Research Article

Experimental Analysis of PV/T Collectors Assisted with PCM for Off-Grid Domestic Applications

Number: 23 April 30, 2021
TR EN

Şebekeden Bağımsız Ev Tipi Uygulamaları için PCM Destekli PV/T Kollektörlerinin Deneysel Analizi

Öz

Enerji depolamalı fotovoltaik termal kollektörlerde (PV/T) güneş enerjisinin verimini incelemek için deneysel bir çalışma yapılmıştır. Hem elektrik enerjisi hem de sıcak su üretmek için bir fotovoltaik termal kollektör imal edilmiştir. PV/T kollektörlerinin eğim açısının; güç, sıcaklık, enerji ve ekserji değerlerine etkileri ile hücresel gölgelendirmenin etkileri araştırılmıştır. PV/T kollektörlerden birinin içine faz değişim malzemesi (PCM) eklenerek PV/T kollektörüyle karşılaştırılarak farklı gölgeleme koşullarının (küçük, orta ve büyük daire) PV/T kollektörünün optimum eğim açısındaki gücü ve sıcak su çıkışı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. PV/T kollektörü ile PV/T-PCM kollektörü arasındaki sıcak su çıkışında 7 ºC sıcaklık farkı oluştuğu bulunmuştur. PV/T-PCM kollektörünün en yüksek enerji verimleri sırasıyla 25º, 30º ve 35º eğim açısı için %73,26, %84,70 ve %68,96 olarak elde edilmiştir. Gölgeli kollektörlerin en yüksek ekserji verimleri ise PV/T kollektör için % 11,92 ve PV/T-PCM kollektörü için ise %23,38 olarak bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Fırat Üniversitesi

Project Number

TEKF.16.13

Thanks

The authors thank to thank Fırat Univ. Scientific Research Unit (FÜBAP) for their financial support for this project (TEKF.16.13).

References

  1. Agrawal, S., Tiwari, G.N., 2011. Energy and exergy analysis of hybrid micro-channel photovoltaic thermal module. Solar Energy 85, 356–370. https://doi.org/10.1016/j.solener.2010.11.013
  2. Al-Waeli, A.H.A., Kazem, H.A., Yousif, J.H., Chaichan, M.T., Sopian, K., 2020. Mathematical and neural network modeling for predicting and analyzing of nanofluid-nano PCM photovoltaic thermal systems performance. Renewable Energy 145, 963–980. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.06.099
  3. Bayrak, F., Abu-Hamdeh, N., Alnefaie, K.A., Öztop, H.F., 2017a. A review on exergy analysis of solar electricity production. Renewable and Sustainable Energy Reviews 74, 755–770. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.03.012
  4. Bayrak, F., Ertürk, G., Oztop, H.F., 2017b. Effects of partial shading on energy and exergy efficiencies for photovoltaic panels. Journal of Cleaner Production 164, 58–69. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.06.108
  5. Bayrak, F., Oztop, H.F., Selimefendigil, F., 2020. Experimental study for the application of different cooling techniques in photovoltaic (PV) panels. Energy Conversion and Management 212, 112789. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.112789
  6. Bayrak, F., Oztop, H.F., Selimefendigil, F., 2019. Effects of different fin parameters on temperature and efficiency for cooling of photovoltaic panels under natural convection. Solar Energy 188, 484–494. https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.06.036
  7. Browne, M.C., Norton, B., McCormack, S.J., 2016. Heat retention of a photovoltaic/thermal collector with PCM. Solar Energy 133, 533–548. https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.04.024
  8. Dhimish, M., Holmes, V., Mather, P., Sibley, M., 2018a. Novel hot spot mitigation technique to enhance photovoltaic solar panels output power performance. Solar Energy Materials and Solar Cells 179, 72–79. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.02.019

Details

Primary Language

English

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2021

Submission Date

December 17, 2020

Acceptance Date

April 6, 2021

Published in Issue

Year 1970 Number: 23

APA
Bakır, E., Bayrak, F., & Öztop, H. (2021). Experimental Analysis of PV/T Collectors Assisted with PCM for Off-Grid Domestic Applications. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 23, 627-636. https://doi.org/10.31590/ejosat.841922

Cited By