Thermal management of photovoltaic panels utilizing solid-solid phase change material
Katı-katı faz değişim malzemesi kullanan fotovoltaik panellerin ısıl yönetimi
- Tez No: 919754
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR BAYER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Yenilenebilir enerji üretim yöntemleri son yıllarda daha da dikkat çekmeye başlamıştır. Bu yenilenebilir enerji yöntemlerinden biri de güneş enerjisinin kullanımıdır. Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için fotovoltaik paneller kullanılmaktadır. Ancak, bu paneller yeterince verimli çalışmamaktadırlar. Hatta, çalışma sıcaklıkları arttıkça verimleri daha da düşmektedir. Bu yüzden, panellere uygulanabilecek bir ısıl yönetim panellerin verimliliğini arttırabilir. Dikkat çeken ısıl yönetim yollarından biri faz değiştiren malzemelerin kullanımıdır. Çoğunlukla katı-sıvı faz değiştiren malzemeler kullanılmasına rağmen; bu malzemeler düşük termal kararlılığa ve eridikleri için belirsiz bir şekle sahiptirler. Katı-katı faz değiştiren malzemelerse, belli bir sıcaklık aralığında kristal yapılarını değiştirerek enerji depolarlar ve ısıl yönetim sağlamış olurlar. Bunu yaparken şeklini ve termal kararlılığını korumaya devam ederler. Bu tezde, katı-katı faz değiştiren malzeme ile fotovoltaik panelin birlikte kullanımı incelenmiştir. Araştırma için deney yapılmış olup deney sonuçları kurulan sayısal modelin geçerliliğinin tespitinde kullanılmıştır. Kurulan sayısal model bu sayede farklı katı-katı faz değiştiren malzeme konfigürasyonlarında da kullanılmış olup panellerin ısıl yönetimi ve enerji üretimi incelenmiştir. Testlerden toplanan verilerin kullanılmasıyla gerçekleştirilen sayısal analizler sonucunda katı-katı faz değiştiren malzemenin kullanımın fotovoltaik panel performansını geliştireceği gösterilmiştir. Fotovoltaik panelin üst yüzey sıcaklık ortalaması %9.74 düşmüştür. İdeal bir çözüm olarak da 40 mm kalınlığa sahip faz değiştiren malzeme fotovoltaik panelin verimliliğini %9.05'ten %9.27'ye arttırmıştır.
Özet (Çeviri)
Renewable energy generation has gained increasing attention in recent years. One of the renewable energy resources is solar power. Photovoltaic panels are employed to produce electricity with solar irradiance. However, the electrical conversion of photovoltaic panels is not efficient. Applying thermal management to the photovoltaic panels may be a solution to increase the efficiency of them. For thermal management, one of the remarkable methods is the use of phase change materials. Mostly used phase change materials are solid-liquid phase change materials although they have low thermal stability and proper shape. On the other hand, solid-solid phase change materials are an effective alternative in terms of their heat absorption capacity, proper shape, and thermal stability. Those materials keep their solid phase after phase transition at a specific temperature interval. The material absorbs energy during its phase change. In this thesis, the implementation of solid-solid phase change material to the photovoltaic panel is investigated experimentally and numerically. Experimental outputs are used as input in the simulations and their results are used to validate numerical models. Different solid-solid phase change material configurations are investigated numerically to increase the efficiency of photovoltaic panels. Numerical results showed that the use of solid-solid phase change material with photovoltaic panel has improved its performance. Average temperature of photovoltaic panel top surface decreased 9.74%. As an ideal design, the phase change material which has 40 mm thickness contributed to the average efficiency of the photovoltaic panel by increasing it from 9.05% to 9.27%.
Benzer Tezler
- Experimental investigation of a photovoltaic thermal system with phase change material
Bir fotovoltaik ısıl sistemin faz değiştiren malzeme ile deneysel incelenmesi
ÖZLEM KARAKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ÇETKİN
- Bir fotovoltaik-termal (PV/T) güneş kollektöründe poroz materyal ve nanoakışkan kullanımının performansa etkisinin nümerik olarak incelenmesi
Numerical investigation of the effect of porous material and nanofluid including on performance in a photovoltaic-thermal (PV/T) solar collector
ATILGAN ONURCAN ÖZŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKafkas ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ARSLAN OMAR
- Yenilenebilir enerji kaynaklı mikro şebekelerde enerji yönetim modelinin geliştirilmesi
Development of an energy management model for renewable energy-based mi̇crogri̇ds
MEHMET ALİ KÖPRÜ
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiBingöl ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DURSUN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. BURAK YILDIRIM
- Tarihi camilerin modern teknolojilerle enerji etkin aydınlatılması
Energy efficient illumination of historical mosques using modern technologies
LALE ERDEM ATILGAN
Doktora
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESMA DİLEK ENARUN
- Farklı bina formlarında güneş pili uygulamalarının enerji ve maliyet etkinliği açısından değerlendirilmesi
Evaluation of energy and cost performance of PV systems on different building forms
HATİCE MERVE YANARDAĞ