PV/T panelin alüminyum kanatçık elemanları ile soğutularak enerji performansının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the energy performance of the PV/T panel cooled with aluminum fins
Yazar: KÖKSAL NAKIŞDÜZER
Danışman: PROF. DR. ÖMER ÖZYURT ; DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ÖMEROĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources

Özet:
Bilim, sanayi ve teknoloji gibi birçok alanda gelişim sağlanan günümüzde enerji ihtiyacı da çok hızlı artmaktadır. Hızla artan enerji ihtiyacının karşılanması için fosil yakıtların sürekliliğinin olamaması, pahalı olması ve çevreye zararları nedeniyle alternatif enerji kaynaklarının geliştirilmesine neden olmuştur. Alternatif enerji kaynakları içinde  en hızlı gelişim gösteren kaynak diğer enerji kaynaklarına nazaran güneş enerjisi olmuştur. Güneş enerjisinden elektrik üretimi fotovoltaik paneller ile yapılmaktadır. Fotovoltaik paneller güneşten gelen ışınların %15-20'lik bir kısmını elektriğe kalan kısmını da ısı enerjisine dönüştürmektedir. Fotovoltaik panelin ısı üretmesi, panelin ısınmasına panel sıcaklığının artması da elektrik üretimini negatif yönde etkilendiği hem literatür araştırmalarından hem de deneysel sonuçlar incelendiğinde görülmektedir. Fotovoltaik panellerin enerji performansını iyileştirilebilmek hem de üretilen ısı enerjisinden yararlanmak amacıyla bir deney düzeneği tasarlanmıştır. Burada ısı enerjisi kullanılan akışkana aktarılmıştır. Elde edilen termal enerji, uygun tasarım yapılarak birçok ısıtma ihtiyacı karşılanabilir. Deney düzeneği tasarımı ısıyı panel yüzeyinden uzaklaştırarak kullanılan akışkan sıcaklığını artırmak için 1,8 mm kalınlığında 16 mm çapında silindirik ve yarı silindirik alüminyum kanatçıklar ile iki farklı diziliş şekliyle ve Reynolds değeri yaklaşık 1500, 2000, 2500,3000 olmak üzere dört farklı hava hızında ve 600W/m2, 800 W/m2, 1000 W/m2 ışınım seviyelerinde deneysel olarak incelenmiştir. Yapılan deneylerin sonuçları incelendiğinde tam silindir kanatçıkla şaşırtmalı dizlimde ve Reynolds yaklaşık 3000 değerinde toplam verim, 600 W/m2ışınımda %32,8 oranında, 800 W/m2 ışınımda %34,5 oranında, 1000 W/m2ışınımda ise %39,1 kadar artış göstermiştir.

Abstract:
In many areas such as science, industry and technology, the need for energy is increasing rapidly. The lack of continuity of fossil fuels in order to meet the rapidly increasing energy needs has led to the development of alternative energy sources due to its expensive and harmful effects on the environment. Among the renewable energy sources, solar energy has been the fastest developing source compared to other energy sources. Solar energy is used in different applications. Photovoltaic panels are used to generate electricity from solar energy. Photovoltaic panels  the rays coming from the sun convert 15-20% to electricity and the rest to heat energy. It is seen that photovoltaic panel heat generation, panel heat up and panel heat increase negatively affect electricity production both from literature researches and experimental results. An experimental setup was designed to improve the energy performance of the photovoltaic panels and to utilize the heat energy produced. Here, the heat energy is transferred to the fluid used, many heating needs can be met by making the appropriate design. In order to increase the temperature of the fluid used to remove heat from the panel surface in the design of the test apparatus, 1,8 mm thick 16 mm diameter cylindrical and semi-cylindrical aluminum fins with two different array shapes and Reynolds at approximately 1500, 2000, 2500, 3000 at four different air speeds and 600W / m2, 800 W / m2, 1000 W / m2 radiation levels were investigated experimentally When the results of the experiments were examined,  the total efficiency with a full cylinder fin and at the nearly 3000 Reynolds significantly increased by 32.8% at 600 W / m2 radiation, by 34.5% at 800 W / m2 radiation and by 39.1% at 1000 W / m2 radiation.