Fotovoltaik panellerde soğutma tekniğinin enerji verimliliğine etkilerinin uygulama ve simülasyon yoluyla analizi
Analysis of the effects of cooling technique on energy efficiency in photovoltaic panels through application and simulation
- Tez No: 774494
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULHAKİM KARAKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
21. yüzyılın getirdiği olanaklarla beraber teknolojinin çok hızlı ilerlemesi ve her geçen gün artan dünya nüfusu ile enerjiye olan bağımlılık daha da artmaktadır. Buna bağlı olarak, fosil yakıt rezervlerinin azalması sonucu yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı ön plana çıkmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde güneş enerjisinin diğer enerji kaynaklarına göre daha ulaşılabilir olması, şebekeden bağımlı veya bağımsız elektrik üretebilmeye imkân sağlaması ve dünyanın birçok noktasında elde edilebilir olması gibi çeşitli avantajları bulunmaktadır. Güneş enerjisinin daha verimli kullanılması için fotovoltaik (PV) paneller her geçen gün geliştirilmekte ve verim arttırma çalışmaları yapılmaktadır. PV panellerinin verimini etkileyen en önemli parametrelerden biri ise çalışma sıcaklığıdır. Bu nedenle, panellerin çalışma sıcaklığının optimum şartlarda olmasını sağlamak büyük önem ifade etmektedir. Yapılan bu çalışmada, PV panel sıcaklığının enerji verimliliği üzerine etkileri uygulama sonuçları kullanılarak analiz edilmiştir. Kurulan iki özdeş deney düzeneklerinden birinde, özel bir tasarımla panel sıcaklığı soğutularak düşürülmüştür. Karşılaştırılan diğer deney düzeneğinde ise herhangi bir soğutma işlemi uygulanmamıştır. Uygulama sonucu bu iki prototipten elde edilen veriler karşılaştırıldığında sıcaklığın PV panel verimi üzerinde %23,8 oranında bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, Kocaeli ili için örnek modelleme oluşturularak elektriksel enerji ile sistem çıkışından elde edilecek termal enerjinin sistem verimine etkileri ekonomik olarak analiz edilmiştir. Modelleme yapılırken resmi istatistikler, deneysel veriler ve simülasyon için PVSOL (PV Simulation Software) yazılımı kullanılmıştır. Modellenen sistem için hesaplanan yaklaşık 5,2 yıllık amortisman süresinin elektriksel güç çıktısı, soğutma sisteminin verim etkisi ve elde edilen termal enerjinin yaşam döngüsüne dahil edilerek değerlendirmesi ile yaklaşık 3 yıla düştüğü tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
With the possibilities brought by the 21st century, the rapid advancement of technology, and the increasing world population, energy dependence is increasing. Accordingly, as a result of the decrease in fossil fuel reserves, the use of renewable energy sources comes to the fore. Among the renewable energy sources, solar energy has various advantages such as being more accessible than other energy sources, enabling to production of electricity dependent or independent from the grid. To use solar energy, which is one of the most important types of renewable energy sources, more effectively, photovoltaic (PV) panels are being developed day by day and efforts are being made to increase efficiency. One of the most significant parameters affecting the efficiency of PV panels is the operating temperature. For this reason, it is of great importance to ensure that the operating temperature of the panels is in optimum conditions. In this study, the effects of PV panel temperature on energy efficiency were analyzed using application results. In one of the two identical experimental setups, the panel temperature was lowered by cooling with a special design. In the other compared experimental setup, no cooling process was applied. When the data obtained from these two prototypes were compared as a result of the application, it was seen that the temperature had a %23,8 effect on the PV panel efficiency. In addition, the effects of electrical energy and thermal energy to be obtained from the system output on the system efficiency were analyzed economically by creating a sample modeling for Kocaeli province. While modeling PVSOL (PV Simulation Software) software were used for simulation. It has been determined that the approximately 5,2 years depreciation period calculated for the modeled system has decreased to approximately 3 years with the efficiency effect of the cooling system, and the evaluation of the thermal energy obtained by including it in the life cycle.
Benzer Tezler
- Fotovoltaik panellerde soğutma ile verim artırmanın deneysel analizi
Experimental analysis of production increasing by cooling in photovoltaic panels
ÖMER KARAOZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN ASKER
- Faz değiştiren malzemelerin fotovoltaik pillerin soğutulmasına yönelik üretimi ve termal özellikleri
Production and thermal properties of phase changing materials for cooling photovoltaic batteries
AYŞE MİNE KÜÇÜKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiAdıyaman ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZUHAL KARAGÖZ GENÇ
- Yerçekimi destekli ısı borusunun pasif soğutma olarak fotovoltaik panel üzerindeki etkisinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the effect of gravity assisted heat pipe as a passive cooling on the photovoltaic panel
GAZIZA DATKAYEVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiYenilenebilir Enerji ve Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN ÖZBAŞ
- Fotovoltaik panellerde faz değiştiren madde kullanılarak enerji depolanmasının araştırılarak modellenmesi
Investigation and modeling of energy storage using phase change material in photovoltaic panels
ECEM ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiEge ÜniversitesiGüneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİH SONER ÇELİKTAŞ
- Fotovoltaik panellerde sıcaklığın etkisi ve panel sıcaklığının düşürülmesi için farklı soğutma yöntemlerinin incelenmesi
Effect of temperature on photovoltaic panels and investigation of different cooling methods for decrease of panel temperature
SERAY TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİNÇER AKAL