Experimental performance evaluation of pv modules under bending conditions for vehicle-integrated photovoltaic systems
Araç entegre fotovoltaik sistemler için eğilme koşulları altında pv modüllerinin deneysel performans değerlendirmesi
- Tez No: 957599
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UMUT KARAGÜZEL, DOÇ. DR. HÜSEYİN AYHAN YAVAŞOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Küresel ölçekte yenilenebilir enerjiye geçiş hız kazanırken, fotovoltaik teknolojinin elektrikli araçlara entegrasyonu, enerji verimliliğini artırmak ve menzili uzatmak için umut vadeden bir çözüm olarak dikkat çekmektedir. Araç yüzeylerine entegre edilen fotovoltaik sistemler, araçların eğimli yüzeylerine monte edilen esnek fotovoltaik modüller aracılığıyla ulaşım sektöründe güneş enerjisinden yararlanmak için yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır. Ancak araç gövdelerinin düz olmayan geometrisi, açısal hizalanma bozulmalarına bağlı olarak ışınımın azalması ve mekanik gerilmeye bağlı elektriksel kayıplar gibi, fotovoltaik performansı olumsuz etkileyebilecek çeşitli zorluklar barındırmaktadır. Bu tez, ticari bir esnek fotovoltaik modülün dış ortam koşullarında yüzey eğriliğine bağlı enerji üretim değişimini deneysel olarak incelemektedir. Gerçek araç tavanı eğriliklerini taklit edebilmek amacıyla, modülün 0° ile 20° arasında sabit açılarla bükülebildiği özel bir deney düzeneği tasarlanmış ve modül, çevresel koşullara eşit şekilde maruz bırakılarak test edilmiştir. Elektriksel güç çıktısı, ışınım, global yatay ışınım ve ortam sıcaklığı verileri hassas sensörler ve yüksek frekanslı veri kaydıyla toplanmıştır. Elde edilen veri seti filtrelenerek eğrilik açısı ile fotovoltaik güç çıkışı arasındaki ilişkiyi nicel olarak belirlemek amacıyla regresyon analizine tabi tutulmuştur. Çevresel değişkenler arasındaki çoklu bağlantıyı azaltmak amacıyla başlıca bileşenler analizi kullanılmış ve regresyon sonuçlarının güvenilirliği artırılmıştır. Çalışmanın temel çıktılarından biri olan eğrilik düzeltme katsayıları, her eğrilik düzeyine karşılık gelen enerji kaybı yüzdesini ortaya koymaktadır. Deneysel olarak elde edilen bu eğrilik düzeltme katsayı değerleri hem estetik hem de enerji verimi açısından araçlara entegre fotovoltaik sistemlerini optimize etmeyi hedefleyen mühendisler için pratik tasarım parametreleri sunmaktadır. Genel olarak bu araştırma, küresel yenilenebilir enerji hedefleri doğrultusunda güneş enerjili ulaşım teknolojilerinin etkin biçimde hayata geçirilmesine yönelik değerli deneysel kanıtlar, analitik araçlar ve performans rehberleri sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
As the global transition to renewable energy accelerates, integrating photovoltaic technology into electric vehicles has gained attention as a promising solution for increasing energy efficiency and extending driving range. Vehicle-integrated photovoltaics, which utilize flexible photovoltaic modules mounted on the curved surfaces of vehicles, offer an innovative approach to harnessing solar energy in the transportation sector. However, the non-planar geometry of vehicle bodies presents challenges that can affect photovoltaic performance, including reduced irradiance due to angular misalignment and electrical losses resulting from mechanical strain. This thesis presents an experimental investigation into the effects of surface curvature on the energy output of a commercial flexible photovoltaic module under real outdoor conditions. A custom-built experimental setup was designed to simulate common rooftop curvatures by bending the module at fixed angles ranging from 0° to 20°, while maintaining consistent environmental exposure. Electrical power output, plane-of-array irradiance, global horizontal irradiance, and ambient temperature data were collected using precision sensors and high-frequency data logging. The dataset was filtered and analyzed through regression techniques to quantify the relationship between bending angle and photovoltaic power output. Principal component analysis was employed to address multicollinearity among environmental variables, enhancing the robustness of the regression results. One of the key outcomes of the study is the derivation of curve correction factors, which indicate the percentage of energy loss associated with each curvature level. These empirically derived curve correction factors serve as practical design parameters for engineers aiming to optimize vehicle-integrated photovoltaic systems in terms of both aesthetics and energy yield. Overall, this research contributes valuable experimental evidence, analytical tools, and performance guidelines for the effective implementation of solar-integrated transport technologies in the context of global renewable energy goals.
Benzer Tezler
- Polivinil asetat kökenli termoplastik yapıştırıcıların radyasyonla çapraz bağlanarak iyileştirilmesi
Başlık çevirisi yok
M.KUDRET ARSEVEN
Doktora
Türkçe
1998
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ NEZİHİ BİLGE
- Samsun ilinde kurulu şebekeye bağlı bir güneş enerji santralinin performansına gölgelenme etkisinin incelenmesi
Investigation of the shading effect on the performance of a grid-connected PV plant in Samsun
RECEP ÇIKLA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiYenilenebilir Enerji ve Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VEDAT KESKİN
- Designing a monitoring system for photovoltaic applications utilizing Lora technology
Lora teknolojisi kullanılarak fotovoltaik uygulamalar için izleme sistemi tasarlanması
SAFAA THAMER HAWAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERCAN AYKUT
- Effects of solar radiation and neutron, gamma material intereaction effects on the solar cells/modules/panels
Güneş ışınımı ve nötron, gama malzeme etkileşiminin güneş hücreleri/modülleri/ panelleri üzerindeki etkileri
İNAL BEGÜM TURNA DEMİREL
Doktora
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZUHAL ER
- Termoelektrik modülün iki yönlü kullanıldığı fotovoltaik sistemlerin modellenmesi
Modeling of photovoltaic systems with bidirectional use of thermoelectric module
UĞUR YILMAZ
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜRKER FEDAİ ÇAVUŞ
PROF. DR. YAŞAR İSLAMOĞLU