Güneş panellerinde kojenerasyon ve ekserji analizi

Abstract

Günümüzdeki ticari kullanımdaki çesitli yapılardaki PV günes toplaçlarınınverimlilikleri ortalama % 6-16 aralıgında olup kalan enerjinin önemli bir bölümü gerikazanılmayan ısıl enerji biçimindedir. Sıcak su elde edilmesinde kullanılan ısıl toplaçlarınverimlilikleri ise % 40-70 arasında degismektedir. Bu iki sistemin birlestirilmesi ile elde edilenikili üretim panelleri, kullanımda önemli bir maliyet avantajı saglayacaktır. Birlesikverimliligin, çok düsük bir maliyet artısına karsılık, en az % 50 oranında arttırılması, PV günestoplaç sistemlerinin geri ödeme sürelerini azaltacak ve yaygın kullanımını tesvik edecektir.Mugla Üniversitesi'nde gerçeklestirilen test düzeneginde, yalıtımlı ve yalıtımsız PVgünes toplaçları ve yalıtımlı su tipi akıskan ile sogutulan fotovoltaik/ısıl günes toplacı (PV/Tkojenerasyon) aynı kosullarda test edilerek, kojenerasyon sisteminin getirdigi farklar ekserjikanalizlerle belirlenmistir. Bu sonuçlar ile sistem optimizasyonu yapılmıs ve böylece deneysonuçlarının daha kapsamlı uygulamalar için temel olusturması saglanmıstır. Bu sonuçlar aynızamanda literatürde yapılan diger çalısmalarla da karsılastırılmıstır.Yükselen PV günes toplaç sıcaklıklarının verimlilige olan negatif etkilerinin azaltılmasıve ısı-geri kazanımının saglanması yoluyla mevcut uygulamalara yönelik verimliligi artırmakbu tezin ana amacını olusturmaktadır.Yapılan tüm bu çalısmalar; fotovoltaik/ısıl (PV/T) günes toplaçların verimlerininarttırılması ve fiyatlarının düsürülmesi ile pazarda temiz bir enerji sistemi olarak daha dayaygın kullanımını hedeflemektedir.Anahtar Kelimeler :PV Günes Toplacı, Fotovoltaik, Kojenerasyon, Fotovoltaik-Isıl (PV/T )Toplaç, Ekserji,.

Nowadays, several types of Photovoltaic (PV) collectors convert solar radiation intoelectricity with peak in the range of 6-16%. The efficiencies of flat plate thermal collectorswhich is used for heating water are about 40-70%. Combined Photovoltaic thermal (PV/T)collectors are very promising devices and no substantial steps have been taken towardsreducing their cost and makig them more competitive.A covered PV system and an uncovered PV system and a covered PV/T system withwater as the working fuids, are costructed and tested in Mugla University. Electrical andthermal energy amounts are calculated in Mugla weather conditions. Exergy analysis havebeen done. The test results are compared with the other systems in literature. The results showthat PV/T collector produces the largest available total (electrical and thermal) energy.This thesis presents also a review of the available literature on PV/T collectors. Fromthe literature review, it is clear that PV/T collectors are very promising devices and furtherwork should be carried out aiming at improving their efficiency and reducing their cost,making them more competative and thus aid towards global expansion and utilization of thisenvironmentally friendly energy device.Key Words :Hybrid photovoltaic/thermal (PV/T) water-heating system, Solar Energy,Thermal Energy, Photovoltaic, Cogeneration, Exergy, PV/T Collector