Fotovoltaik panellerin hava ve faz değiştiren madde destekli soğutulması
Airflow and phase change material assisted cooling of photovoltaic panels
- Tez No: 941174
- Danışmanlar: PROF. DR. METE AVCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 179
Özet
Faz değiştiren madde (FDM) destekli ısı alıcılar, fotovoltaik (PV) paneller üzerinde pasif sıcaklık kontrolü (termal regülasyon) sağlayarak sıcaklık kaynaklı güç kayıplarını önlemek için yenilikçi ve etkili bir çözüm sunmaktadır. Bu tez çalışmasında, PV panellerin FDM destekli soğutulma süreçlerinin iyileştirilmesine yönelik FDM ve hava destekli özgün ısı alıcı tasarımları üzerine deneysel bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen ısı alıcılarında, eş zamanlı pasif hava akışı ve FDM destekli yenilikçi bir yaklaşım sunularak konvansiyonel PV-FDM sistemlerine ilişkin literatürde rapor edilen bazı sınırlamalara çözüm üretilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, bir referans PV, bir konvansiyonel PV-FDM ve üç FDM-hava destekli olmak üzere beş farklı sistem durumu ele alınmıştır. Deneyler laboratuvar ortamında 1000 W/m² - 25°C ve 750 W/m² - 17 °C sabit ışınım - ortam sıcaklığı ve üç farklı eğim açısı (30°, 45°, 90°) altında gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, FDM ve hava destekli ısı alıcı tasarımının termal regülasyon süresi, regülasyon sonrası sıcaklık artışı, elektrik üretimi ve katılaşma süresi üzerinde eş zamanlı önemli iyileşmeler sağladığını göstermiştir. Yapılan deneyler sonucunda termal regülasyon süresinde %46 uzama, maksimum PV sıcaklığında 11°C azalma, katılaşma süresinde %36,5 kısalma, toplam elektrik üretiminde ise %4,4'e varan iyileşmeler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Phase change material (PCM) based heat sinks offer an innovative and effective solution to prevent temperature induced losses in photovoltaic (PV) panel efficiencies by providing passive temperature control (thermal regulation). In this thesis, an experimental study was conducted on novel PCM and air assisted heat sink desings, aimed at improving PCM assisted thermal regulation processes in PV panels. The developed heat sinks introduce a novel approach by combining simultaneous passive airflow and PCM assistance, addressing certain limitations reported in the literature regarding conventional PV-PCM systems. In the study, five system configurations are considered including, a reference PV, a conventional PV-PCM and three PV-PCM with air. Experiments were conducted in a laboratory setting under constant irradiation and ambient temperatures of 1000 W/m² - 25°C and 750 W/m² - 17°C, at three different orientations of 30°, 45° and 90°. The results demonstrate that the PCM and air based heat sink design provides simultaneous significant improvements in thermal regulation duration, post-regulation temperature rise, electricity generation, and solidification time. The experiments revealed enhancements up to 46% in thermal regulation duration, 11°C reduction in maximum PV temperature, 36.5% decrease in solidification time, and 4.4% increase in total electricity generation.
Benzer Tezler
- Experimental and numerical analysis of the thermoelectric cooling of photovoltaic panels
Fotovoltaik panellerin termoelektrik ile soğutulmasının deneysel ve sayısal analizi
ALI TALIB DAKHAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YAKUT
- Faz değiştiren malzeme ve zorlanmış taşınımla soğutma işleminin fotovoltaik güneş panellerinin çıkış gücü üzerine etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the effect of phase changing material and forced convection cooling process on the output power of photovoltaic solar panels
YASEMİN İNCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR AKYOL
DOÇ. DR. DİNÇER AKAL
- Fotovoltaik panellerde faz değiştiren madde kullanımının verim üzerine etkisinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the effect of phase changing substance use in photovoltaic panels on efficiency
İZZETTİN ENES ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN KARAKAYA
- Enerji depolamalı yeni nesil fotovoltaik/termal kolektörlerin ısıl performanslarının incelenmesi
Investigation of thermal performance of new generation photovoltaic/thermal collectors with energy storage
EDA BAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN FEHMİ ÖZTOP
- Optimal control for serially-connected photovoltaic-converter systems under partial shading conditions
Kısmi gölgeleme koşulları altında seri bağlı fotovoltaik dönüştürücü sistemler için ideal control
CANRAŞ BATUNLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUniversity of LeedsElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BENJAMIN CHONG