Geri Dön

Faz değiştiren malzemelerin fotovoltaik pillerin soğutulmasına yönelik üretimi ve termal özellikleri

Production and thermal properties of phase changing materials for cooling photovoltaic batteries

PDF İndir

  1. Tez No: 768350
  2. Yazar: AYŞE MİNE KÜÇÜKKAYA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ZUHAL KARAGÖZ GENÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Adıyaman Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. 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 erimedonma 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 erimedonma 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

  1. Tez No

    815944

    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

    İngilizce

    2023

    EnerjiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KENAN YAKUT

  2. Tez No

    323856

    Development of organic based photovoltaic fiber

    Organik esaslı fotovoltaik lif geliştirilmesi

    İSMAİL BORAZAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ DEMİR

  3. Tez No

    774150

    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

    Türkçe

    2022

    EnerjiBatman Üniversitesi

    Yenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ

  4. Tez No

    683684

    Thermophysical characteristics of modified paraffin wax with nanomaterial

    Nanomateryal ile modifiye parafin vaksın termofiziksel özellikleri

    MAYTHAM TAREQ MAHDI MAHDI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL HAKKI KARA

  5. Tez No

    423468

    Kızılötesi ışıma emici nanoyapıların geliştirilmesi

    Development of infrared radiation absorbing nanostructures

    ABDURRAHMAN ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKara Harp Okulu Komutanlığı

    Teknoloji Yönetimi Ana Bilim Dalı

    DR. HASAN KOÇER

Geri Dön