Hava soğutmalı termoelektrik jeneratör ve PV/T kollektör çiftinin enerji ve ekserji performansının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the energy and exergy performance of an air cooled thermoelectric generator and PV/T collector pair
Yazar: HAMAT HAFFADINE FATIME NABAWIA
Danışman: DOÇ. DR. SELÇUK SELİMLİ
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Planlaması ve Verimliliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy

Özet:
Fotovoltaik (PV) sistemlerin elektriksel performansını artırmak amacıyla, PV panellerinin termoelektrik jeneratörler (TEJ) ve termal toplama cihazlarıyla entegre edildiği yenilikçi hibrit sistemler üzerine çalışılmaktadır. PV/T-TEJ sistemler üzerinde yapılan çalışmalar, bu sistemlerin enerji üretim kapasitesini artırmayı ve çeşitli enerji ihtiyaçlarını daha verimli bir şekilde karşılamayı hedefler. Bu çalışmada, üç özdeş PV panelinden biri referans panel olarak belirlenmiş. Diğer iki panelin arka yüzeylerine termoelektrik jeneratörler (TEJ) entegre edilerek PV/T-TEJ1 ve PV/T-TEJ2 hibrit kollektörleri oluşturulmuş ve bu sistemlerin performansları karşılaştırılmıştır. PV/T-TEJ1 ve PV/T-TEJ2 hibrit kollektörleri, referans PV paneline kıyasla sırasıyla %13,9 ve %19,8 daha düşük sıcaklık sağlamıştır. PV/T2-TEJ2, PV/T-TEJ1'den %6,9 daha düşük sıcaklık farkı göstermiştir. Elektriksel güç çıkışında, PV/T-TEJ1 ve PV/T-TEJ2 sistemleri, referans PV paneline göre sırasıyla %3,85 ve %39,14 artış sağlamıştır. PV/T-TEJ2, PV/T-TEJ1'den %33,98 daha fazla güç üretmiştir. PV/T-TEJ1 ve PV/T-TEJ2 kollektörleri, enerji ve ekserji verimliliğinde PV paneline göre sırasıyla %59,4, %79,22 enerji ve %2,7, %4,9 ekserji daha yüksek performans göstermektedir. Ayrıca, PV/T-TEJ2 kollektörü, PV/T-TEJ1'den %19,82 enerji ve %2,2 ekserji daha fazla verimlilik sunmaktadır. TEJ'lerin performansı, ortalama değerleri sırasıyla 0,0064 W ve 0,2013 W oranında artış göstermiştir. PV/T-TEJ2 sisteminde TEJ'lerin performansı daha iyi ve daha stabil bulunmuştur.

Abstract:
Innovative hybrid systems have been developed to enhance the electrical performance of photovoltaic (PV) systems by integrating PV panels with thermoelectric generators (TEG) and thermal collection devices. Studies on PV/T-TEG systems aim to increase their energy production capacity and meet various energy needs more efficiently. In this study, one of three identical PV panels was designated as the reference panel. Thermoelectric generators (TEGs) were integrated into the back surfaces of the other two panels to create PV/T-TEG1 and PV/T-TEG2 collectors, and the performance of these systems was compared. The PV/T-TEG1 and PV/T-TEG2 collectors have provided temperatures that are 13.9% and 19.8% lower, respectively, compared to the reference PV panel. PV/T-TEG2 shows a temperature difference that is 6.9% lower than PV/T-TEG1. In terms of electrical power output, the PV/T-TEG1 and PV/T- 
TEG2 systems have achieved increases of 3.85% and 39.14%, respectively, compared to the reference PV panel. PV/T-TEG2 has produced 33.98% more power than PV/T-TEG1. Additionally, the PV/T-TEG1 and PV/T-TEG2 collectors demonstrate higher performance in energy and exergy efficiency compared to the PV panel, with improvements of 59.4%, 79.22%, and 2.7%, 4.9%, respectively. Additionally, the PV/T-TEG2 collector offers 19.89% and 2.2% higher efficiency compared to the PV/T-TEG1. The TEG performance was found to be better and more stable in the PV/T-TEG2 system.