Hibrit nanoakışkan kullanılarak fotovoltaik/termal (PV/T) sistemlerin termal ve elektrik üretim performansının iyileştirilmesi
Improving thermal and electricitygeneration performance of photovoltaic/thermal (PV/T)systems using hybrid nanofluid
- Tez No: 847549
- Danışmanlar: PROF. DR. AYBABA HANÇERLİOĞULLARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Fotovoltaik/Termal (FV/T) sistemler, elektrik enerjisi üretiminin yanı sıra sıcak akışkan (genellikle su) üretimi de sağlamaktadır. PV sistemlerin aşırı ısınması ilave edilen termal sistem ile atılarak PV'lerin elektrik üretim performansı artırılmaktadır. Nanoakışkanlar, termal sistemde emilen ısıyı artırmak için bir çözüm olarak sunulmaktadır. Nanoakışkanların ısı transfer performansında önemli bir iyileşmeye yol açan başlıca fiziksel olaylar şu şekilde özetlenebilir: (i) Nanoakışkanların ısıl iletkenliklerinin yüksek olması, (ii) Akışkan içerisindeki partiküllerin ısı transfer yüzey alanını artırması, (iii) Nanoakışkanın özgül ısıl kapasitesini artırması, (iv) Nanoakışkanın yüksek sıvı aktivitesi nedeniyle türbülanslı hacim oranın artması. Bu çalışmada, temel akışkanlardan biri olan suya ağırlıkça belirli oranlarda Fe2O3, Fe3O4 ve NiFe2O4 manyetik nanoparçacıkların eklenmesiyle elde edilen nanoakışkanların, PV/T sisteminin termal ısı transferinin arttırılması sayesinde PV sisteminin daha fazla soğutulması sağlanarak hem elektrik üretim performansının arttırılması hem de elde edilen sıcak akışkan sıcaklığının arttırlarak sistemin termal performansının iyileştirilmesi sağlanmıştır. Deneysel çalışmada, FV panellerde NiFe2O4 nanoakışkanı ile elektrik üretiminde %14'lük bir iyileşme sağlanmıştır. Termal sistemde emilen ısı miktarı yüksek olduğu için NiFe2O4 nanoakışkanının sıcak akışkan sıcaklığında, baz akışkan suya göre ortalama %104 sıcaklık (∆T) artışı elde edilmiştir. Ayrıca baz akışkan suya %0,5 Fe2O3 ve Fe3O4 nanopartiküllerinin elde edilmesiyle elde edilen nanoakışkanın kullanılması durumunda FV panelin elektriksel ve ısıl veriminde ortalama %80'lere ulaşan iyileşmeler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Photovoltaic/Thermal (PV/T) systems provide hot fluid (usually water) production as well as electrical energy production. The electricity production performance of PV systems is increased by eliminating overheating of PV systems with the added thermal system. Nanofluids are offered as a solution to increase the heat absorbed in the thermal system. The main physical events that lead to a significant improvement in the heat transfer performance of nanofluids can be summarized as follows: (i) High thermal conductivity of nanofluids, (ii) Increasing the heat transfer surface area of the particles in the fluid, (iii) Increasing the specific thermal capacity of the nanofluid, (iv) Increased turbulent volume fraction due to high fluid activity. In this study, nanofluids obtained by adding certain weight ratios of Fe2O3, Fe3O4 and NiFe2O4 magnetic nanoparticles to water, one of the basic fluids, increase the thermal heat transfer of the PV/T system, providing further cooling of the PV system, thus increasing both the electricity production performance and the temperature of the hot fluid obtained by increasing the temperature of the system. thermal performance has been improved. In the experimental study, a 14% improvement in electricity production was achieved with NiFe2O4 nanofluid in PV panels. Since the amount of heat absorbed in the thermal system is high, an average 104% increase in temperature (∆T) was obtained in the hot fluid temperature of NiFe2O4 nanofluid compared to the base fluid water. In addition, if the nanofluid obtained by obtaining 0.5% Fe2O3 and Fe3O4 nanoparticles in the base fluid water is used, improvements reaching an average of 80% in the electrical and thermal efficiency of the PV panel have been achieved.
Benzer Tezler
- Nano akışkan ve fotovoltaik termal (PVT) kollektör destekli hibrit toprak kaynaklı ısı pompası sisteminin deneysel analizi
Experimental analysis of nano fluid and photovoltaic thermal (PVT) collector supported hybrid soil source heat pump system
EREN DEĞİRMENCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Savunma ve Savunma TeknolojileriSivas Cumhuriyet ÜniversitesiDisiplinlerarası Savunma Sanayi Teknolojileri ve Stratejileri
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH KAPICIOĞLU
- CGI malzemenin nanoakışkan kullanılarak MMY yöntemi İle talaşlı şekillendirilmesi
Machining of CGI material using nanofluid assisted MQL method
UTKU DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER UYSAL
- Vakum cam tüplü güneş kollektörlerinde CuO+MgO/saf su hibrit nanoakışkan kullanılarak ısıl performansının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the thermal performance of evacuated tube solar collector using CuO+MgO/pure water hybrid nanofluid
LEVENT GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
- Magnetic nanofluids in thermal applications
Isıl uygulamalarında manyetik nano akışkanları
RAND AHMED ADEEB BABAT
Doktora
İngilizce
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN SÖZEN
- Investigation of thermohydraulic performance with the use of graphene-iron oxide nanoparticles incorporated pure water-ethylene glycol based hybrid nanofluid and modified helical inserts in a heat exchanger tube
Bır ısı değıştiricisi borusunda grafen-demir oksit nanopartikülleri ile oluşturulan saf su-etilen glikol bazlı hibrit nanoakışkan ve modifiye edilmiş helisel iç eleman kullanılmasıyla termohıdrolik performansın incelenmesi
ONUR METİN MERTASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN KEKLİKCİOĞLU