Fotovoltaik panellerde soğutma tekniğinin enerji verimliliğine etkilerinin uygulama ve simülasyon yoluyla analizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZCAN BOZKUŞ
Danışman: Abdulhakim Karakaya
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:21. yüzyılın getirdiği olanaklarla beraber teknolojinin çok hızlı ilerlemesi ve her geçen gün artan dünya nüfusu ile enerjiye olan bağımlılık daha da artmaktadır. Buna bağlı olarak, fosil yakıt rezervlerinin azalması sonucu yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı ön plana çıkmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde güneş enerjisinin diğer enerji kaynaklarına göre daha ulaşılabilir olması, şebekeden bağımlı veya bağımsız elektrik üretebilmeye imkân sağlaması ve dünyanın birçok noktasında elde edilebilir olması gibi çeşitli avantajları bulunmaktadır. Güneş enerjisinin daha verimli kullanılması için fotovoltaik (PV) paneller her geçen gün geliştirilmekte ve verim arttırma çalışmaları yapılmaktadır. PV panellerinin verimini etkileyen en önemli parametrelerden biri ise çalışma sıcaklığıdır. Bu nedenle, panellerin çalışma sıcaklığının optimum şartlarda olmasını sağlamak büyük önem ifade etmektedir. Yapılan bu çalışmada, PV panel sıcaklığının enerji verimliliği üzerine etkileri uygulama sonuçları kullanılarak analiz edilmiştir. Kurulan iki özdeş deney düzeneklerinden birinde, özel bir tasarımla panel sıcaklığı soğutularak düşürülmüştür. Karşılaştırılan diğer deney düzeneğinde ise herhangi bir soğutma işlemi uygulanmamıştır. Uygulama sonucu bu iki prototipten elde edilen veriler karşılaştırıldığında sıcaklığın PV panel verimi üzerinde %23,8 oranında bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca, Kocaeli ili için örnek modelleme oluşturularak elektriksel enerji ile sistem çıkışından elde edilecek termal enerjinin sistem verimine etkileri ekonomik olarak analiz edilmiştir. Modelleme yapılırken resmi istatistikler, deneysel veriler ve simülasyon için PVSOL (PV Simulation Software) yazılımı kullanılmıştır. Modellenen sistem için hesaplanan yaklaşık 5,2 yıllık amortisman süresinin elektriksel güç çıktısı, soğutma sisteminin verim etkisi ve elde edilen termal enerjinin yaşam döngüsüne dahil edilerek değerlendirmesi ile yaklaşık 3 yıla düştüğü tespit edilmiştir.