THERMAL MANAGEMENT OF PHOTOVOLTAIC PANELS UTILIZING SOLID-SOLID PHASE CHANGE MATERIAL
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ÇETİN AKÇAY
Danışman: Özgür Bayer
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yenilenebilir enerji üretim yöntemleri son yıllarda daha da dikkat çekmeye başlamıştır. Bu yenilenebilir enerji yöntemlerinden biri de güneş enerjisinin kullanımıdır. Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için fotovoltaik paneller kullanılmaktadır. Ancak, bu paneller yeterince verimli çalışmamaktadırlar. Hatta, çalışma sıcaklıkları arttıkça verimleri daha da düşmektedir. Bu yüzden, panellere uygulanabilecek bir ısıl yönetim panellerin verimliliğini arttırabilir. Dikkat çeken ısıl yönetim yollarından biri faz değiştiren malzemelerin kullanımıdır. Çoğunlukla katı-sıvı faz değiştiren malzemeler kullanılmasına rağmen; bu malzemeler düşük termal kararlılığa ve eridikleri için belirsiz bir şekle sahiptirler. Katı-katı faz değiştiren malzemelerse, belli bir sıcaklık aralığında kristal yapılarını değiştirerek enerji depolarlar ve ısıl yönetim sağlamış olurlar. Bunu yaparken şeklini ve termal kararlılığını korumaya devam ederler. Bu tezde, katı-katı faz değiştiren malzeme ile fotovoltaik panelin birlikte kullanımı incelenmiştir. Araştırma için deney yapılmış olup deney sonuçları kurulan sayısal modelin geçerliliğinin tespitinde kullanılmıştır. Kurulan sayısal model bu sayede farklı katı-katı faz değiştiren malzeme konfigürasyonlarında da kullanılmış olup panellerin ısıl yönetimi ve enerji üretimi incelenmiştir. Testlerden toplanan verilerin kullanılmasıyla gerçekleştirilen sayısal analizler sonucunda katı-katı faz değiştiren malzemenin kullanımın fotovoltaik panel performansını geliştireceği gösterilmiştir. Fotovoltaik panelin üst yüzey sıcaklık ortalaması %9.74 düşmüştür. İdeal bir çözüm olarak da 40 mm kalınlığa sahip faz değiştiren malzeme fotovoltaik panelin verimliliğini %9.05'ten %9.27'ye arttırmıştır.