Fotovoltaik gölgeleme sistemlerinin bir konut binasının ısıl performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of the impact of photovoltaic shading systems on the thermal performance of a residential building
- Tez No: 929653
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Makine mühendisliği, Mechanical engineering
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, fotovoltaik (FV) gölgeleme sistemlerinin sıcak iklim bölgelerinde konut binalarının enerji performansı üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Çalışmada, Mersin ili Silifke ilçesinde konumlandırılmış iki katlı bir örnek konut binası üzerinde sekiz farklı gölgeleme senaryosu tasarlanmış ve bu senaryoların ısıl performansa ve enerji üretimine olan etkileri detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. EnergyPlus simülasyon yazılımı kullanılarak gerçekleştirilen modellemelerde, binanın enerji performansını etkileyen tüm kritik parametreler (havalandırma, infiltrasyon, aydınlatma, elektrikli ekipmanlar ve insandan kaynaklı ısı kazançları) göz önünde bulundurulmuş ve her bir kat ayrı bir termal bölge (zone) olarak tanımlanmıştır. Sekiz farklı senaryoda, FV panellerin yatay, dikey, çapraz veya tüm pencereyi kaplayacak şekilde farklı yerleşim stratejileri ile bina cephelerine uygulanması değerlendirilmiştir. Senaryo 1, kontrol durumu olarak FV panellerin bulunmadığı bir bina modeli ile oluşturulmuştur. Senaryo 2 ve 3'te, paneller yatay ve paralel olarak pencerenin üst kısmına yerleştirilmiş, gölgeleme performansı artırılarak ısıl kazançlar optimize edilmiştir. Senaryo 4 ve 5'te, pencerenin üst ve alt bölgelerine paneller yerleştirilmiş, çapraz düzenlemelerle hem gölgeleme hem de enerji üretimi üzerinde iyileştirmeler sağlanmıştır. Senaryo 6 ve 7'de, üç FV panel kullanılarak daha yoğun bir gölgeleme sağlanırken, Senaryo 8'de tüm pencereyi kaplayan bir FV panel ile maksimum gölgeleme ve enerji üretimi hedeflenmiştir. Çalışma sonuçları, FV gölgeleme sistemlerinin hem enerji tasarrufu hem de elektrik üretimi açısından önemli faydalar sağladığını ortaya koymuştur. Özellikle sıcak iklimlerde, gölgeleme sistemlerinin soğutma yüklerini azaltarak ısıl konforu artırdığı, aynı zamanda enerji verimliliği sağladığı gözlemlenmiştir. Simülasyon sonuçları, farklı yerleştirme stratejilerinin enerji performansı üzerindeki etkilerini karşılaştırmalı olarak ortaya koyarak, en uygun tasarım yaklaşımlarını belirlemeye olanak tanımıştır.
Özet (Çeviri)
This study aims to examine the effects of photovoltaic (PV) shading systems on the energy performance of residential buildings in hot climate regions. A two-story detached house model, located in Silifke, Mersin, was analyzed under eight different shading scenarios to assess the impact of PV panels on thermal performance and energy generation. Using EnergyPlus simulation software, the study incorporated critical parameters such as ventilation, infiltration, lighting, electrical equipment, and occupant heat gains, with each floor defined as a separate thermal zone. The eight scenarios explored various PV panel configurations and placements. Scenario 1 served as the baseline with no PV panels. In Scenarios 2 and 3, panels were positioned horizontally and parallel above windows to optimize shading and reduce thermal gains. Scenarios 4 and 5 introduced upper and lower window placements with diagonal arrangements, enhancing both shading and energy production. Scenarios 6 and 7 utilized three panels to provide denser shading, while Scenario 8 implemented a single large panel covering the entire window surface, aiming for maximum shading and energy output. The findings demonstrate that PV shading systems contribute significantly to energy savings and electricity generation. Particularly in hot climates, these systems effectively reduce cooling loads while improving thermal comfort and energy efficiency. The comparative analysis of different placement strategies provides valuable insights into optimizing PV shading designs for residential buildings.
Benzer Tezler
- Farklı azimut açılarındaki teras çatı fotovoltaik sistemlerinin karşılaştırmalı optimizasyonu
Comparative optimization of terrace roof photovoltaic systems in different azimuth angles
CÜNEYT KARANİ CÖCEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BARUTÇU
- Binaya ekleme fotovoltaik sistemlerin bir konut binası çatısında uygulaması
Installation of photovoltaic systems on the roof of a housing building
ONUR GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE SÖZER
- Evaluation of surface photovoltage on silicon surfaces
Başlık çevirisi yok
EMİN ÜNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. MÜZEYYEN SARITAŞ
- Efficiency optimization of silicon solar cells
Başlık çevirisi yok
HASAN GÖKPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MÜZEYYEN SARITAŞ
- A DC/DC converter system for maximum power point tracking in small photovoltaic systems
Başlık çevirisi yok
TURGAY MALERİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MUAMMER ERMİŞ