Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

OPTİMİZE EDİLMİŞ FOTOVOLTAİK GÜNEŞ PANELLERİNİN SABİT VE MOBİL UYGULAMALARDA KULLANIMININ KARŞILAŞTIRMALI İNCELENMESİ

Yıl 2021, Cilt: 9 Sayı: 3, 983 - 991, 21.09.2021
https://doi.org/10.21923/jesd.822528

Öz

Güç üretim verimi en yüksek fotovoltaik (PV) panelinin tespiti için yapılan bu çalışmada, 3 farklı özellikte optimize edilmiş PV panelin 3 ayrı durum kapsamında karşılaştırmalı testleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında Normal (N-PV), FDM’li (FDM-PV) ve FDM’li-Yoğunlaştırıcılı (FDM-YPV) olmak üzere kullanılan üç ayrı nitelikteki PV panelinin 4 gün boyunca saat 10:30’dan saat 16:30’a kadar birer saat arayla sırasıyla güneşe Sabit Açılı (SA), taşıt Park Durumu (PD) ve taşıtın Sürüş Durumu (SD) olmak üzere 3 farklı durum kapsamında elektriksel güç ölçümleri multimetre aracılığıyla yapılmıştır. Sonuç olarak sabit açılı FDM-YPV panelinin sabit açılı N-PV paneline göre elektriksel güç üretiminde %47 verim artışı elde ettiği görülmüştür. Elektrikli taşıt park durumundaki FDM-PV panelinde, taşıt park durumundaki N-PV paneline göre %22 daha fazla verim artışı gözlemlenmiştir. FDM-PV panelin taşıt sürüş durumunda ise taşıt sürüş durumundaki N-PV paneline göre %7 daha fazla verim artışı gözlemlenmiştir.

Kaynakça

  • Altaş, İ.H., 1998. Fotovoltaj güneş pilleri: yapısal özellikleri ve karakteristikleri, Ener., Elektr., Elektromek-3e, 47, 66-71.
  • Bolat, B., 2016. Yoğunlaşırıcılı güneş panellerinde ısı deposu olarak parafin wax kullanılmasının deneysel incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 145s.
  • Cebeci, S., 2017. Türkiye’de güneş enerjisinden elektrik üretim potansiyelinin değerlendirilmesi, Planlama Uzmanlığı Tezi, T.C. Kalkınma Bakanlığı, İktisadi Sektörler ve Koordinasyon Genel Müdürlüğü, Ankara, 185s.
  • Çarkıt, T., 2016. PV panellerin yapısı ve panellerden elektrik üretimine sıcaklığın etkisi, Elektr. Müh. dergisi, 457, 65-68.
  • Çevik, M., 2013. Faz değiştiren maddelerle duvar ısıl yalıtımın deneysel olarak araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi,Elazığ, 53s.
  • Chen, Q., Ming, Z., 2012. Photovoltaic Module Simulink Model for a Stand-alone PV System, Physic Procedia, 24, 94-100.
  • Daneshazarian, R., Cuce, E., Cuce, P.M., Sher F., 2018. Concentrating photovoltaic thermal (CPVT) collectors and systems: Theory performance assessment and applications, Renew.Sust.Energ.Rev., 81, 473-492.
  • Duman, S.,Yörükeren, N., Altaş, İ.H., 2014. Fotovoltaik enerji sistemlerinin modellenmesi, benzetimi ve uygulaması, İleri Tekn. Bilim Dergi, 3, 9-23.
  • Eyinç, H., 2018. Nanopartikül ve faz değiştiren malzemeli bir fotovoltaik termal sistemin deneysel analizi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 83s.
  • Gören, A,, 2014. Güneş enerjisi ile çalışan araçlar için polimer kompozit gövde tasarımı ve imalatı, PUTech&Comp, 5/22, 40-48.
  • Günaydın, A., 2018. Yoğunlaştırılmış nano parçacıklı pvt/fdm sistemin deneysel analizi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 90s.
  • Gürbüz, D., 2018. Kir ve tozlanmanın fotovoltaik sistem verimi üzerindeki etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Elazığ, 74s.
  • Jakhar, S., Soni M.S.,Gakkhar N., 2016. Historical and recent development of concentrating photovoltaic cooling technologies, Renew.Sust.Energ. Rev., 60, 41-59.
  • Jesumathy, S., Udayakumar, M., Suresh, S., 2012. Experimental study of enhanced heat transfer by addition of CuO nanoparticle, Heat Mass Trans., 48, 965-78.
  • Kapsalis, V.,Karamanis, D., 2016. Solar thermal energy storage and heat pumps whit phase change materials, Appl. Therm. Eng., 99, 1212-1224.
  • Karaipekli, A., 2006. Faz değişimli enerji depolama maddelerinde ısıl iletkenliğin zenginleştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tokat, 74s.
  • Kaşkaş, A., 2010. Güneş enerjili araç projesi, Bilimsel araştırma projesi kesin raporu, Ankara Üniversitesi, Ankara, 11s.
  • Lin, S.C., Al-Kayiem H.H., 2016. Evaluation of copper nanoparticles – Paraffin wax compositions for solar thermal energy storage, Sol.Energ., 132, 267-278.
  • Llorente, J., Ballestrin, J. ve Vazquez, A. J., 2011. A new solar concentrating system: Description, characterization and applications, Sol Energ, 85: 1000-1006.
  • Matsushima, T., Setaka, T.,Muroyama S., 2003. Concentrating solar module with horizontal reflectors, Sol.Energ. Mater.& Sol. Cell, 75, 603-612.
  • Özen, Y., 2015. III-V grubu güneş hücresi geliştirilmesi ve prototip yoğunlaştırıcılıfotovoltaik modül üretimi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara, 169s.
  • Renaudineau, H., Houari, A., Martin, J.-P., Pierfederici, S., Meibody-Tabar, F.,Gerardin, B., 2011. A new approach in tracking maximum power under partially shaded conditions with consideration of converter losses, Sol.Energ., 85 (11), 2580-2588.
  • Sayın, S.,Ko, İ., 2011. Güneş enerjisinden aktif olarak yaralanmada kullanılan fotovoltaik (PV) sistemler ve yapılarda kullanım biçimleri, S.Ü.Müh-Mim Fak.Derg., 26, 89-106.
  • Serin, O., 2011. Güneş arabası yarış simülasyonu, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 117s.
  • Şen, S., 2017. Çok katmanlı yoğunlaştırıcılı güneş panelli tasarımı ve deneysel analizi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 59s.
  • Turmuş, A., 2018. Düzlemsel yansıtma destekli düzlemsel güneş paneli tasarımı elektrik üretimi ve verim analizi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Elazığ. 139s.
  • Wu, S., Zhu, D., Zhang, X., Huang, J., 2010. Preparation and melting/freezing characteristics of Cu/Paraffin nanofluid as phase change material (PCM), Energ. Fuel, 24, 1894-1898.
  • Yang, F., Wang, H., Zhang, X., Tian, W., Hua, Y., Dong, T., 2018. Desing and experimental study of a cost-effective low concentrating photovoltaic/thermal system, Sol.Energ., 160, 289-296.
  • Yüksel, C., 2016. A numerical study on passive cooling system of a photovoltaic panel, M.Sc. Thesis, DokuzEylül University, İzmir, 79s.
  • Web1, 2020.http://www.greenrhinoenergy.com/solar/technologies/pv_concentration.php, Erişim tarihi: 03.11.2020.
  • Web2, 2020.http://web.hitit.edu.tr/dersnotlari/hulyacakmak_03.10.2018_8D5P.pdf, Erişim tarihi: 30.10.2020.
  • Web3, 2020. http://w3.bilecik.edu.tr/makineveimalat/wp-content/uploads/sites/27/2017/02/B%C3%B6l%C3%BCm-1_Giri%C5%9F.pdf, Erişim tar

COMPARATIVE STUDY OF THE USAGE OF OPTIMIZED PHOTOVOLTAIC SOLAR PANELS IN FIXED AND MOBILE APPLICATIONS

Yıl 2021, Cilt: 9 Sayı: 3, 983 - 991, 21.09.2021
https://doi.org/10.21923/jesd.822528

Öz

In this study, which was conducted to determine the photovoltaic (PV) panel with the highest power generation efficiency, comparative tests of 3 different optimized PV panels were carried out in 3 different cases.Within the scope of the study, three different types of PV panels' used as Normal (N-PV), with PCM (PCM-PV) and with PCM-Concentrator (PCM-CPV) electrical power measurements were made by means of a multi-meter for 4 days, from 10:30 to 16:30 with one hour intervals under 3 different situations, namely, Fixed Angle (FA) to the sun, while Vehicle Parking State (PS) and while vehicle Driving State (DS).As a result, it was seen that fixed angle PCM-CPV panel achieved 47% efficiency increase in electrical power (P) production compared to fixed angle N-PV panel.A 22% more efficiency increase was observed in the PCM-PV panel in the electric vehicle park state compared to the N-PV panel in the vehicle park state.In the vehicle driving state of the PCM-PV panel, 7% more efficiency increase was observed compared to the N-PV panel in vehicle driving condition.

Kaynakça

  • Altaş, İ.H., 1998. Fotovoltaj güneş pilleri: yapısal özellikleri ve karakteristikleri, Ener., Elektr., Elektromek-3e, 47, 66-71.
  • Bolat, B., 2016. Yoğunlaşırıcılı güneş panellerinde ısı deposu olarak parafin wax kullanılmasının deneysel incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 145s.
  • Cebeci, S., 2017. Türkiye’de güneş enerjisinden elektrik üretim potansiyelinin değerlendirilmesi, Planlama Uzmanlığı Tezi, T.C. Kalkınma Bakanlığı, İktisadi Sektörler ve Koordinasyon Genel Müdürlüğü, Ankara, 185s.
  • Çarkıt, T., 2016. PV panellerin yapısı ve panellerden elektrik üretimine sıcaklığın etkisi, Elektr. Müh. dergisi, 457, 65-68.
  • Çevik, M., 2013. Faz değiştiren maddelerle duvar ısıl yalıtımın deneysel olarak araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi,Elazığ, 53s.
  • Chen, Q., Ming, Z., 2012. Photovoltaic Module Simulink Model for a Stand-alone PV System, Physic Procedia, 24, 94-100.
  • Daneshazarian, R., Cuce, E., Cuce, P.M., Sher F., 2018. Concentrating photovoltaic thermal (CPVT) collectors and systems: Theory performance assessment and applications, Renew.Sust.Energ.Rev., 81, 473-492.
  • Duman, S.,Yörükeren, N., Altaş, İ.H., 2014. Fotovoltaik enerji sistemlerinin modellenmesi, benzetimi ve uygulaması, İleri Tekn. Bilim Dergi, 3, 9-23.
  • Eyinç, H., 2018. Nanopartikül ve faz değiştiren malzemeli bir fotovoltaik termal sistemin deneysel analizi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 83s.
  • Gören, A,, 2014. Güneş enerjisi ile çalışan araçlar için polimer kompozit gövde tasarımı ve imalatı, PUTech&Comp, 5/22, 40-48.
  • Günaydın, A., 2018. Yoğunlaştırılmış nano parçacıklı pvt/fdm sistemin deneysel analizi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 90s.
  • Gürbüz, D., 2018. Kir ve tozlanmanın fotovoltaik sistem verimi üzerindeki etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Elazığ, 74s.
  • Jakhar, S., Soni M.S.,Gakkhar N., 2016. Historical and recent development of concentrating photovoltaic cooling technologies, Renew.Sust.Energ. Rev., 60, 41-59.
  • Jesumathy, S., Udayakumar, M., Suresh, S., 2012. Experimental study of enhanced heat transfer by addition of CuO nanoparticle, Heat Mass Trans., 48, 965-78.
  • Kapsalis, V.,Karamanis, D., 2016. Solar thermal energy storage and heat pumps whit phase change materials, Appl. Therm. Eng., 99, 1212-1224.
  • Karaipekli, A., 2006. Faz değişimli enerji depolama maddelerinde ısıl iletkenliğin zenginleştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Tokat, 74s.
  • Kaşkaş, A., 2010. Güneş enerjili araç projesi, Bilimsel araştırma projesi kesin raporu, Ankara Üniversitesi, Ankara, 11s.
  • Lin, S.C., Al-Kayiem H.H., 2016. Evaluation of copper nanoparticles – Paraffin wax compositions for solar thermal energy storage, Sol.Energ., 132, 267-278.
  • Llorente, J., Ballestrin, J. ve Vazquez, A. J., 2011. A new solar concentrating system: Description, characterization and applications, Sol Energ, 85: 1000-1006.
  • Matsushima, T., Setaka, T.,Muroyama S., 2003. Concentrating solar module with horizontal reflectors, Sol.Energ. Mater.& Sol. Cell, 75, 603-612.
  • Özen, Y., 2015. III-V grubu güneş hücresi geliştirilmesi ve prototip yoğunlaştırıcılıfotovoltaik modül üretimi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara, 169s.
  • Renaudineau, H., Houari, A., Martin, J.-P., Pierfederici, S., Meibody-Tabar, F.,Gerardin, B., 2011. A new approach in tracking maximum power under partially shaded conditions with consideration of converter losses, Sol.Energ., 85 (11), 2580-2588.
  • Sayın, S.,Ko, İ., 2011. Güneş enerjisinden aktif olarak yaralanmada kullanılan fotovoltaik (PV) sistemler ve yapılarda kullanım biçimleri, S.Ü.Müh-Mim Fak.Derg., 26, 89-106.
  • Serin, O., 2011. Güneş arabası yarış simülasyonu, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 117s.
  • Şen, S., 2017. Çok katmanlı yoğunlaştırıcılı güneş panelli tasarımı ve deneysel analizi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 59s.
  • Turmuş, A., 2018. Düzlemsel yansıtma destekli düzlemsel güneş paneli tasarımı elektrik üretimi ve verim analizi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Elazığ. 139s.
  • Wu, S., Zhu, D., Zhang, X., Huang, J., 2010. Preparation and melting/freezing characteristics of Cu/Paraffin nanofluid as phase change material (PCM), Energ. Fuel, 24, 1894-1898.
  • Yang, F., Wang, H., Zhang, X., Tian, W., Hua, Y., Dong, T., 2018. Desing and experimental study of a cost-effective low concentrating photovoltaic/thermal system, Sol.Energ., 160, 289-296.
  • Yüksel, C., 2016. A numerical study on passive cooling system of a photovoltaic panel, M.Sc. Thesis, DokuzEylül University, İzmir, 79s.
  • Web1, 2020.http://www.greenrhinoenergy.com/solar/technologies/pv_concentration.php, Erişim tarihi: 03.11.2020.
  • Web2, 2020.http://web.hitit.edu.tr/dersnotlari/hulyacakmak_03.10.2018_8D5P.pdf, Erişim tarihi: 30.10.2020.
  • Web3, 2020. http://w3.bilecik.edu.tr/makineveimalat/wp-content/uploads/sites/27/2017/02/B%C3%B6l%C3%BCm-1_Giri%C5%9F.pdf, Erişim tar
Toplam 32 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Makine Mühendisliği
Bölüm Araştırma Makaleleri \ Research Articles
Yazarlar

Ali Keçebaş 0000-0003-4809-2461

Barış Gürel 0000-0002-1780-2603

Bayram Devlet 0000-0001-8180-6417

Yayımlanma Tarihi 21 Eylül 2021
Gönderilme Tarihi 6 Kasım 2020
Kabul Tarihi 26 Temmuz 2021
Yayımlandığı Sayı Yıl 2021 Cilt: 9 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Keçebaş, A., Gürel, B., & Devlet, B. (2021). OPTİMİZE EDİLMİŞ FOTOVOLTAİK GÜNEŞ PANELLERİNİN SABİT VE MOBİL UYGULAMALARDA KULLANIMININ KARŞILAŞTIRMALI İNCELENMESİ. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, 9(3), 983-991. https://doi.org/10.21923/jesd.822528