Konya ve İzmir'de tasarlanan fotovoltaik sistemlerin enerji, ekserji ve eksergoekonomik analizi
Energy, exergy and exergoeconomic analysis of photovoltaic systems designed in Konya and İzmir
- Tez No: 961197
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERCAN İZGİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Bu çalışmada, Türkiye'nin farklı iklim özelliklerine sahip olan Konya ve İzmir şehirleri için 1228 kWp gücünde sabit zemin tipi iki ayrı fotovoltaik (PV) sistem tasarlanmış ve bu sistemlerin enerji, ekserji ve eksergoekonomik temelli performans analizleri gerçekleştirilmiştir. PVsyst ve PVGIS yazılımları kullanılarak gerçekleştirilen analizlerde, sistemin panel ve invertör bileşenleri sabit tutulmuş; yalnızca çevresel koşulların (güneşlenme süresi, ışınım şiddeti, sıcaklık vb.) etkileri değerlendirilmiştir. Enerji analizleri kapsamında, hücre sıcaklığı, panel çıkış gücü, doğru akım (DC) ve alternatif akım (AC) üretim değerleri hesaplanmış, panel ve sistemin saatlik, aylık ve yıllık enerji verimleri belirlenmiştir. Ekserji analizinde ise dönüşüm, içsel ve ısı kaynaklı ekserji yıkımları ayrı ayrı değerlendirilmiş; sistemden çıkan net ekserji ve ekserji verimi detaylı biçimde analiz edilmiştir. Eksergoekonomik analiz kapsamında sistem bileşenlerinin yıllık sermaye giderleri, ekserji yıkım maliyetleri ve geri ödeme süreleri hesaplanarak maliyet-performans ilişkisi değerlendirilmiştir. Tez çalışmasında alansal ve zamansal değişkenlik dikkate alinmiş, 1990 ve 2023 yıllarına ait Tipik Meteorolojik Yıl (TMY) verileri kullanılarak enerji, ekserji ve eksergoekonomik performans karşılaştırması yapılmıştır. Elde edilen 1990 yılı verilerine göre, hem enerji hem de ekserji verimi açısından İzmir ili daha yüksek performans sergilerken, 2023 yılına ait verilere göre bu durum tam tersine dönmüş, Konya ili enerji verimi açısından İzmir'e göre daha verimli sonuçlar ortaya koymuştur. Bu değişim, yıllar içinde yaşanan iklimsel kaymaların ve bölgesel çevresel koşullardaki farklılaşmanın PV sistem performansına etkisini göstermektedir. Bu tez çalışması, farklı coğrafi bölgelerde tasarlanan aynı sabit zemin tipi PV sistemin teknik ve ekonomik performansını karşılaştırmalı olarak değerlendirerek, PV sistem tasarımlarında enerji çıktılarının yani sıra ekserji ve eksergoekonomik kriterlerin de dikkate alınmasının gerekliliği ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, two ground-mounted photovoltaic (PV) systems with an installed capacity of 1228 kWp were designed for the cities of Konya and İzmir, which have different climatic characteristics in Turkey. Energy, exergy, and exergoeconomic performance analyses of these systems were conducted. Using PVsyst and PVGIS software, the panel and inverter components of the system were kept constant, while the effects of environmental conditions (such as sunshine duration, solar irradiance, and temperature) were evaluated. Within the scope of the energy analysis, calculations were made for cell temperature, panel output power, direct current (DC), and alternating current (AC) production values, and hourly, monthly, and annual energy efficiencies of the panel and the system were determined. In the exergy analysis, exergy destructions due to conversion, internal losses, and thermal effects were evaluated separately, and the net exergy output and exergy efficiency of the system were analyzed in detail. The exergoeconomic analysis included the calculation of the annual capital costs of system components, the cost of exergy destructions, and the payback periods, thus evaluating the cost-performance relationship. In this thesis, spatial and temporal variability was considered, and a performance comparison was made using Typical Meteorological Year (TMY) data from the years 1990 and 2023. According to the data from 1990, İzmir demonstrated better performance in terms of both energy and exergy efficiency. However, the results for 2023 showed a reversal, with Konya achieving higher energy efficiency than İzmir. This shift highlights the impact of long-term climatic changes and regional environmental variations on PV system performance. This thesis emphasizes the necessity of considering not only energy output but also exergy and exergoeconomic criteria in PV system designs by comparatively evaluating the technical and economic performance of identical ground-mounted PV systems designed for different geographical regions.
Benzer Tezler
- Farklı iklim koşullarında PV/T ve yakıt hücresi destekli su ısıtma sisteminin enerji ve ekserji analizi
Energy and exergy analysis of PV/T and fuel cell supported water heating system in different climatic conditions
AHMET EREN AKKOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GAMZE GENÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜJDAT ÖZTÜRK
- Energy production from various biomass wastes via co-firing and photovoltaic-biogas hybrid systems
Çeşitli biyokütle atıklarından birlikte yakma ve fotovoltaik-biyogaz hibrit sistemleriyle enerji üretimi
YAVUZ KIRIM
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
PROF. DR. MEHMET MELİKOĞLU
- A monographic study: Life and architectural practice of Ali Mukadder Çizer
Monografik bir çalışma: Ali Mukadder Çizer'in hayatı ve mimarlık pratiği
ORKUN DAYIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MURAT GÜL
- Turizm yapılarında (özelde tatil köylerinde) kimlik sorunu
The Identity problem in tourism facilities (in especially holiday villages)
Ş. GÜLİN TOSUN
- Development of intelligent buildings and their impacts on architecture in Turkey
Akıllı binaların gelişimi ve Türkiye'de mimarlık üzerindeki etkileri
SELİN ZAĞPUS
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Mimarlıkİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT GÜNAYDIN
PROF. DR. AHMET EYÜCE
YRD. DOÇ. DR. GÜLDEN GÖKÇEN GÜNERHAN