Akademik Veri Yönetim Sistemi
EJONS, International Journal on Mathematic, Engineering and Natural Sciences, cilt.3, sa.2, ss.107-119, 2018 (Hakemli Dergi)
Bu çalışma kapsamında, parametreleri literatür araştırması sonucunda belirlenen fotovoltaik bir sistemin enerji ve ekserji analizi yapılmış olup sonrasında sistemin geliştirilmesi için fotovoltaik-termal sistem tasarlanarak aynı şartlar altında parametreleri hesaplandıktan sonra enerjik ve ekserjik açıdan verimlilikleri karşılaştırılmıştır. Bu iki hesabın farkı üzerinden, PV/T sistemlerde önemli olan parametreler belirlenmiş ve tablo ile verilmiştir. Önemli olan parametreler dikkate alınarak sistem yorumlanmıştır. Termal soğutmalı sistemlerde enerji ve ekserji verimliliklerinin yaklaşık olarak %7 artış gösterdiği hesaplanmıştır. Fotovoltaik termal sistemler, ekserjik verimliliğin ve entropi dengesinin arttırılması açısından uygun yapıdadır ve tasarlanan sistemlerde şofben cihazıyla hibrit elektronik kontrollü bir yapı oluşturulmuştur. Ekserjik verimliliğin arttırılması için konutlarda diğer elektrikli sıcak su ihtiyacı olan ev gereçleriyle sistemin birleştirilip birleştirilemeyeceği tartışılmıştır. Bu bağlamda yapılan tasarım özetle şu şekildedir: Isınan su, konut şebekesinden gönderilen su ile boylerde karşılaşarak termostatik bimetal kullanan termostatla şebeke suyu sıcaklığı maksimum 50 °C’ye çıkarılacaktır, sonrasında ihtiyaç halinde direkt olarak konutun duş veya mutfağına gönderilecektir. Eğer ısıtılması hedeflenen şebeke suyunun sıcaklığı 35 °C ‘nin üzerine eşdeğer kullanım faktöründen dolayı yükseltilemezse, elektrik enerjisini güneş panelinden temin eden şofbenin devreye girmesi planlanmıştır. Bu nedenle panelden gelen sıcak su öncelikle şofben içinden geçirilmiştir. Soğutucu suyun, kullanım suyunu karşıladığı halde, yüksek sıcaklıklara ulaşması durumu da düşünülerek sisteme yassı borulu kondenser ve fan eklenmiştir; sirkülasyon pompasının, suyu kondenserden geçirerek dolaştırması şeklinde tesisat dizaynı oluşturulmuştur. Kondenser ünitesi fanının da elektrik enerjisinin kurulan fotovoltaik pillerden karşılanacağı hesaplanmıştır. Termal soğutmanın uygulandığı sistemlerin, elektriksel verimliliğinin ve ömrünün soğutma performansına bağlı olarak uzadığı ve hibrit sistemler kurularak ekserjik verimliliği önemli derecede arttığı için amortisman süresinin daha düşük olacağı anlaşılmıştır.