A numerical and experimental study on active cooling system and polymer composite lamination of photovoltaic-cells
Fotovoltaik hücrelerin aktif soğutma sistemi ve polimer kompozit laminasyonu üzerine sayısal ve deneysel bir çalışma
- Tez No: 822415
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYTAÇ GÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yenilenebilir enerji türlerinden biri olan güneş enerjisi, çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda güneş enerjisi santrallerinin yanı sıra bina ile ilgili ihtiyaçlar ve toplu taşıma ile ilgili alanlarda giderek yaygınlaşmaya başlamıştır. Güneş enerjisi, fotovoltaik (PV) hücrelerde elektriksel ve termal olmak üzere iki faydalı forma dönüştürülür. Bu nedenle akademik çalışmalarda özellikle konutlarda veya endüstriyel alanlarda PV hücrelerin elektriksel verimlerinin arttırılması ve üretilen ısıl enerjinin kullanılmasına yönelik çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, fotovoltaik hücrelerin laminasyonunu gerçekleştirmek için fiber takviyeli polimer matris kompozit (FRPMC) malzemeler ve vakum destekli reçine transfer kalıplama (VARTM) yöntemi araştırılmıştır. Ayrıca, karbon fiber gibi termal olarak iletken bir malzeme ile geliştirilmiş bir aktif soğutma sistemi tasarlanmış ve lamine PV modülü ile birleştirilmiştir. Lamine fotovoltaik/termal (PV/T) ve PV modülleri, performansları ve aralarındaki farklar belirlenecek şekilde Şubat, Mart ve Nisan 2023'te çalıştırılmıştır. Deneyler sırasında hava koşulları, PV/T ve PV modüllerinin sıcaklıkları ve aktif soğutma sisteminin giriş ve çıkış sıcaklıkları kaydedilmiştir. Deneyler dışında, sayısal modelin doğrulanması ve gelecekteki çalışmalar için ortalama hata oranının tanımlanması için eş zamanlı olarak bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) modeli uygulanmıştır. CFD modeli için, yüksek debileri ve basınç-hız bağlantısını belirlemek için gerçekleştirilebilir k-ε türbülans modeli ve SIMPLE şeması tercih edilmiştir.
Özet (Çeviri)
One of the renewable energy types, solar energy, is widely used in various fields. Especially in recent years, besides solar farms, it has become increasingly common in areas related to building-related needs and public transportation. Solar energy is converted into two useful forms, electrical and thermal, in photovoltaic (PV) cells. Therefore, in academic studies, diverse studies are carried out on increasing the electrical efficiency of PV cells and the use of thermal energy produced, especially in residences or industrial areas. In the present study, fiber-reinforced polymer matrix composite (FRPMC) materials and the vacuum-assisted resin transfer molding (VARTM) method have been investigated to perform the lamination of photovoltaic cells. Also, an improved active cooling system with a thermally conductive material such as carbon fiber has been designed and combined with the laminated PV module. Laminated photovoltaic/thermal (PV/T) and PV modules have been operated in February, March, and April 2023 to the definition of the performances and differences between each other. During experiments, weather conditions, temperatures of the PV/T and PV modules, and inlet and outlet temperatures of the active cooling system have been logged. Except for the experiments, a computational fluid dynamics (CFD) model has been implemented, simultaneously for the verification of the numerical model and the definition of the average error rate for future studies. For the CFD model, the realizable k-ε turbulence model and SIMPLE scheme have been preferred to determine the high flow rates and pressure-velocity coupling.
Benzer Tezler
- Havalı soğutmada geometrinin PV panel verimine etkisinin deneysel ve nümerik olarak araştırılması
Experimental and numerical investigation of the effect of geometry on PV panel efficiency in air cooling
MAHMUT UMUT AKAGÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSAMETTİN BULUT
- Investigation of design parameters effects of an active suction cooling system on outer surface temperature oven glass at a pyrolytic oven
Pirolitik bir fırında aktif çekişli soğutma sistem tasarımının fırın dış cam sıcaklığına etkisinin incelenmesi
BERRİN EKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK KUMLUTAŞ
- Yeni nesil PM/HTS-alüminyum raylı elektrodinamik (EDL) maglev ulaşım sistemlerinin elektromanyetik kuvvet parametrelerinin nümerik ve deneysel yöntemlerle araştırılması
Investigation of electromagnetic force parameters of new generation PM/HTS-aluminum rail electrodynamic (EDL) maglev transportation systems by numerical and experimental methods
HAKKI MOLLAHASANOĞLU
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL İBRAHİM OKUMUŞ
- Düz ve girintili yüzeylerde havuz kaynamasının sayısal modellenmesi
Numerical investigatinon of pool boiling on flat and patterned surface
TUĞÇE KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU
- Gemi kargo tanklarında doğal taşınımla olan ısı geçişinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of natural convection heat transfer in ship cargo tanks
KORAY ŞAHİN
Doktora
Türkçe
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN