DÜZCE İLİ HAVA ŞARTLARINDA BİR HANEDE FOTOVOLTAİK PİL KULLANIMININ ENERJİ VERİMLİLİĞİNE ETKİSİ VE EKSERJİ ANALİZİ

Yıl 2024, Sayı: 717, 659 - 674

İrem Duzdar , İlay Özge Eryılmaz

Öz

Nüfusun ve sanayileşmenin artması günümüzde enerji ihtiyacına olan önemi arttırmaktadır. Enerji, günümüzde vazgeçilmez bir zorunluluk olduğu için enerji verimliliği ve enerji tasarrufunu da zorunluluk olarak ifade edilebilir. Güneş enerjisi, sürdürülebilir ve çevre dostu olması açısında hayatımızda bulunmaktadır. Güneş panellerinin montajı ile evlerin çatıları enerji santrallerine dönüşmektedir. Kurulan bu enerji sistemi ile Güneş’ten enerji sağlanırken aynı zamanda elektrik üretimi ile şebekeden alınacak elektrik enerjisinden tasarruf edilecektir. Böylece ihtiyaç fazlası elektriği şebeke şirketlerine satarak kazanç elde edilebilmektedir. Bu çalışmada, Düzce ili hava şartlarında bir hanede hangi sınıfta ve güçte güneş paneli kullanılmalı, kullanıldığı takdirde enerji verimliliği ne durumda olur sorularına cevap bulmak için enerji ve ekserji analiziyle iki farklı senaryo incelenerek sonuçlar verilmiştir. Evin bulunduğu alan herhangi bir grid dağıtım bölgesinde ise on-grid sistemi, grid dağılımı dışındaki alan kullanılıyorsa off-grid sistemi kullanılır. Bu çalışmada şebekeye bağlı sistem ve şebekeden bağımsız sistem olmak üzere iki farklı senaryo incelenecektir. Birinci senaryo sonucunda sistemdeki kullanılabilirlik olarak elektriksel ekserji değeri 505,347 W, ikinci senaryoda ise sistemdeki kullanılabilirlik olarak elektriksel ekserji değeri 479,02 W olmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Güneş enerjisi, enerji verimliliği, güneş paneli, fotovoltaik pil, hanede verimlilik, ekserji analizi

EFFECT OF PHOTOVOLTAIC BATTERY USE ON ENERGY EFFICIENCY AND EXERGY ANALYSIS IN A HOUSE IN DÜZCE PROVINCE WEATHER CONDITIONS

Öz

The increase in population and industrialization increases the importance of energy needs today. Since energy is an indispensable necessity today, energy efficiency and energy saving can also be expressed as a necessity. Solar energy is present in our lives because it is sustainable and environmentally friendly. With the installation of solar panels, the roofs of houses turn into power plants. With this installed energy system, while providing energy from the Sun, it is also possible to save the electrical energy to be taken from the grid through electricity production and to earn profits by selling excess electricity to network companies. In this study, what class and power of solar panel should be used in a household under the weather conditions of Duzce province, and what the energy efficiency will be if used, will be examined through energy and exergy analysis. In this study, two different scenarios were examined with energy and exergy analysis to find answers to the questions of which class and power solar panel should be used in a household under the weather conditions of Düzce province and what the energy efficiency would be if used, and the results were given. If the area where the house is located is in any grid distribution region, the on-grid system is used, and if the area outside the grid distribution is used, the off-grid system is used. In this study, two different scenarios will be examined: a grid-connected system and an off-grid system. As a result of the first scenario, the electrical exergy value as availability in the system is 505.347 W, and in the second scenario, the electrical exergy value as availability in the system is 479.02 W.

Anahtar Kelimeler

Solar energy, energy efficiency, solar panel, photovoltaic battery, household efficiency, exergy analysis

Etik Beyan

Yazarlar tarafından herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmemiştir. Bu çalışmada araştırma ve yayın etiğine uyulmuştur.

Teşekkür

Çalışma boyunca değerli katkılarını esirgemeyen Elektrik Müh. Erhan Gebeş’ e teşekkür ederiz.

Kaynakça

• Al-Mamun, A., Sundaraj, K., Ahmed, N., Ahamed, N. U., Rahman, S. A. M. M., Ahmad, R. B., & Kabir, M. H. (2013, December). Design and development of a low cost solar energy system for the rural area. In 2013 IEEE Conference on Systems, Process & Control (ICSPC) (pp. 31-35). IEEE. . Doi: https://doi.org/10.1109/SPC.2013.6735098
• Behura, A. K., Kumar, A., Rajak, D. K., Pruncu, C. I., & Lamberti, L. (2021). Towards better performances for a novel rooftop solar PV system. Solar Energy, 216, 518-529. Doi: https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.01.045
• Devletdestekli.Com, Devlete Elektrik Satmak Alım Fiyatı, Erişim Adresi: Https://Www.Devletdestekli.Com/Devlete-Elektrik-Satmak-Alim-Fiyati/(Erişim Tarihi: Nisan 2023)
• Global Solar, Erişim Adresi: https://www.globalenerjimarketim.com/blog/icerik/ev-icin-gunes-enerjisi-avantajlari-ve-maliyeti-nelerdir (Erişim tarihi: Nisan 2023)
• Güngül, M., Bayraç, H. N., & Güllü, M. (2018). Türkiye’de Konutlarda Güneş Enerjisinden Elektrik Üretiminin TOPSIS Yöntemiyle Analizi. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 1(3), 133-144.
• Hayat Burada, Dünyamızın Geleceği Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Önemi, https://www.hepsiburada.com/hayatburada/dunyamizin-gelecegi-yenilenebilir-enerji-kaynaklarinin-onemi/ (Erişim tarihi: Nisan 2023)
• Koroneos, C., & Tsarouhis, M. (2012). Exergy analysis and life cycle assessment of solar heating and cooling systems in the building environment. Journal of Cleaner Production, 32, 52-60. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2012.03.012
• Kuczynski, W., & Chliszcz, K. (2023). Energy and exergy analysis of photovoltaic panels in northern Poland. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 174, 113138.
• Doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.113138
• Ogbonnaya, C., Turan, A., & Abeykoon, C. (2019). Energy and exergy efficiencies enhancement analysis of integrated photovoltaic-based energy systems. Journal of Energy Storage, 26, 101029. Doi: https://doi.org/10.1016/j.est.2019.101029
• Öztürk, D., & Dener, A. (2022). Power generation variation analysis of solar panels coated with TiO2. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 11(1), 108-115.Doi: https://doi.org/10.46810/tdfd.1026437
• Sangeetha, B., Manjunatha, K., Thirusenthil Kumaran, P., Sheela, A., Yamuna, K. S., & Sivakumar, S. (2024). Performance Optimization in Photovoltaic Systems: A Review. Archives of Computational Methods in Engineering, 31(3), 1507-1518. https://doi.org/10.1007/s11831-023-10023-0
• Şahin, Z. R., Dinçer, F., & Yılmaz, A. S. (2022). 4 Kişilik Bir Ailenin Elektrik Enerjisi İhtiyacı İçin Şebeke Bağlantılı Güneş Enerjisi Santrali Tasarımı ve Simülasyonu. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25 (Özel Sayı), 46-56. Doi: https://doi.org/10.17780/ksujes.1163049
• T.C. Enerji ve Tabi Bakanlığı, Güneş Enerjisi, Erişim Adresi: Https://Enerji.Gov.Tr/Bilgi-Merkezi-Enerji-Gunes (Erişim tarihi: Nisan 2023)
• Timur, A. G. M. C. (2017, March). Enerji Arz Güvenliğinin Sağlanmasında Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Önemi. In International Congress of Energy, Economy and Security Proceedings ENSCON'17 (p. 8).
• Yenilenebilir Enerji Araştırmaları Derneği, Yenilenebilir Enerji Nedir?, Erişim Adresi : Https://Yenader.Org/Tr_Tr/Blog/Service/Yenilenebilir-Enerji-Nedir/ (Erişim tarihi: Nisan 2023)
• Yılmaz, M. (2012). Türkiye’nin enerji potansiyeli ve yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisi üretimi açısından önemi. Ankara Üniversitesi Çevrebilimleri Dergisi, 4(2), 33-54. Doi: https://doi.org/10.1501/Csaum_0000000064
• Yıldız, A., & Yıldırız, E. (2020). Düzce Çevresinde Su Temin Uygulaması İçin Şebeke Bağlantılı 15 kWp Güçteki PV Sistemin Fayda-Maliyet Analizi. EMO Bilimsel Dergi, 9 (2), 33-41.