Güneş enerjili ısı borusu kullanılarak termoelektrik modüller ile elektrik üretimi deneysel incelemesi
Experimental analysis of electricity generation with thermoelectric modules using solar heat pipes
Yazar: CELİL YILMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN ÖZBAŞ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yenilenebilir Enerji ve Uygulamaları Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Termoelektrik enerji ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüşmesidir. Diğer bir deyişle termoelektrik modülün sıcak ve soğuk yüzeyleri arasında oluşan ısıl farkın elektrik enerjisine dönüşümüdür. Bu amaçla çalışmamızda termoelektrik modüller üzerinde en yüksek sıcaklık farkını yakalayarak maksimum elektrik enerjisi elde etmek üzere bir deney düzeneği kurulmuştur.   Deney düzeneği parabolik güneş kollektörü, ısı borusu, pasif soğutucu ve termoelektrik modüllerden oluşmaktadır. Özellikle pasif soğutucu içerisinde kullandığımız ESS, alkol, su akışkanları kullanarak güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etme yöntemleri araştırılmıştır. Literatür taramalarında yenilenebilir enerji kaynaklarının elektrik enerjisine dönüştürülmesi teknikleri araştırılmıştır. Ayrıca güneş enerjisinin elektrik enerjisine dönüştüren yöntemler de incelenmiştir. Bu yöntemler arasında parabolik güneş kollektörü, ısı borusu, pasif soğutucu, pasif soğutucu içerisinde kullanılan sıvılar termoelektrik modüllerden oluşan bulunmakla birlikte pasif soğutucu akışkanlarının incelendiği bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Çalışmamızdaki deney düzeneğinde ısı borusu parabolik güneş kollektörünün odakladığı güneş enerjisinden elde edilen ısıyı termoelektrik modüllerin sıcak yüzeyine iletmektedir. Soğutucu cisim ile termoelektrik modüllerin soğuk yüzeyini ısısını düşürmektedir. Bu ısıl farktan dolayı termoelektrik modüller elektrik üretmektedirler. Soğutucu cisim içerisinde kullandığımız ESS, alkol ve su sıvılarının modül üzerindeki ısıl farka etkisi ile TEC ve TEG tipi termoelektrik modüllerin elektriksel karakteristikleri incelenmiştir. Bu elektriksel karakteristiklerle TEG ile TEC tipi termoelektrik modüller karşılaştırılmıştır.  
 
Anahtar Sözcükler: Termoelektrik modül, güneş enerjisi, yenilenebilir enerji

Abstract:
Thermoelectric energy is the conversion of heat energy into electrical energy. In other words, the thermal difference between the hot and cold surfaces of the thermoelectric module is the conversion of electrical energy. In this study, experimental setup was established for this purpose. For this purpose, our aim is to obtain maximum electrical energy by capturing the highest temperature difference on thermoelectric modules. In this study, methods of obtaining electrical energy from solar energy by using parabolic solar collector, passive cooler, ESS, alcohol and water, heat pipe and thermoelectric modules used in passive cooler were investigated. In the resource surveys, the techniques of converting renewable energy sources to electrical energy were investigated. In addition, the conversion techniques of solar energy to electrical energy were investigated. In these techniques, a general system including parabolic solar collector, heat pipe, fluids used in heat pipe, cooling body and thermoelectric modules have not been found. In the experimental setup in our study, the heat pipe transmits the heat obtained from the solar energy focused on the parabolic solar collector to the hot surface of thermoelectric modules. It reduces the heat of the cold surface of the thermoelectric modules by the cooling body. Due to this thermal difference, thermoelectric modules generate electricity. The electrical characteristics of TEM and TEG thermoelectric modules of TEC type were investigated by using ESS, alcohol and water liquids used in the cooling body. These electrical characteristics were compared with TEG and TEC type TEM thermoelectric modules. 
 
Keywords: Renewable energy, thermoelectric module, solar energy