Eşit elektrik üretim gücüne sahip PV – PV/T güneş panellerinin performansının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the performance of PV - PV/T solar panels with equal electricity generation
- Tez No: 1009970
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Güneş enerjisi sistemleri, PVT davranışları, Solar energy systems, PVT behaviors
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması Türkiye'de elektrik üretimi için birincil kaynak tipi olarak kullanılan yerli ve yenilenebilir fotovoltaik (PV) panellerde verim artışını en yüksek seviyede sağlayabilmek için yapılmıştır. Türkiye'de 2010 yılından önce sahadaki hiçbir uygulamada güneş enerjisinden elektrik üretimi yapılmazken günümüzde ise üretim artışı hız kesemeden devam etmektedir, ayrıca birincil elektrik üretim kaynak tipine ilişkin verimlilik hususu giderek önemini artırmaktadır. 2024 yılı sonu itibari ile güneş enerjisine dayalı kurulu güç miktarı 20,23 GW'ı yakalayıp toplam kurulu güç içerisindeki payı %17,4 seviyesine ulaşmıştır. Isı aktarımının da verimlilik açısından önem arz etmesinden kaynaklı olarak güneş paneline uygulanabilir düzeyde soğutucu yapının tasarımı yapılarak tüm deneylerde panel yüzeyine temaslı halde kullanımı sağlanmıştır. Eşit güçteki iki PV panelden birine tasarlanan soğutucu düzenek uygulanarak diğeri ile birlikte aynı ortamda çalıştırılması sonucu veriler toplanmış olup elde edilen veriler çerçevesinde analizler sonucu verimlilik hesapları yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda birinci faz deney çalışmasında soğutucu akışkanın şebeke suyu olduğu sistemde elektriksel verimin PV panelde %5,3 olduğu fotovoltaik termal (PV/T) panelde ise %7,19 olduğu ayrıca termal verimin de %36,35 olduğu tespiti yapılmıştır. İkinci faz deney çalışması ise kütlece %0,5 oranında mangan demir oksit (MnFe2O4) ve saf su ile elde edilen karışım olan soğutucu nanoakışkan ile yapılmıştır. Nanoakışkan ile elektriksel verimin PV panelde %7,59 olduğu, PV/T panelde ise %11,13 olduğu bununla birlikte termal verimin de %83,81 olduğu tespiti yapılmıştır. Tasarımı gerçekleştirilmiş olan soğutucu akışkan dolaşımının sağlandığı bakır boru düzeneğinde akışkan debisinin artışı verimlilik değerleri üzerinde yükseliş yönünde olumlu etki oluşturduğu tespiti yapılmıştır. Belirlenen bu verimlilik artışının karbon emisyon değerleri açısından emisyonu azaltıcı yönünde olumlu bir katkı sağlayabileceği tespitinde bulunulmuştur.
Özet (Çeviri)
This thesis study was conducted in order to provide the highest level of efficiency increase in domestic and renewable photovoltaic (PV) panels used as the primary source type for electricity production in Turkey. While there was no electricity generation from solar energy in any application in the field in Turkey before 2010, today the production increase continues without slowing down, and the efficiency issue regarding the primary electricity generation resource type is gradually increasing its importance. As of the end of 2024, the amount of installed capacity based on solar energy reached 20.23 GW and its share in the total installed capacity reached 17.4%. Due to the importance of heat transfer in terms of efficiency, the design of the cooling structure applicable to the solar panel was made and its use was ensured in contact with the panel surface in all experiments. As a result of applying the designed cooling device to one of the two PV panels with equal power and operating in the same environment with the other, data were collected and efficiency calculations were made by performing analyzes within the framework of the obtained data. As a result of the analyzes, in the first phase test study, it was determined that the electrical efficiency was 5.30% in the PV panel and 7.19% in the photovoltaic thermal (PV/T) panel in the system where the refrigerant was network water, and the thermal efficiency was 36.35%. The second stage of the experimental study was carried out with nanofluids, which are mixtures obtained by combining 0.5% with mass of manganese iron oxide (MnFe2O4) and distilled water. It was determined that the electrical efficiency with nanofluid was 7.59% in the PV panel and 11.13% in the PV/T panel, while the thermal efficiency was 83.81%. It has been determined that the increase in the fluid flow rate in the copper pipe assembly where the designed refrigerant circulation is provided has a positive effect on the efficiency values. It has been determined that this identified efficiency increase can make a positive contribution to reducing emissions in terms of carbon emission values.
Benzer Tezler
- Türkiye'de yerli olarak yapılan elektriksel ışık kaynaklarının tarımsal amaçlarla ilgili aydınlatma karakteristikleri üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ BAŞÇETİÇELİK
- Maksimum güç noktası izleme sistemine sahip 500 kw gücünde şebeke bağlantılı bir güneş enerji santralinde kısmi gölgelenmenin üretim üzerindeki etkilerinin incelenmesi
An investigation of partial shading effect in a 500 kw solar power plant which have a maximum peak point tracking system
ALPER TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT OVACIK
- Adaptive backstepping control based emegency scheme for improving transient stability of power systems with renewable energy sources
Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla entegre güç sistemlerinde geçici kararlılığı kontrolu için uyarlanabilir geri adım kontrolü tabanlı acil durum düzeni
MOHAMMAD MOTALLEBZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- Finding the best locations for photovoltaic panel installation in urbanized areas
Kentsel alanlarda fotovoltaik panel kurulumu için en uygun konumların belirlenmesi
HANDE MAHİDE YEŞİLMADEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
- An actıve gate drıver cırcuıt desıgn for parallel connected mosfets ın low voltage ınverter applıcatıons
Düşük gerilim evirici uygulamalarinda kullanilan paralel bağli mosfet'ler için aktif kapi sürme devresi tasarimi
BERKAY KEZİBAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ