Güneş takipli çift yüzeyli PV sistemlerin performans analizi ve modellenmesi
Performance analysis and modeling of bifacial PV system with solar tracking
- Tez No: 945250
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET AZMİ AKTACİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Fotovoltaik enerji, Güneş enerjisi santrali, Sürdürülebilir enerji, Yenilenebilir enerji, Photovoltaic energy, Solar energy plant, Sustainable energy, Renewable energy
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Şanlıurfa'nın meteorolojik koşulları altında sabit ve tek eksenli güneş takip sistemlerine kurulu çift yüzeyli PV ve tek yüzeyli PV panellerden oluşan sekiz farklı konfigürasyon üzerinde deneysel analizler gerçekleştirilmiştir. Bir yıl boyunca her 15 dakikada bir kaydedilen PV enerji üretimleri, panel yüzeyine gelen güneş ışınımı, ortam sıcaklığı, modül sıcaklığı, rüzgar hızı ve mutlak nem verileriyle kapsamlı bir veri seti oluşturulmuştur. Bu veri seti kullanılarak yıllık enerji üretimi karşılaştırmaları, performans analizleri, panel kirliliğinin etkileri, PVsyst simülasyon doğrulamaları, tarımsal voltaik uygulamalar için fizibilite çalışmaları, karbon emisyonu analizleri ve derin öğrenme tabanlı modelleme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, tek eksenli güneş takip sisteminin sabit sisteme kıyasla çift yüzeyli PV panellerde %18.57 daha yüksek yıllık enerji üretimi ve %9.91 daha fazla çift yüzeylilik kazancı sağladığı, tek yüzeyli PV panellerde ise %8.23 oranında daha yüksek enerji üretimi elde edildiği belirlenmiştir. Güneş takipli bPV konfigürasyon, sabit mPV konfigürasyona göre %23.07 daha fazla yıllık enerji üretimi sağlamıştır. IEC 61724-1 standardına göre hesaplanan yıllık ortalama performans oranı değerleri, güneş takipli bPV için 0.86, güneş takipli mPV için 0.83, sabit bPViçin 0.86 ve sabit mPV için 0.85 olarak tespit edilmiştir. En yüksek watt başına enerji üretimi 2067 Wh/W ile güneş takipli bPV konfigürasyondan elde edilmiştir. PVsyst simülasyonları, deneysel sonuçlara göre yıllık ortalama %10 daha yüksek enerji üretimi öngörmüştür. Modelleme aşamasında; CNN, MLP, LSTM, CNN-LSTM, Stacked LSTM ve Bidirectional LSTM mimarileri kullanılmış, tüm modellerin ortalama R2 değeri 0.989 olarak hesaplanmıştır. Özellikle Bidirectional LSTM ve LSTM mimarileri, birçok konfigürasyonda diğer modellere kıyasla daha düşük hata oranları (RMSE, MAE, MSE) ve daha yüksek R2 değerleri ile öne çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, experimental analyses were carried out on eight different configurations of bifacial PV and monofacial PV panelsinstalled on fixed and single-axis solar tracking systems under the meteorological conditions of Şanlıurfa. A comprehensive dataset was created using PV energy production, irradiation on the panel surface, ambient temperature, module temperature, wind speed, and absolute humidity data, all recorded every 15 minutes over a year. Using this dataset, annual energy production comparisons, performance analyses, the effects of panel pollution, PVsyst simulation validations, feasibility studies for agricultural voltaic applications, carbon emission analyses, and deep learning-based modelling studies were conducted. As a result of the analyses, it was determined that the single-axis solar tracking system provided 18.57% higher annual energy production and a 9.91% higher bifacial gain in bifacial PV panelscompared to the fixed system, while achieving 8.23% higher energy production in monofacial PV panels. The solar-tracking bPV configuration provided 23.07% higher annual energy production than the fixed mPV configuration. The average yearly performance ratio values, calculated according to the IEC 61724-1 standard, are 0.86 for solar-tracking bPV, 0.83 for solar-tracking mPV, 0.86 for fixed bPV, and 0.85 for fixed mPV. The highest energy production per watt was achieved with the solar-tracking bPV configuration, at 2067 Wh/W. PVsyst simulations predicted an average annual energy production 10% higher than the experimental results. CNN, MLP, LSTM, CNN-LSTM, Stacked LSTM and Bidirectional LSTM architectures were used in the modelling phase, and the average R2 value of all models was calculated as 0.989. Especially the Bidirectional LSTM and LSTM architectures stood out, with lower error rates (RMSE, MAE, MSE) and higher R2 values compared to other models in many configurations.
Benzer Tezler
- Siltli ve killi zeminlerin tekrarlı yükler altındaki davranışı
The cyclic behavior of silty and clayey soils under cyclic loads
MEHMET BARIŞ CAN ÜLKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYFER ERKEN
- Assessment of global gravity models in coastal zones: A case study using astrogeodetic vertical deflections in İstanbul
Global gravite modellerinin kıyı bölgelerinde değerlendirilmesi: İstanbul astrojeodezik çekül sapmaları örneği
MÜGE ALBAYRAK
Doktora
İngilizce
2020
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TEVFİK ÖZLÜDEMİR
- Landsat uydusu aracılığı ile elde edilen görüntülerin sınıflandırılmaları ve bunlara ilişkin bilgisayar programlarının hazırlanması
Başlık çevirisi yok
G. FERZAN KÜÇÜKA
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİS PÜSKÜLCÜ
- Pasif güneş enerjisi sistemi ile bina ısıtılmasının ekonomik analizi
Başlık çevirisi yok
AHMET AKDENİZ
- Matris lie grupları üzerine
Başlık çevirisi yok
RIFAT GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Matematikİnönü ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ KURUOĞLU