Fotovoltaik termal (FV/T) ve bina entegreli FV/T (BIPV/T) sistemlerde akışkan kullanımının elektriksel karakteristik üzerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Foto Voltaik sistemler, üzerlerine düşen güneş ışımasının %15-25'lik kısmını elektrik enerjisine çevirebilirler. FotoVoltaik paneller yarı iletken teknolojisiyle üretilen elemanlardır ve akım/voltaj (I/V) karakteristikleri doğrusal değildir. Bunun yanında I/V karakteristikleri sıcaklıkla da değişmektedir. Panelin soğutulması panelin elektriksel verimliliği açısından önem arz etmektedir. FV paneli hem termal hem de elektriksel bir kaynak olarak kullanmak verimin arttırılması için sık kullanılan bir yöntemdir. Burada amaç, ısınan panelin üzerinden ısıl enerjiyi uzaklaştırarak elektriksel karakteristiği iyileştirmek ve bunun yanında panelden ısıl enerji elde etmektir. Bu amaçla FV/T (Foto Voltaic Thermal) paneller kullanılmaktadır. FV/T panellerin bina yüzeyine entegre edilmesi amacıyla üretilen çeşitlerine ise BEFV/T (Building Integrated FV/T) ismi verilmektedir. BEFV/T ile binaların güneş gören yüzeyleri kaplanarak binaların izolasyonu sağlandığı gibi elektrik ve ısıl enerji de elde edilmektedir. BEFV/T sistemlerin içerisinden panelin soğutulması amacıyla hava ve/veya su gibi akışkanlar geçirilmektedir. Panel üzerindeki ısı enerjisi ile bu akışkanın sıcaklığı yükselmektedir. Yüksek sıcaklıklı akışkan (su veya hava) binanın sıcak su ve sıcak hava ihtiyacı için kullanılmakta böylece hem panel soğutulmakta hem de bina ısıtılmaktadır.Tez sonucunda literatürde bulunmayan kapalı çevrim kontrole sahip BEFV/T panel uygulaması ile konvansiyonel BEFV/T ye göre elektriksel ve termal verim artışı hedeflenmiştir.

Photovoltaic (PV) systems can convert 15-25% of the solar energy to electrical energy. Photovoltaic panels are elements produced by semiconductor technology and the current/voltage (I/V) characteristics are not linear. The I/V characteristics vary with temperature. Cooling of the panel is important in terms of electrical efficiency of the panel.Using PV panel as both a thermal and an electrical source is a commonly used method to increase the efficiency. The aim here is to improve the electrical characteristics by removing the thermal energy from the heated panel and to obtain thermal energy from the panel. PV/T (PhotoVoltaic/Thermal) panels are used for this purpose. Varieties produced for the integration of PV/T panels to the building surface is called BIPV/T (Building Integrated PV/T). With BIPV/T, the surfaces of the buildings are covered with solar insulation and the electrical and thermal energy is obtained as well as the insulation of the buildings. Fluids such as air and / or water are passed through the BIPV/T systems to cool the panel. With the heat energy on the panel, the temperature of this fluid rises. High temperature fluid (water or air) is used for the building's hot water and hot air needs so that both the panel is cooled and the building is heated.