Faz değiştiren malzemelerin fotovoltaik pillerin soğutulmasına yönelik üretimi ve termal özellikleri
Production and thermal properties of phase changing materials for cooling photovoltaic batteries
- Tez No: 768350
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZUHAL KARAGÖZ GENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Adıyaman Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Yenilenemeyen enerji kaynaklarının artan dünya nüfusu nedeniyle hızla tükeniyor olması nedeniyle son yıllarda artan enerji ihtiyacını karşılabilmek için özellikle yenilenebilir eneji kaynaklarının kullanımına olan talep artmaktadır. Yenilebilir enerji kaynaklarının ilk sırasında yer alan güneş enerjisinden verimli şekilde kullanımının ilk sırasında ise fotovoltaik sistemler yer almaktadır. Fotovoltaik sistemler güneş enerjisinden verilmi şekilde elektrik üretimini sağlayan sistemlerdir. Fotovoltaik sistemlerin beraberinde getirdiği en önemli deazavantaj ise panellerin aşırı ısınmasıdır. Faz değiştiren malzemeler (FDM) uygun sıcaklık aralığında erime-donma esnasında yüksek miktarda ısı depolama özelliğine sahip malzemelerdir. Yüksek miktarda ısı depolama kapasitesine sahip olmaları nedeniyle farklı alanlarda ısıtma ve soğutma amaçlı kullanılmaktadırlar. Fotovoltaik sistemlerde aşırı ısınma probleminin önüne geçebilmek için FDM kullanımları son yıllarda yaygınlaşmıştır. Çalışmalrın daha çok makrokapsülasyon üzerine yoğunlaştığı tespit edilmiştir. Tez çalışmasında literatür çalışmaları dikkate alınarak fotovoltaik panellerin çalışma aralıklarına uygun sıcaklıkta erimedonma aralığına sahip setil alkol, palmitik asit, bütil stearat ilk olarak saf halde emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle mikrokapsüllendi. Çalışmanın ikinci basamağında ise; setil alkol, palmitik asit, bütil stearatın farklı oranlarda ötektik karışımları hazırlandı. Elde edilen uygun sıcaklık ve entalpi değerlerine sahip ötektik karışımlar yine emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle mikrokapsüllendi. Elde edilen mikrokapsüllerin ısı depolama/yayma kapasiteleri ve kimyasal yapıları ise sırasıyla DSC ve FT-IR spektroskopisi ile analizleri tespit edildi ve mikrokapsüllerin morfolojik incelemeleri için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanıldı. Uygun erimedonma sıcaklığı ve gizli ısı kapasitesine sahip mikrokapsüllenmiş FDM'lerin solar simülatör yardımıyla termal davranışları ve termal şekil kararlılıkları incelendi. Çalışma sonunda saf halde mikrokapsüllenen palmitik asitin ve ötektik mikrokapsüllenmiş FDM'ler arasında ise palmitik-setil alkolün fotovoltaik panellerde soğutma amaçlı kullanımları için uygun termal davranışa ve termal şekil kararlılığına sahip olduğu belirlendi.
Özet (Çeviri)
Due to the rapid depletion of non-renewable energy sources due to the increasing world population, the demand for the use of renewable energy sources has been increasing in order to meet the increasing energy needs in recent years. Photovoltaic systems are at the forefront of the efficient use of solar energy, which is in the first place of renewable energy sources. Photovoltaic systems are systems that produce electricity from solar energy. The most important disadvantage of photovoltaic systems is the overheating of the panels. Phase change materials (FDM) are materials that have high heat storage properties during melting-freezing in the appropriate temperature range. Due to their high heat storage capacity, they are used for heating and cooling purposes in different areas. In order to prevent the overheating problem in photovoltaic systems, the use of FDM has become widespread in recent years. It has been determined that the studies are mostly focused on macrocapsulation. In the thesis study, taking into account the literature studies, cetyl alcohol, palmitic acid, butyl stearate, which has a melting-freezing range at a temperature suitable for the working range of photovoltaic panels, was first microencapsulated in pure form by emulsion polymerization method. In the second step of the study; Eutectic mixtures of cetyl alcohol, palmitic acid, butyl stearate at different ratios were prepared. The obtained eutectic mixtures with suitable temperature and enthalpy values were also microencapsulated by emulsion polymerization method. The heat storage/dissipation capacities and chemical structures of the obtained microcapsules were determined by DSC and FT-IR spectroscopy, respectively, and Scanning Electron Microscopy (SEM) was used for the morphological examinations of the microcapsules. The thermal behavior and thermal shape stability of microencapsulated FDMs with suitable melting-freezing temperature and latent heat capacity were investigated with the help of a solar simulator. At the end of the study, it was determined that the pure microencapsulated palmitic acid and the palmitic-cetyl alcohol among the eutectic microencapsulated PCMs have suitable thermal behavior and thermal shape stability for their use in photovoltaic panels for cooling purposes.
Benzer Tezler
- Experimental and numerical analysis of the thermoelectric cooling of photovoltaic panels
Fotovoltaik panellerin termoelektrik ile soğutulmasının deneysel ve sayısal analizi
ALI TALIB DAKHAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YAKUT
- Development of organic based photovoltaic fiber
Organik esaslı fotovoltaik lif geliştirilmesi
İSMAİL BORAZAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR
- Farklı faz değiştiren malzemelerle kaplanmış güneş panelinin soğutulması ve enerji üretiminde verimlilik farkının incelenmesi
Cooling a solar panel covered with different phase-changeable materials and investigation of the difference in energy production
ZÜLAL UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiBatman ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ
- Thermophysical characteristics of modified paraffin wax with nanomaterial
Nanomateryal ile modifiye parafin vaksın termofiziksel özellikleri
MAYTHAM TAREQ MAHDI MAHDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL HAKKI KARA
- Kızılötesi ışıma emici nanoyapıların geliştirilmesi
Development of infrared radiation absorbing nanostructures
ABDURRAHMAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKara Harp Okulu KomutanlığıTeknoloji Yönetimi Ana Bilim Dalı
DR. HASAN KOÇER