Fotovoltaik Panellerin Hexagon Kanatçıklarla Su Soğutmalı Sistem Tasarımı ve Analizi


Sakarya H. U.(Yürütücü), Tat M. E.

TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2022

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2022
  • Bitiş Tarihi: Kasım 2022

Proje Özeti

Güneş enerjisine dayalı çalışan fotovoltaik panellerin önemli 2 sorunu vardır. Bunlar düşük verimle çalışmaları, çalışma sıcaklığı ve çalışma saati arttıkça verim düşme ihtimallerinin bulunmasıdır. Son yıllarda yenilenebilir enerjiye olan ilginin artmasıyla, fotovoltaik panellerin daha sürdürülebilir olmaları ve daha verimli çalışmaları amaçlanmaktadır. Bu projede de güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren fotovoltaik panellerin ısıl verimi arttırılmaya çalışılacaktır. Bunun için fotovoltaik panelin boyutlarına uygun su soğutma sistemi tasarlanacaktır. Bu tasarlanan soğutma sistemi, panelin altında duracaktır. Soğutma sisteminin içinden su akışı sağlanarak, soğutma gerçekleştirilmeye çalışılacaktır. Bu çalışmanın özgün değeri olarak; 1) fotovoltaik panellerin soğutma sistem tasarımında bilgisayar destekli tasarım ve analiz programlarının kullanılacak olması ve proje sonunda özellikleri belirtilmiş 3 boyutlu katı model tasarımına ulaşılacak olması, 2) soğutma sistemi tasarımında, literatürde bahsedilen boru kullanılarak yapılmış soğutma sistemlerinin aksine hexagon kanatçık kullanılacak olmasıdır.. Bu çalışmanın yöntemi; ana hatlarıyla veri seti oluşturulması, katı model tasarımı, akış ve ısı transferi analizlerinin yapılması olarak aşamalandırılmıştır. Veri seti oluştururken  bir fotovoltaik panelin katalog değerlerinden ve bu alanda yapılmış literatür çalışmalarından faydalanılacaktır. 3 boyutlu katı modelleme Fusion 360 programında, veri seti sınır şartlarına (boyu, yüksekliği, yapıldığı madde) uygun olarak tasarlanacaktır. Analiz kısmında ise soğutucu akışkan olarak su seçilecektir. Analiz hesaplamaları Ansys Fluent programı ile yapılacaktır. Çalışmanın yönetimi açısından 6 ay sürmesi planlanmaktadır. Bu projenin yaygın etkisi olarak, akademik açıdan bilimsel niteliktedir ve bilimsel bir kongrede sözlü yada poster olarak sunulabilir. Bu proje, enerji verimliliği sağlaması açısından ekonomik bir katkı sağlayabilir.