Yoğunlaştırıcılı güneş panellerinde ısı deposu olarak parafin wax kullanılmasının deneysel incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında yoğunlaştırıcılı ve yoğunlaştırıcı kullanılmayan güneş panellerinin faz değiştiren malzeme kullanılarak soğutulması deneysel olarak incelenmiştir. Faz değiştiren malzeme olarak ergime sıcaklığı 47°C olan parafin wax kullanılmıştır. Parafin wax kullanılmayan yoğunlaştırıcılı sistemlerde en yüksek güneş ışınımı 3700 W/m^2 olarak ölçülmüştür. Bu güneş ışınımında panel arkası sıcaklığı ise 127°C olmuştur. Yoğunlaştırıcılı parafin wax kullanılan sistemde ise en yüksek güneş ışınımı 3570 W/m^2 olarak ölçüldüğünde panel arkası sıcaklığı 102°C olmuştur. Soğutmalı panel verimi %7 olarak hesaplanırken soğutmasız panel verimi %10 olarak hesaplanmıştır. Soğutmalı sistem güneş ışınım değerleri deneyler sırasında soğutma yapılmayan yoğunlaştırıcılı sisteme göre yüksek olduğundan panel arkası sıcaklık değerleride yüksek olarak ölçülmüştür. Bu yüzden panel verimleride %3 daha düşük olarak hesaplanmıştır. Fakat yüksek güneş ışınımından dolayı yoğunlaştırıcılı ve soğutmalı sistemden elde edilen güçler, soğutmasız sistemden fazla olmuştur. Dolayısı ile verim düşük olmasına karşın, üretilen enerji yüksek olmuştur. Yoğunlaştırıcılı sistemler için panel verimi tek başına bir gösterge olmayıp, yoğunlaştırılan güneş ışınımı ve yoğunlaşma katsayısı gibi değerler ile birlikte kullanılmasının daha doğru olacağı anlaşılmaktadır.

In this thesis study, the cooling of condensing and non-condensing solar panels by using phase change material was analyzed experimentally. As a phase change material, paraffin wax with melting temperature of 47°C was used. In condensing systems not using paraffin wax, the highest solar radiation was measured as 3700 W/m^2. In this solar radiation, the temperature behind the panel was 127°C. In condensing systems using paraffin wax, when the highest solar radiation was measured as 3570 W/m^2, the temperature behind the panel was 102°C. While the efficiency of cooled panels was calculated as 7 %, the efficiency of uncooled panels was calculated as 10 %. As the solar radiation values in cooled systems were higher than the solar radiation values in uncooled condensing systems during experiments, the temperature behind the panel was also measured as high. For this reason, panel efficiencies were also calculated as 3 % lower. However, as a result of high solar radiation, the powers acquired from condensing and cooled systems were more than the powers acquired from uncooled systems. Accordingly, despite low efficiency, the produced energy was high. It is understood that the panel efficiency is not the only indicator for condensing systems and it is more accurate to use panel efficiency with values such as condensed solar radiation and condensation coefficient.