇU
- A review and evaluation of development in exploration, production, reserves estimation, and research efforts for shale gas and oil
Şeyl gazı ve petrolü için arama, üretim, rezerv kestirimive araştırma çalışmalarının incelenmesi ve değerlendirilmesi
OSMAN MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM METİN MIHÇAKAN
- Dağıtık üretim sistemlerinin akıllı şebekeler üzerine etkilerinin incelenmesi
Examination of the effects of distributed generation on smart grids
MİKAİL PÜRLÜ
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELGİN TÜRKAY
- Yapı düşey kabuk bileşenlerinin performans belirlenmesi sürecinde ısı ve nem geçişi ölçümünde kullanılabilecek bir yöntem önerisi
A Recommended method which might be used in measuring heat and humidity transference in the process of identifying the performance of vertical multi-layer building components
ALİ ÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2002
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ERİÇ