Fotovoltaik gürültü engeli tasarımı için karar destek aracı geliştirilmesine yönelik bir yöntem ve uygulaması
A method to develop a decision support tool for photovoltaic noise barrier design and application
- Tez No: 739542
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ZORER GEDİK, PROF. DR. NEŞE AKDAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 301
Özet
Güneş enerjisinin temininde büyük alanlara duyulan gereksinim; dünya nüfusunda devam eden artışın gıda ve enerji üzerinde yarattığı baskı ile ele alındığında, güneş enerjisinin temininde ek alan gerektirmeyen çözümler önem arz etmektedir. Bu çözümlere örnek olarak; gürültü engellerinin fotovoltaik sistemler için bir alt strüktür olarak değerlendirildiği Fotovoltaik Gürültü Engelleri (FVGE) verilebilir. Bu uygulama ile strüktür ve araziye ikinci bir fonksiyon yüklenerek, gürültüye karşı geliştirilen çözüm ile yenilenebilir enerji üretimi birleştirilir. Fotovoltaik paneller ile üretilen enerjinin, elektrikli araçlarda kullanılması, ulaştırma endüstrisinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarını önleyebilir. Bu çalışmada, FVGE planlamasında, tasarımcıya rehberlik edecek bir yaklaşım oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışma sonucunda, günümüze kadar yapılan çalışmalardan farklı olarak, FVGE sistemler teknik, ekonomik, çevresel performans açısından aynı anda incelenmiştir. Çalışmada, farklı parametrelerin birlikte değerlendirildiği kompleks biçimleniş sürecinin tüm performans ölçütlerine etkisinin detaylı bir şekilde hesaplandığı Excel tabanlı karar destek aracının tasarlanması çalışmaya özgün değer sağlamaktadır. Çalışma; keşfedici alan çalışması, karar destek aracının geliştirilmesi ve karar destek aracının uygulanması olmak üzere 3 temel aşamaya sahiptir. Keşfedici alan çalışmasında, tasarım parametrelerinin FVGE performansına etkileri mevcut bir konut yerleşiminde araştırılıp keşfedilmiştir. Güneş enerjisi performansı PVsyst yazılımı ile, gürültü denetimi performansı ise SoundPLAN yazılımı ile analiz edilmiştir. Karar destek aracı geliştirilirken, yazılımlar bünyesinde yapılan hesaplamalar, sayısal modellere ve kayıtlı verilere dönüştürülmüştür. Alana ilişkin öncelikler kriter ağırlıklandırma şemaları ile belirlenmiş, optimum performans gösteren alternatifler tanımlanmış ve fayda/maliyet analizleri gerçekleştirilmiştir. Karar destek aracının gerçek bir kentsel alanda uygulanması ile araç kullanımı tanıtılmıştır. Yere özgü veya kullanıcı tanımlı kriter ağırlıkları ile teknik, ekonomik ve çevresel açıdan optimum FVGE alternatifleri belirlenmiştir. Maliyet analizleri sonucunda, fotovoltaik sistem entagrasyonunun gürültü engeline dayalı ilk yatırım ve işletme maliyetini artırdığını; ancak, sağladığı yüksek net güncel değer ile yatırımın kendini geri ödeme süresini 11 ila 13 yıl kısalttığı görülmüştür. Geliştirilen aracın, etkin FVGE planlama sürecine pozitif katkı sağlayacağı açıktır.
Özet (Çeviri)
Güneş enerjisinin temininde büyük alanlara duyulan gereksinim; dünya nüfusunda devam eden artışın gıda ve enerji üzerinde yarattığı baskı ile ele alındığında, güneş enerjisinin temininde ek alan gerektirmeyen çözümler önem arz etmektedir. Bu çözümlere örnek olarak; gürültü engellerinin fotovoltaik sistemler için bir alt strüktür olarak değerlendirildiği Fotovoltaik Gürültü Engelleri (FVGE) verilebilir. Bu uygulama ile strüktür ve araziye ikinci bir fonksiyon yüklenerek, gürültüye karşı geliştirilen çözüm ile yenilenebilir enerji üretimi birleştirilir. Fotovoltaik paneller ile üretilen enerjinin, elektrikli araçlarda kullanılması, ulaştırma endüstrisinden kaynaklanan sera gazı emisyonlarını önleyebilir. Bu çalışmada, FVGE planlamasında, tasarımcıya rehberlik edecek bir yaklaşım oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışma sonucunda, günümüze kadar yapılan çalışmalardan farklı olarak, FVGE sistemler teknik, ekonomik, çevresel performans açısından aynı anda incelenmiştir. Çalışmada, farklı parametrelerin birlikte değerlendirildiği kompleks biçimleniş sürecinin tüm performans ölçütlerine etkisinin detaylı bir şekilde hesaplandığı Excel tabanlı karar destek aracının tasarlanması çalışmaya özgün değer sağlamaktadır. Çalışma; keşfedici alan çalışması, karar destek aracının geliştirilmesi ve karar destek aracının uygulanması olmak üzere 3 temel aşamaya sahiptir. Keşfedici alan çalışmasında, tasarım parametrelerinin FVGE performansına etkileri mevcut bir konut yerleşiminde araştırılıp keşfedilmiştir. Güneş enerjisi performansı PVsyst yazılımı ile, gürültü denetimi performansı ise SoundPLAN yazılımı ile analiz edilmiştir. Karar destek aracı geliştirilirken, yazılımlar bünyesinde yapılan hesaplamalar, sayısal modellere ve kayıtlı verilere dönüştürülmüştür. Alana ilişkin öncelikler kriter ağırlıklandırma şemaları ile belirlenmiş, optimum performans gösteren alternatifler tanımlanmış ve fayda/maliyet analizleri gerçekleştirilmiştir. Karar destek aracının gerçek bir kentsel alanda uygulanması ile araç kullanımı tanıtılmıştır. Yere özgü veya kullanıcı tanımlı kriter ağırlıkları ile teknik, ekonomik ve çevresel açıdan optimum FVGE alternatifleri belirlenmiştir. Maliyet analizleri sonucunda, fotovoltaik sistem entagrasyonunun gürültü engeline dayalı ilk yatırım ve işletme maliyetini artırdığını; ancak, sağladığı yüksek net güncel değer ile yatırımın kendini geri ödeme süresini 11 ila 13 yıl kısalttığı görülmüştür. Geliştirilen aracın, etkin FVGE planlama sürecine pozitif katkı sağlayacağı açıktır.
Benzer Tezler
- Dalgacık analizi kullanılarak optik fotoğraflardan bulutluluk oranı tayini
Cloudiness ratio determination from optic photographs using wavelet analysis
UĞUR BERKAY KAHVECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BARUTÇU
- 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
- Fotovoltaik sistemler için bozkurt optimizasyonu yöntemi tabanlı en yüksek güç noktası izleme algoritması tasarımı ve uygulaması
Desing and implementation of gray wolf optimization method based maximum power point tracking algorithm for photovoltaic systems
KORAY ATICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM SEFA
- Maksimum güç noktası izleyicili ve UVM inverterli fotovoltaik sistemin yapay sinir ağları tabanlı kontrolü
ANN-based control of a PV system with maximum power point tracker and SVM inverter
AHMET AFŞİN KULAKSIZ
Doktora
Türkçe
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN AKKAYA
- Şebeke bağlantılı fotovoltaik güç santralinin benzetimi ve performans analizi
Modelling and performance analysis of grid-connected photovoltaic power plant
MOHAMED ALAGELI M MILLAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN ÇİÇEK