Geri Dön

PV/T sistem performansına zorlanmış hava/nanoakışkan çiftlerinin etkisinin sayısal olarak incelenmesi

Numerical investigation of the effect of forced air/nanofluid pairs on PV/T system performance

  1. Tez No: 826815
  2. Yazar: GÖKHAN SEFER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN KARSLİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

PV/T sistemler, güneş enerjisini elektrik ve ısı enerjisine dönüştüren sistemlerdir. Bu sistemler son zamanlarda dünya çapında yaygınlaşmaya başlamıştır. Güneş panelleri genellikle düşük verimle çalışırken panel sıcaklığı arttıkça güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüşüm verimi de düşmektedir. Güneş panellerinde, elektriksel verimi arttırmanın yanında termal verimini de artırmak için PV/T sistemi analiz edilmiştir. Sayısal analizde ANSYS-Fluent programı kullanılarak sistem modellenmiştir. PV/T sistemlerinde dönüşüm verimlerinin süreç boyunca artan sıcaklıkla düşmemesi için soğutma işlemi gerekmekte ve bunun için genellikle su kullanılmaktadır. Bu çalışmada PV/T sistem performansına, zorlanmış hava, su ve nanoakışkan soğutucuları kullanılarak sistem verimindeki etkisi numerik olarak incelenmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Analizde farklı hava hızları, farklı nanoakışkan debileri ve farklı nanoakışkan kompozisyonları kullanılarak sistem performansındaki değişimler gözlemlenmiştir. Bu inceleme yapılırken analiz sonucunda oluşan sıcaklık ve basınç değişimleri dikkate alınmıştır. Analizde baz akışkan olarak su bulunan, ağırlıkça %0,5 konsantrasyona sahip çok duvarlı karbon nano tüpler (MWCNT) ve grafen-nano peletler kullanılmıştır. Sayısal analizler, hava ve soğutucu nanoakışkan olarak, 1,3 ve 5 m/s'lik üç farklı hız ile su, MWCNT-su ve Grafen nanopelet-su olmak üzere üç farklı soğutucu akışkan kompozisyonları için gerçekleştirilmiştir. Ayrıca su ve nano akışkanlar kanatçıklı ve kanatçıksız serpantin konfigürasyonu için aynı deneysel koşullar altında sayısal olarak incelenmiştir. Analiz sonuçları ve hesaplamalara göre, MWCNT-su karışımı, tüm koşullarda diğer soğutuculardan daha iyi soğutma performansı sağladığı görülmüştür.

Özet (Çeviri)

PV/T systems are systems that convert solar energy into electricity and heat energy. These systems have gained widespread popularity worldwide in recent years. While solar panels typically operate with low efficiency, the conversion efficiency of solar energy to electrical energy decreases as the panel temperature rises. PV/T systems have been analyzed in order to improve the thermal efficiency in addition to increasing the electrical efficiency in solar panels. The system was modeled using the ANSYS-Fluent program for numerical analysis. Cooling is necessary in PV/T systems to maintain conversion efficiency as the temperature increases, water is commonly used for this purpose. In this study, the impact of forced air, water, and nanofluid coolants on the performance of PV/T systems was numerically focused on and the results were compared. Changes in system performance have been observed by using various air velocities, nanofluid flow rates, and nanofluid compositions in the analysis. During this study, the temperature and pressure variations resulting from the analysis were taken into consideration. The study employed water as the base fluid and included multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) and graphene-nano pellets with a weight concentration of 0.5% as nanofluids. Numerical analyzes were conducted for three various coolant compositions such as water, MWCNT-water and Graphene nanopellet-water, with three different velocities of 1, 3 and 5 m/s, as air and coolant nanofluid. Additionally, water and nanofluids were numerically analyzed for both finned and unfinned serpentine configurations under the same experimental conditions. According to the analysis results and calculations, it was observed that the MWCNT-water mixture provides better cooling performance than other coolants in all conditions.

Benzer Tezler

  1. Yoğunlaştırılmış bütünleşik Pv/T sistem parametrelerinin verime etkisinin belirlenmesi

    Investigation of effects of integrated concentrated Pv/T system parameters on efficiency

    ÖMER RESULOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiKırıkkale Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ ERİŞEN

  2. Cam kapak özelliklerinin hava ve su bazlı pv/t sistem performansı üzerindeki etkilerinin araştırılması

    Research of the effects of glass cover properties on pv/t system performance

    EMRE AKISKALIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    EnerjiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ATMACA

  3. Fotovoltaik- termal (PV-T) kolektörler ile biyogaz sistem tasarımı ve verimlilik testi

    Design for a biogas system with photovoltaic thermal (PV-T) collectors and efficiency test

    ELHAM MAGHSOODİ SHAGHAGHİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    EnerjiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR

  4. Experimentally and thermodynamic analysis of PV/T systems using hybrid and graphene nanofluids

    Hibrit ve grafen nano akışkan kullanılan PV/T sistemlerinin deneysel ve termodinamik analizi

    OMRAN M.H. AL SHIKHİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    EnerjiKarabük Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHAMMET KAYFECİ

  5. Bir konut için çift tanklı güneş enerjisi destekli ısı pompası uygulaması

    Solar assisted dual tank heat pump application for a residential house

    ENES HÜSEYİN ERGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiBursa Uludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SALİH COŞKUN