Kanatçıklı gizli ısı depolama ünitesine sahip hibrit fotovoltaik-termal bir kollektörün tasarımı ve deneysel analizi
Design and experimental analysis of a hybrid photovoltaic-thermal collector with fin integrated latent heat storage unit
- Tez No: 876901
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİNE YAĞIZ GÜRBÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Fotovoltaik/termal (PV/T) sistemler, aynı yüzeyde elektrik ve termal enerjiyi aynı anda üretebilirler. PV/T sistemlerinin kullanılması, güneş paneli yüzeyinin sıcaklığını azaltmaya yardımcı olarak sistemin elektriksel verimini artırır. Bu tez çalışmasında, kanatlı gizli ısı termal enerji depolama ünitesi (TESU) kullanılarak bir paralel akışlı fotovoltaik-termal (PPVT) hava kolektörünün performansının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda, geleneksel bir PPVT, parafin bazlı termal enerji depolama üniteli (TESU) bir PPVT, 3 kanatlı termal enerji depolama üniteli (FTESU) bir PPVT ve 6 kanatlı termal enerji depolama üniteli (DFTESU) bir PPVT olmak üzere dört farklı tipte paralel akışlı PPVT sistemi tasarlanmış, üretilmiş ve test edilmiştir. Sistemlerde fotovoltaik panelin her iki yüzeyinden fazla ısıyı iletmek için paralel akışlı bir kolektör geometrisi tasarlanmıştır. Ayrıca PPVT'de depolama sistemindeki kanat sayısının artırılmasının performansa etkisi bu çalışma kapsamında analiz edilmiş ve geliştirilen sistemler eş zamanlı olarak test edilmiştir. Deneysel olarak elde edilen bulgulara göre, 6 kanatçıklı termal enerji depolama ünitesi (DFTESU) kullanılarak PPVT'nin toplam verimlilik değeri %55,83'ten %76,79'a yükseltilmiştir. Performans oranı ve sürdürülebilirlik endeksi değerleri sırasıyla 0,64-0,76 ve 1,0277-1,0474 arasında elde edilmiştir. Çevre-ekonomik analiz yapılmış ve sistemlerin geri ödeme süreleri 0,991 ile 1,146 yıl arasında elde edilmiştir. Ayrıca, PPVT'de 6 kanatlı termal enerji depolama ünitesinin (DFTESU) kullanılması, modifiye edilmemiş PPVT'ye kıyasla yıllık karbondioksit tasarrufunu %33,71'e yükseltmiştir.
Özet (Çeviri)
Photovoltaic/thermal (PV/T) systems have the capability to produce both electrical and thermal energy simultaneously on the same surface. The utilization of PV/T systems helps increase the electrical efficiency of the system by aiding in reducing the solar panel surface temperature. This thesis aims to improve the performance of a parallel flow photovoltaic-thermal (PPVT) air collector using a winged latent heat thermal energy storage unit (TESU). In this context, four different types of parallel flow PV/T (PPVT) systems were designed, fabricated, and tested, including a conventional PPVT, a PPVT with paraffin-based thermal energy storage unit (TESU), a PPVT with a 3-winged TESU (FTESU), and a PPVT with a 6-winged TESU (DFTESU). A parallel flow collector geometry was designed to transfer excess heat from both surfaces of the photovoltaic panel. Additionally, the effect of increasing the number of wings in the storage system on performance was analyzed within this study, and the developed systems were tested simultaneously. According to the experimentally obtained results, the total efficiency of the PPVT using a 6-winged TESU (DFTESU) was increased from 55.83% to 76.79%. The performance ratio and sustainability index values were obtained between 0.64-0.76 and 1.0277-1.0474, respectively. Environmental-economic analysis was conducted, and the payback periods of the systems were obtained between 0.991 and 1.146 years. Moreover, the utilization of a 6-winged thermal energy storage unit (DFTESU) in PPVT increased the annual carbon dioxide savings by 33.71% compared to conventional PPVT.
Benzer Tezler
- Gizli ısı depolama sistemlerinde erime ve katılaşma proseslerinin farklı geometrilerde incelenmesi
Investigation of melting and solidification process in different geometry latent heat storage systems
TUĞRUL MARAL
Doktora
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MESUT TEKKALMAZ
- Numerical investigation of optimum operational parameters of a phase change material energy storage unit
Faz değiştiren malzemeli enerji depolama ünitesinin optimum çalışma parametrelerinin sayısal olarak incelenmesi
İSRAFİL SÖYLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
EnerjiQueen Mary University of LondonYenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
PROF. HUASHENG WANG
- 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
2023
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YAKUT
- Soğuk çalıştırma koşullarında araç kabin içi ısıtma için egzoz atık ısı destekli gizli ısı depolama sisteminin çalışma parametrelerinin belirlenmesi
Determination of operating parameters of the exhaust waste heat assisted latent heat storage system for vehicle cabin heating in cold operating conditions
HÜSEYİN CAHİT HAMAMCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HABİB GÜRBÜZ
- Faz değişim malzemesi ile çift borulu enerji depolamada kanat yerleşim düzeninin erime ve katılaşma performansına etkisi
Effect of fin placement on melting and solidification performance in double-tube energy storage with phase changing material
ORÇUN ALTINOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiAmasya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK KURŞUN