Geri Dön

Farklı soğutma metotlarının fotovoltaik panellerin performansına etkilerinin teorik ve deneysel incelenmesi

Theoretical and experimental investigation of the effects of different cooling methods on the performance of photovoltaic panels

PDF İndir

  1. Tez No: 824937
  2. Yazar: İSMAİL KARALI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET KABUL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Ekserji analizi, Enerji analizi, Sayısal analiz, Exergy analysis, Energy analysis, Numerical analysis
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Yapılan bu çalışmada fotovoltaik panellerin ısınmasından dolayı maruz kaldığı güç kayıplarının azaltılmasına yönelik pasif soğutma yöntemlerinin etkinlikleri incelenmiştir. Çalışmada öncelikle sayısal analiz çalışması yapılmıştır. Sayısal analiz çalışması sonucunda, deneysel çalışmada test edilecek pasif soğutma metotları belirlenmiştir. Deneysel çalışma temel olarak ısı borusu (PV/T-IBAL) ve kanatlı ısı emicilerden (PV/T-AK) oluşan soğutma metotlarını içermektedir. Bu soğutma metotlarıyla oluşturulan sistemler, geleneksel fotovoltaik panel ile karşılaştırılmıştır ve bu sistemlerin termodinamik analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışma, yapılan soğutma işlemleri sonucunda PV/T-IBAL ve PV/T-AK panellerin sıcaklı değerleri sırasıyla, referans PV panel sıcaklık değerinden ortalama 8℃ ve 3℃ daha düşük değerlerde olduğunu göstermiştir. Çalışmada PV/T-IBAL ve PV/T-AK panellerde üretilen güç sırasıyla, referans PV panelden üretilen güçten ortalama %3.74 ve %2.33 daha fazla gerçekleşmiştir. Elde edilen bulgular belirli bir zaman aralığında ortalama güneş ışınım şiddetinin %2.8 azalmasına rağmen, ortalama rüzgâr hızının %15.3 artış göstermesi, PV panellerde yaklaşık %8.5 güç artışı sağladığını göstermiştir. Yapılan enerji analizi sonucunda PV/T-IBAL panelin elektriksel verimi ortalama %12.3, PV/T-AK panelin elektriksel verimi %12 ve referans PV panelin elektriksel verimi %11.7 olmuştur. Çalışmada PV/T-IBAL panelin toplam verimi ışınım ve çevre şartlarına bağlı olarak yaklaşık %13 olarak gerçekleşmiştir. Çalışmada kullanılan sistemlerin ekserji analiz değerleri ısı borularının kullanıldığı PV/T-IBAL panelin ekserji verimi %13.7, alüminyum kanatların kullanıldığı PV/T-AK panelin ekserji verimi %14.6 ve referans PV panelin ekserji verimi %14.9 olmuştur. Deneysel çalışmalarda elde edilen bulgular PV/T-IBAL, PV/T-AK ve referans PV panel yüzey sıcaklık değerleri ile sayısal analiz çalışmasından elde edilen değerler sırasıyla %4.5, %9 ve %14.5 hata oranlarıyla doğru tahmin edildiğini göstermiştir.

Özet (Çeviri)

In this experimental study, the effectiveness of alternative cooling methods was investigated to reduce the power losses that photovoltaic panels are exposed to due to heating. In the study, primarily numerical analysis was carried out. As a result of the numerical analysis study, passive cooling methods to be tested in the experimental study were determined. Experimental work mainly includes cooling methods consisting of heat pipes (PV/T-IBAL) and finned heat sinks (PV/T-AK). These two systems were compared with conventional photovoltaic panels and analyzed theoretically and experimentally. The study showed that PV/T-IBAL and PV/T-AK panel temperatures were 8℃ and 3℃ lower than the reference panel temperature, respectively. In the study, the power generated in PV/T-IBAL and PV/T-AK panels occurred at 3.74% and 2.33% more than the power generated from the reference panel, respectively. In addition, the findings showed that although the average solar radiation decreased by 2.8% in a certain time period, the power increase in PV panels was approximately 8.5% as the average wind speed increased by 15.3%. As a consequence of the energy analysis made, the electric yield of the PV/T-IBAL panel was 12.3%, the electric yield of the PV/T-AK panel was 12% and the electric yield of the reference PV panel obtained 11.7%. In the experimental study, the thermal yield of the PV/T-IBAL panel was approximately 1% depending on the solar radiation and environmental status. Therefore, the sum yield of the PV/T-IBAL panel was 13%. As a result of the findings obtained in the experiment, an exergy analysis was performed. In this context, the exergy rate of the PV/T-IBAL panel using heat pipes was 13.7%, the exergy rate of the PV/T-AK panel using aluminum fins was 14.6% and the exergy rate of the reference panel was 14.9%. The findings obtained in the experimental studies showed that the PV/T-IBAL, PV/T-AK and reference panel surface temperatures were predicted correctly in the numerical analysis study with error rates of 4.5%, 9% and 14.5%, respectively.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    246323

    Gase ince filmlerinin büyütülmesi ve fiziksel özelliklerinin araştırılması

    Growth of gase thin films and investigation of their physical properties

    MURAT DÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKafkas Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    PROF. DR. HASAN MAMMADOV

  2. Tez No

    924648

    Jet motor türbin kanatları soğutma metotlarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği yardımıyla incelenmesi

    Investigation of jet engine turbine blade cooling methods with the aid of computational fluid dynamics

    İSMAİL TUNÇİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiSivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUTLU TARIK ÇAKIR

  3. Tez No

    1010003

    Talaşlı imalat sürecinde ultrasonik atomizasyon soğutma sisteminin farklı soğutma sistemleri üzerindeki etkinliğinin karşılaştırılması

    Comparison of the effectiveness of ultrasonic atomisation cooling system on different cooling systems in machining process

    HÜSEYİN DAĞLI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. FIRAT KAFKAS

  4. Tez No

    700242

    AlSi10Mg kalıp soğutma plakalarının simufact analizi ve eklemeli imalat yöntemi ile üretimi

    Simufact analysis of AlSi10Mg mold cooling plate and manufacturing with additive manufacturing

    HÜSEYİN SARIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİT DOĞAN

  5. Tez No

    999363

    Üç faz asenkron motorlarda soğutma yönteminin ısıl başarıma etkilerinin sonlu elemanlar yöntemi ile tespitine katkılar

    Contributions to the determination of the effects of cooling methods on the thermal performance of three-phase induction motors using finite element method

    HASAN KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ

Geri Dön