Bir fotovoltaik panelin elektriksel karakteristiklerinin nümerik modellenmesi ve deneysel validasyonu
Numerical modeling and experimental validation of the electrical characteristics of a photovoltaic panel
- Tez No: 916837
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ NACİ ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Fotovoltaik hücreler güneşimizden gelen fotonları, içindeki yarı iletken katmanlar sayesinde elektrik enerjisine dönüştüren dönüşüm sistemleridir. Fotovoltaik bir hücrenin eşdeğer devre denkleminde bulunan ışık akımı (Iₚₕ), paralel şönt direnci (Rₛₕ), seri iç direnç (Rₛ), modifiye edilmiş diyot katsayısı (a) ve ters doyma akımının (Iₒ) tahmin edilmesi için birçok sayısal ve analitik model geliştirilmiştir. Bu çalışmada, eşdeğer devre denkleminin çözümlenmesi için MATLAB yazılımı üzerinden geliştirilen“Geliştirilmiş Beş Parametreli Model”adında yeni bir analitik çözümleme yöntemi önerilmiştir. Bu model ile, sadece panelin üreticisi tarafından, kullanıcıya verilen teknik bilgileri kullanarak panelin bilinmeyen parametreleri nümerik olarak hesaplanmıştır. Yeni model ile yapılan MATLAB hesaplamalarının sonuçları, mevcut literatürde bulunan“Beş Parametreli Model”sonuçları ve 36 hücreli polikristal bir fotovoltaik panelin farklı operasyon şartlardaki deneysel verileri RMSE ve R-Kare istatiksel yöntemleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca, bu tip bir problemin çözümünde nümerik bir yaklaşım olarak kullanılan Generalized Reduced Gradient (GRG) sayısal yöntemi ile Geliştirilmiş Beş Parametreli Model, 48 hücreli polikristal bir panelin verileri referans alınarak panelin bilinmeyen parametreleri hesaplanmıştır. Geliştirilen yeni modelin, sadece panel etiketindeki teknik bilgileri kullanarak yaptığı çözümlemelerin, diğer yöntemlere göre daha başarılı sonuçlar verdiği ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Photovoltaic cells are conversion systems that transform the photons from the sun into electrical energy through their semiconductor layers. In the equivalent circuit equation of a photovoltaic cell, several numerical and analytical models have been developed to estimate parameters such as the light current (Iₚₕ), parallel shunt resistance (Rₛₕ), series resistance (Rₛ), modified diode factor (a), and reverse saturation current (Iₒ). This study proposes a new numerical method called the“Improved Five-Parameter Model”developed in MATLAB for solving the equivalent circuit equation. Using this model, the unknown parameters of a panel are calculated numerically based on only the technical information provided by the manufacturer. The results from the MATLAB calculations are compared with the existing“Five-Parameter Model”and experimental data of a 36-cell polycrystalline photovoltaic panel under different operating conditions, using statistical methods such as RMSE and R-Square. Furthermore, a numerical approach using the Generalized Reduced Gradient (GRG) numerical method is applied to solve the model, and the unknown parameters of a 48-cell polycrystalline panel are calculated. The results show that the newly developed model, using only the technical data from the panel label, provides more accurate results compared to other methods.
Benzer Tezler
- Fotovoltaik sistem güç karakteristiklerinin deneysel yöntemle belirlenmesi
Experimental evaluation of photovoltaic system's power characteristics
METİN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. BÜLENT YEŞİLATA
- Güneş takip sistemleri için hibrit fotodiyot üretilmesi ve fotovoltaik karakteristiklerinin incelenmesi
Production of hybrid photodiodes for solar tracking systems and investigation of photovoltaic characteristics
GÖKHAN ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAmasya ÜniversitesiYenilenebilir Enerji ve Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK DEMİREZEN
PROF. DR. HAYRİYE GÖKÇEN ÇETİNKAYA
- Isıl enerji depolamalı yeni bir güneş enerjisi destekli ısı pompasının sayısal ve deneysel analizi
Numerical and experimental analysis of a new solar assisted heat pump with thermal energy storage
MELTEM KOŞAN
Doktora
Türkçe
2021
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AKTAŞ
- Farklı faz değiştiren malzemelerle kaplanmış güneş panelinin soğutulması ve enerji üretiminde verimlilik farkının incelenmesi
Cooling a solar panel covered with different phase-changeable materials and investigation of the difference in energy production
ZÜLAL UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiBatman ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ
- Fotovoltaik termal (PV/T) - peltier hibrit bir sistemin bal peteği ısı alıcı kullanılarak termal ve elektriksel performansının incelenmesi
Investigation of thermal and electrical performance of a photovoltaic thermal (PV/T)- peltier hybrid system using a honeycomb heat sink
ABDULSAMET ÇOBAN