Geri Dön

Kapsüllenmiş faz değiştiren malzemeler içeren sulu karışımın fotovoltaik termal sistemde iş yapan akışkan olarak performansının deneysel olarak incelenmesi

Experimental investigation of the performance of an encapsulated phase change material slurry as the working fluid in a photovoltaic thermal system

PDF İndir

  1. Tez No: 816950
  2. Yazar: MUHAMMET KAAN YEŞİLYURT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER ÇOMAKLI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 231

Özet

Amaç: Bu çalışmada, bir faz değişim malzemesinin (FDM) kapsüllenerek taşıyıcı akışkanı su olan ısı transfer akışkanı (ITA) elde edilmesi ve fotovoltaik (PV) hücrelerinin ITA olarak su kullanıldığı klasik PV-Termal (PVT) sulu sistemin ve farklı oranlarda kapsüllenmiş FDM (kFDM) içeren çözeltiler (kFDM-S) kullanıldığı PVT/kFDM-S sistemin elektriksel ve termal verimlerinin deneysel olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Erime sıcaklığı nominal hücre çalışma sıcaklığı aralığında olan laurik asit (LA) in-situ polimerizasyon yöntemi kullanılarak melamin formaldehit (MF) kabuk mazlemesi ile kapsüllenmiştir. Sentezlenen kapsüller %1, %1,5 ve %2 oranında suyla karıştırılarak kFDM-S ITA'lar elde edilmiştir. 800 ve 1000W/m2 ışınımda PV modülünün performansı ölçülmüş, ardından 0,04m/s ve 0,08m/s giriş hızlarında PVT/Su ve PVT/kFDM-S için aynı ışınım değerlerinde elektriksel ve termal performans karşılaştırılmıştır. Bulgular: En yüksek elektriksel verim, en yüksek termal verim artışı ve en özdeş yüzey sıcaklığı 0,04m/s 800W/m2 %2 kFDM-S ile; en düşük ortalama yüzey sıcaklığı 0,08m/s 800W/m2 %2 kFDM-S ile; en yüksek marjinal elektriksel verim ve marjinal termal verim 0,04m/s 800W/m2 %1 kFDM-S ile; en yüksek elektriksel verim artışı 0,04m/s 1000W/m2 %2 kFDM-S ile; en yüksek termal verim ve en yüksek genel verim 0,08m/s 1000W/m2 %2 kFDM-S ile elde edilmiştir. Sonuç: MF/LA kapsüller başarıyla sentezlenmiştir. kFDM-S en düşük ortalama yüzey sıcaklığı, en özdeş sıcaklık dağılımı ve en yüksek elektriksel ve termal verim sağlamıştır. kFDM'lerin ITA'nın termal özelliklerini iyileştirdiği ve kFDM-S'lerin gelişmiş bir ITA olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. kFDM-S'nin düşük debilerde daha avantajlı olduğu aynı debi değerlerinde ise, termal verim bakımından yüksek ışınımda, elektriksel verim bakımından düşük ışınımda daha etkili olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Purpose: It was aimed in this study to obtain heat transfer fluid (HTF) with water as the carrier fluid by encapsulating a phase change material (PCM), and to experimentally investigate the electrical and thermal efficiency of the classical PV-Thermal (PVT) aqueous system in which photovoltaic (PV) cells use water as HTF and the PVT/ePCM-S system in which solutions containing encapsulated PCM (ePCM) in different ratios (ePCM-S) are used. Method: The lauric acid (LA) melting temperature within the nominal cell operating temperature range was encapsulated with melamine formaldehyde (MF) shell material using in-situ polymerization method. ePCM-S HTFs were obtained by mixing the obtained capsules with water by volume concentrations of 1%, 1.5% and 2%. The performance of the PV module was measured at 800 and 1000W/m2 irradiance, then electrical and thermal performance were compared for PVT/Water and PVT/ePCM-S at 0.04m/s and 0.08m/s input speeds at the same irradiance values. Findings: The highest electrical efficiency, the highest thermal efficiency increase and the most identical surface temperature 0.04m/s 800W/m2 with 2% ePCM-S; lowest average surface temperature 0.08m/s 800W/m2 with 2% ePCM-S; highest marginal electrical efficiency and marginal thermal efficiency 0.04m/s 800W/m2 with 1% ePCM-S; highest electrical efficiency increase 0.04m/s 1000W/m2 with 2% ePCM-S; The highest thermal efficiency and the highest overall efficiency were obtained with 0.08m/s 1000W/m2 2% ePCM-S. Results: MF/LA capsules were successfully synthesized. ePCM-S provided the lowest average surface temperature, the most uniform temperature distribution, and the highest electrical and thermal efficiency. It has been shown that ePCMs improve the thermal properties of HTF and ePCM-S can be used as an enhanced HTF. It has been observed that ePCM-S is more advantageous at low flow rates, and at the same flow rates, it is more effective in high radiation in terms of thermal efficiency and in low radiation in terms of electrical efficiency.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    693620

    Formation of anthocyanin-rich black carrot extract loaded potato protein particles by ternary compressed CO2-ethanol-water mixture extraction and PGSS-drying

    Üçlü sıkıştırılmış CO2-etanol-su karışımı ekstraksiyonu ve PGSS-kurutma ile antosiyanince zengin kara havuç özütü yüklü patates proteini partikülleri oluşumu

    MERVE YAVUZ DÜZGÜN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK

  2. Tez No

    906329

    Faz değiştiren malzemeler (FDM) ile ısıl enerji depolamanın araştırılması: Doğrudan kullanım ve hidrojen depolama uygulaması

    Investigation of thermal energy storage with phase change materials (PCMs): Direct usage and hydrogen storage application

    BÜŞRA ARSLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    EnerjiGazi Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ

  3. Tez No

    768352

    Yeni nesil faz değiştirici malzeme üretimi ve termal özelliklerinin incelenmesi

    New generation phase change material production and investigation of thermal properties

    ŞİLAN GÜRHAN ZENBİLCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiAdıyaman Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZUHAL KARAGÖZ GENÇ

  4. Tez No

    620399

    Synthesis and characterization of microencapsulated phase change materials and their applications in the heat exchanger

    Mikrokapsüllenmiş faz değiştiren malzemelerin sentezi, karakterizasyonu ve ısı eşanjöründe uygulaması

    NİLÜFER KONUKÇU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA GÜRMEN ÖZÇELİK

  5. Tez No

    640791

    Experimental analysis of refrigeration system using phasechange material for energy efficiency improvement

    Enerji verimliliğini geliştirmek için faz değiştiren malzemekullanılan soğutma sisteminin deneysel analizi

    DİLARA KURTBOĞAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ YILMAZ

Geri Dön