Fotovoltaik-termal (PV/T) bir sistemin deneysel performansının incelenmesi

Öz

Bu çalışmada, Balıkesir Üniversitesi Çağış kampüsünde kurulan hibrit fotovoltaik termal (PV/T) bir sistemin elektriksel ve termal çalışma performansları incelenmiştir.  Kurulan sistemin, şebeke bağımsız olarak akülerle birlikte elektriksel çalışma performansı değerlendirilmiştir.  0.015, 0.044 ve 0.069 kg/s’ lik akışkan hızlarında yapılan ölçümlerde sistemin termal veriminin %49.9 ile %52.11 arasında değiştiği görülmüştür.  Ağustos ayı için, belirlenen elektriksel yük profilinde, sistemin şebeke bağımsız elektriksel performans incelemesi sonucunda akülerle yük besleme yaparken şarj durumu %40 ile %100 arasında değiştiği belirlenmiştir.  Ayrıca PV/T panelin soğutmalı ve soğutmasız durumlarda elektriksel performansı incelenmiştir ve soğutma yapıldığı durumda elektriksel çıkış maksimum güç noktasında %12.9’ luk bir artış belirlenmiş ve bu değerlerde elektriksel verim %12 olarak hesaplanmıştır. 

Anahtar Kelimeler

• Hibrit fotovoltaik termal,PV/T,güneş enerjisi,yenilenebilir enerji

Performance investigation of a hybrid photovoltaic-thermal (PV/T) system

Öz

In this study, electrical and thermal performances of a hybrid photovoltaic thermal system (PV/T) which built in Balıkesir University Campus area were investigated.  The off-grid electrical performance of the system with batteries has been evaluated.  It is found that the thermal efficiency of this system changes between 49.9% and 52.11% by the measurements in 0.015, 0.044 and 0.069 kg/s flow rates.  In August, the state of charge of batteries change between 40% and 100% while the system feeds the specified load profile.  Additionally, the electrical output of the cooling and uncooling of PV/T panel in the maximum power point were compared resulting approximately 12.9% increasing power.  The electrical efficiency has been calculated as 12% for cooling system.

Anahtar Kelimeler

• Photovoltaic thermal,PV/T,solar energy,renewable energy

Kaynakça

1. Girgin, M. H., Bir fotovoltaik güneş enerjisi santralinin fizibilitesi, karaman bölgesinde 5 mw’ lık güneş enerjisi santrali için enerji üretim değerlendirmesi ve ekonomik analizi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü, (2011).
2. https://cleahtechnica.com/2016/02/12/is-this-the-best-solar-chart-yet/
3. https://www.solar.ist/irena-raporuna-gore-gunes-enerjisi-kurulu-gucunde-13- siraya-yukseldik/.
4. https://www.teias.gov.tr/sites/default/files/2018-07/kurulu_guc_haziran_2018.pdf.
5. https://www.dunyaenerji.org.tr/wp/content/uploads/2017/10/2009_Youth_Energy_Report_Wec_Tnc.pdf.
6. Markvart, T. and Castaner. L., Solar Cells: Materials, Manufacture and Operation, Elsevier Ltd., (2005).
7. Tripanagnostopoulos, Y., Nousia, T., Souliotis, M. ve Yianoulis, P., Hybrid photovoltaic/thermal solar systems, Solar Energy, 72(3):217-234. (2002).
8. Cristofari, C., Notton, G., ve Canalett, J. L., Thermal behavior of a copolymer PV/Th solar system in low flow rate conditions, Solar Energy, (83), pages:11231138, (2009).

9. Du, D., Darkwa, J., Kokogiannakis, G., Thermal management systems for photovoltaics (PV) installations: a critical review, Solar Energy, 97(2):38–54, (2013).
10. Zondag, H.A., De Vries, D.W., Van Helden, W.G.J., Van Zolingen, R.J.C., Van Steenhoven, A.A., The yield of different combined PV– thermal collector designs, Solar Energy, 74, 253–269, (2003).
11. Tiwari, G.N., Dubey S., Fundamentals of Photovoltaic Modules and Their Applications, RSC Publishing, Cambridge, (2010).
12. Kalogirou, S.A., Tripanagnostopoulos, Y., Energy conversion and management 47, 3368–3382, (2006).
13. Rawat, P., Dhiran, T.S., Comparative Analysis of Solar Photovoltaic Thermal (PV/T) Water and Solar Photovoltaic Thermal (PVT) Air Systems, International Journal of Civil, Mechanical and Energy Science (IJCMES), -3(1), (2017).
14. Bergene, T., Lovvik, O.M., Model Calculations On A Flat-Plate Solar Heat Collector with Integrated Solar Cells, Solar Energy, 55(6), 453-462, (1995).
15. Fudholi, A., Sopian, K., Yazdı, M., Ruslan, I., Kazem, H., Performance analysis of photovoltaic thermal (pvt) water collectors, Energy Conversion and Management, 78, s641-651, (2014).
16. Duran, F., PV/T Hibrit sistemlerin termodinamik ve performans analizi, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, (2014).
17. Engin, D., Yapı ile bütünleştirilebilir güneş pili/termal toplayıcı (pv/t) hibrid sistemin performans analizi ve optimizasyonu, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, (2006).
18. Dağ, H.İ., Pv-termal kolektörlerin tasarımı, üretimi ve verimini etkileyen parametrelerin belirlenmesi, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, (2015).
19. Ceylan, İ., Gürel, A.İ., Demircan, H., Aksu, B., Cooling of a photovoltaic module with temperature controlled solar collector, Energy and Buildings, 72, 96-101, (2014).
20. Engin D., Çolak M., Yarı-saydam güneş pili/termal toplayıcı (pv/t) hibrid sistemin İzmir koşullarında analizi, Celal Bayar Üniversitesi Soma Meslek Yüksekokulu Teknik Bilimler Dergisi, 2(10), (2008).