An experimental study of improving the performance of photovoltaic solar module using upper and lower water cooling: A case study of Iraq
Üst ve alt su soğutma kullanılarak fotovoltaik güneş modülünün performansının iyileştirilmesine yönelik deneysel bir çalışma: Irak örneği
- Tez No: 734282
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BAKIRCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Düşen güneş ışığını elektrik veya termal enerjiye dönüştürme prensibine dayanan fotovoltaik modüller, yenilenebilir enerjinin en önemli kaynaklarından biri olarak kabul edilmektedir. Soğurulan radyasyon miktarının bir sonucu olarak PV panel içinde önemli ölçüde ısı depolaması, gerekli verimliliğin elde edilmesi için hala bir engeldir. Mevcut çalışma, araştırmanın Ağustos 2021'de açık havada gerçekleştirildiği bir hibrit pasif (PV/T) sistemi geliştirerek verimliliği ve performansı artırmayı hedefliyor. Her birinin çıkış gücü 100 W olan üç adet monokristal fotovoltaik panel vardı. Birinci panele üst su nozulu soğutma tekniği uygulanmış, ikinci panele alt soğutma nozülleri takılmış ve son panel, performans karşılaştırması için referans olması için soğutmadan bırakılmıştır. Her iki nozul soğutma tekniği de önerilen maksimum akış hızında soğutulmamış panelin sıcaklığının yarısına kadar yüzey ısısını dağıtmadaki etkinliklerini göstermiştir. Kızılötesi termal görüntüleme de ısı yayılımlı soğutmanın etkinliğini göstererek bu yöntemi (CFD) simülasyonuna eşdeğer hale getirdi. Soğutmadan önce referans çıkış gücü 50,93 W olmasına rağmen, ısı dağılımı, çıkış gücü de dahil olmak üzere elektriksel özellikleri, üst ve alt soğutma için sırasıyla %80.08 ve %75.26 iyileştirdi. Çıkış gücü artırılarak iyileştirilmiş performans elde edildi. Üst ve alt su püskürtülürken, panelin verimliliği, soğutmasız panelin verimliliğine %9.7 kıyasla sırasıyla %14.31 ve 13.57 arttı. Üst nozul soğutmasının, maksimum akışta %7, 6 performans iyileştirme oranı ile alt nozul soğutmasından daha verimli olduğu belirtilmelidir. Mevcut araştırmamızın istatistiklerine göre, üst ve alt soğutma teknikleri, fotovoltaik panellerin elektriksel ve termal özelliklerini, sert Irak yazına uyacak ve panellerin ömrünü uzatacak şekilde geliştirmede etkiliydi.
Özet (Çeviri)
Photovoltaic modules, which are based on the principle of converting falling sunlight into electrical or thermal energy, are regarded as one of the most important sources of renewable energy. The significant heat storage inside the PV panel as a result of the amount of absorbed radiation is still an impediment to obtaining the needed efficiency. The current study aims to increase efficiency and performance by developing a hybrid passive (PV/T) system, where the investigation was carried out in August 2021 in the outdoor. There were three monocrystalline photovoltaic panels with an output power of 100 W each. The first panel was treated with the upper water nozzle cooling technique, the second panel was fitted with lower cooling nozzles, and the last panel was left without cooling to serve as a reference for performance comparison. Both the two nozzle cooling techniques have demonstrated their efficacy in dispersing surface heat to half the temperature of the uncooled panel at the suggested maximum flow rate. Infrared thermal imaging also demonstrated the efficacy of heat dissipation cooling, making this method equivalent to that of (CFD) simulation. Although its reference output power was 50.93 W before cooling, heat dissipation improved the electrical characteristics, including the output power, by 80.08% and 75.26% for upper and lower cooling, respectively. Improved performance was achieved by increasing output power. When spraying upper and lower water, the panel's efficiency improved by 14.31% and 13.57%, respectively, compared to the uncooled panel's efficiency of 9.7%. It should be noted that the upper nozzle cooling was more efficient than the lower nozzle cooling, with a rate of performance improvement of 7.6% at maximum flow. According to the statistics of our present investigation, the upper and lower cooling techniques were effective in enhancing the electrical and thermal characteristics of the photovoltaic panels to suit the harsh Iraqi summer and extend the life of the panels.
Benzer Tezler
- Şebekeye bağlı fotovoltaik çatı sisteminin performans analizi
Performance analysis of grid-connected photovoltaic roof system
ÖZGE ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN İZGİ
- Atık ısı-elektrik enerjisi dönüşümü sağlayan farklı tip termoelektrik sistemlerin deneysel ve teorik analizi
Experimental and theoretical analysis of different thermoelectric systems providing waste heat-electrical energy conversion
AMINU YUSUF
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT BALLIKAYA
- Experimental investigation of the energy and exergy performance of a hybrid solar dryer unit
Bir hibrit güneş enerjili kurutucu ünitesinin enerji ve ekserji performansının deneysel incelenmesi
MOAMIN MUWAFAQ DHANNOON
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK SELİMLİ
- Solution-processed thin film deposition and characterization of multinarychalcogenides: Towards highly efficient Cu2BaSn(S,Se)4 solar devices
Solüsyon yöntemiyle sentezlenmiş çok elementli kalkojenitlerin ince film kaplama ve karakterizasyonu: Yüksek verimli Cu2BaSn(S,Se)4 bazlı güneş soğuran cihazlara doğru
BETÜL TEYMUR
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiDuke UniversityMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVİD B.MİTZİ
- Ulaşım araçlarında fotovoltaik yapılar için uygun bir maksimum güç takip algoritması ile verimliliğin artırılması
Improving efficiency of maximum power point tracker for vehicles fotovoltaic by using an appropriate algorithm
İSMAİL NAKİR
Doktora
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUĞDEŞEM TANRIÖVEN