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: Bilgisayar destekli termal analiz, Güneş paneli, Sayısal analiz yöntemi, Computer aided thermal analysis, Solar panel, Numerical analysis method
- 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: Belirtilmemiş.
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
- Nükleer rezonasta moleküler yapıların incelenmesi (yapısal faz geçiş kuramları üzerine bir inceleme)
Başlık çevirisi yok
ABDURRAHMAN ANDİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTAÇ YALÇINER
- Çeltik kabuklarının yalıtım malzemesi olarak kullanılması
Başlık çevirisi yok
B.CİHAN ÇELEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KIRBIYIK
- Nar konsantresinin dondurularak ve kimyasal yöntemlerle saklanması sırasında meydana gelen değişmeler üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
İLHAN BODUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Ürünleri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YURDAGEL ÜNAL
- Bornova (İzmir) koşullarında çeşitli kültür bitkilerinde zarar yapan Dolycoris baccarum (L.) (Heteroptera: Pentatomidae)'un biyolojisi ve ekolojisi üzerinde araştırmalar
Investigations on the biology and ecology of Dolycoris baccarum (L.) (Heteroptera: Pentatomidae) which attacks to various plants of economic importance at Bornova (İzmir)
YUSUF KARSAVURAN
- Mevcut kaplıca yerleşmelerinin iyileştirilmesini etkileyen faktörler ve Yeni Kaplıca örneği
Adjustment principles of spas in Turkey, Yeni Kaplıca being the sample
DOĞAN ÜMİT YÜCEL