Tek ve çift yüzlü fotovoltaik panellerin enerji performansının karşılaştırılması
Comparison of energy performance between monofacial and bifacial photovoltaic panels
- Tez No: 880039
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR AKYOL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 166
Özet
Çift yüzlü güneş panelleri ön yüzeyinden ve albedo etkisi ile arka yüzeyinden aldığı ışınım ile tek yüzlü güneş panellerinden %20'lere varan oranlarla daha fazla enerji üretebilmektedir. Çift yüzlü güneş panellerin performansını etkileyen birçok faktör vardır. Panel yüksekliği, panel eğim açıları, panel yönelimleri (panel ön yüzeyinin baktığı yön), ışınım miktarı, panel yüzey sıcaklığı, hava sıcaklığı, nem miktarı, vb. performansı etkileyen faktörlerin başında gelmektedir. Bu çalışmanın amacı Tekirdağ ilinin Çorlu ilçesinde tek ve çift yüzlü fotovoltaik panellerin enerji performansının deneysel olarak karşılaştırılması, meteorolojik verileri giriş alarak yapay sinir ağları ile deneysel verilerin tahmini ve bu fotovoltaik sistemlerin enerji ve ekserji analizinin yapılmasıdır. Çalışmada doğu yöneliminde 2 adet 460 W gücünde çift yüzlü güneş paneli ve güney yöneliminde 1 adet 460 W gücünde tek yüzlü güneş paneli kullanılmıştır. Tek yüzlü panel deneyler boyunca 40°'lik panel eğim açısında sabit bırakılmıştır. Çift yüzlü güneş panellerinin bir tanesi yerden 50 cm diğeri 100 cm yüksekliğe konumlandırılmıştır. Çift yüzlü panellerin eğim açıları Nisan-Mayıs aylarında 30°, Haziran-Temmuz aylarında 40°, Ağustos-Eylül aylarında 50° olarak konumlandırılmış ve toplam 6 ay boyunca enerji üretimleri gözlenmiştir. Işınım miktarı, hava sıcaklığı ve nemi, rüzgâr hızı ve panel yüzey sıcaklığı sensörler aracılığı ile ölçülmüş ve kayıt altına alınmıştır. Elde edilen veriler karşılaştırmış, enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiş, çift yüzlü güneş panelleri için bölgede uygun kurulum şartları tespit edilmiştir. Enerji ve ekserji analizleri ile fotovoltaik panellerin tasarımı ve verimliliğinin arttırılmasına yönelik bir yol haritası oluşturulmuştur. Aynı zamanda yapay sinir ağları ile çift yüzlü fotovoltaik panellerin farklı meteorolojik şartlarda enerji üretim miktarının tahminine yönelik üç gizli katmanlı bir model ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
Bifacial solar panels can generate up to 20% more energy compared to monofacial panels, utilizing radiation from both their front surface and the albedo effect from their rear surface. Various factors affect the performance of bifacial panels, including panel height, tilt angles, orientations (direction faced by the front surface), irradiance levels, panel surface temperature, ambient temperature, humidity, among others. This study aims to experimentally compare the energy performance of monofacial and bifacial photovoltaic panels in Çorlu district of Tekirdağ province, integrate meteorological data for predictive analysis using artificial neural networks, and conduct energy and exergy analyses of these photovoltaic systems. The study employed two 460 W bifacial panels facing east and one 460 W monofacial panel facing south. The monofacial panel was fixed at a 40° tilt angle throughout the experiments. The bifacial panels were positioned at heights of 50 cm and 100 cm above ground level. Tilt angles of the bifacial panels were set at 30° during April-May, 40° during June-July, and 50° during August-September, and their energy generation was observed over six months. Irradiance, air temperature and humidity, wind speed, and panel surface temperature were measured and recorded using sensors. The gathered data were compared, and energy and exergy analyses were performed to identify optimal installation conditions for bifacial solar panels in the region. The energy and exergy analyses provided insights into enhancing the design and efficiency of photovoltaic panels, offering a roadmap for improvement. Additionally, a three-hidden-layer artificial neural network model was developed to predict energy production of bifacial photovoltaic panels under different meteorological conditions.
Benzer Tezler
- Denizli ili için farklı zemin ve sicaklik koşullarında çift yüzlü fotovoltaik panellerin performans analizi
Performance analysis of bifacial photovoltaic panels in different ground and temperature conditions for Denizli
NUSRET BAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR SAMİ SAZAK
- Çift yüzlü fotovoltaik panellerin farklı zemin koşullarında incelenmesi
Investigation of bifacial photovoltaic panels under different ground conditions
MURAT KUBİLAY ÇALIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM HİLMİ AKSOY
- Enerji santrali simülasyonu: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi mühendislik fakültesi güneş potansiyelinin durum değerlendirmesi
Power plant simulation: a case study on the solar potential of the faculty of engineering, Osmaniye Korkut Ata University
KADİR MUSTAFA KUTUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED MURAT AKSOY
- Energy production comparison of bifacial solar panels for agrivoltaic applications in vertical fixed and horizontal axis tracking configurations
Dikey sabit ve yatay eksen güneş takip sistemi üzerindeki çift yüzlü güneş panellerinin agri-voltaik uygulamalar için enerji üretimi karşılaştırması
DAISY MURUGI WAWERU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EnerjiAnkara ÜniversitesiEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR SELİMOĞLU
- Rüzgâr-güneş hibrit enerji santrallerinde kapasite kullanım optimizasyonu
Wind-solar hybrid energy capacity utilization optimization in power plants
TUĞBA GEÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVZAT ONAT