Doğal dolomit tozu katkılı gizli ısı depolama ünitesi içeren çift geçişli hibrit fotovoltaik-termal kollektörün tasarımı ve deneysel incelenmesi
Design and experimental investigation of a double-pass hybrid photovoltaic-thermal collector with natural dolomite powder integrated latent heat storage unit
Yazar: BARIŞ KUSUN
Danışman: DOÇ. DR. TOLGA URAL
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Güneş kolektörleri = Solar collectors ; Hibrit enerji = Hybrid energy ; Isıtma enerjisi = Heating energy ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Fotovoltaik/termal (PV/T) sistemler, aynı yüzey alanında hem elektrik hem de termal enerji üretme yeteneğine sahiptirler. Ayrıca, PV/T sistemlerinin kullanılması, güneş paneli sıcaklığını azaltmaya yardımcı olarak sistemin elektrik çıkışını artırır. Bu çalışmada, doğal dolomit tozu içeren termal enerji depolama ünitesi (TES) kullanılarak çift akışlı bir PV/T (DPV/T) sisteminin elektrik ve termal etkinliğinin artırılması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, üç farklı tipte DPV/T modeli oluşturulmuş, üretilmiş ve aynı test koşullarında deneysel olarak incelenmiştir. İlk DPV/T, geleneksel bir sistem olarak yapılandırılmıştır. İkinci (DPV/T-TES) ve üçüncü (DPV/T-DTES) sistemler ise sadece parafin bazlı ve doğal dolomit tozu içeren TES'lerle yükseltilmiştir. Deneysel olarak elde edilen sonuçlar, dolomit partikülü ile geliştirilen TES'in DPV/T sisteminde elektriksel, termal ve toplam ekserji verimliliği sırasıyla %10,83; %32,62 ve %54,07 oranında artırdığını göstermiştir. Ayrıca, test edilen sistemlerin ortalama performans oranları 0,62 ile 0,69 arasında elde edilmiştir. Deneysel olarak elde edilen bulgular, doğal dolomit partiküllü TES'in DPV/T sisteminde hem elektrik hem de termal verimlilikler üzerindeki olumlu etkisini ortaya koymuştur.

Abstract:
Photovoltaic/thermal (PV/T) systems have ability the produce both electrical and thermal energy in a same surface area. Additionally, utilizing PV/T systems help to reduce the solar panel temperature and therefore, improving the electrical output of the system. In this survey, it is aimed to improve the electrical and thermal effectiveness of a double-flow PV/T (DPV/T) system by using natural dolomite power-embedded thermal energy storage unit (TES). In this regard, three various types of DPV/Ts have been modelled, fabricated and experimented in the same test conditions. The first DPV/T structured as a conventional system. Second (DPV/T-TES) and third (DPV/T-DTES) systems have been upgraded with only paraffin-based and natural dolomite powderembedded TESs, respectively. The experimentally obtained results indicated that utilizing dolomite particleenhanced TES in the DPV/T system improved the electrical, thermal and total exergetic efficiencies as 10.83 %, 32.62 % and 54.07 %, respectively when compared to the conventional PV/T. Additionally, mean performance ratios of the tested systems were acquired between 0.62 and 0.69. The experimentally obtained findings showed the positive effect of utilizing natural dolomite particles-embedded TES in the DPV/T system on both electrical and thermal efficiencies.