İzmir Koşullarında Açık Gökyüzü Işınımı İçin Fotovoltaik/Termal (PV/T) Kolektörün Teorik Modellenmesi

Bu çalışmada İzmir ili için açık gökyüzü ışınım modeli kullanılarak her ayı temsileden gün için güneye bakan, 30° eğimle kurulmuş olan kolektör yüzeyine gelensaatlik ışınım değerleri hesaplanmıştır. Bu ışınım değerlerine bağlı olarak fizikselboyutları ve özellikleri belirli bir Fotovoltaik/Termal (PV/T) kolektörün teorik modellemesi yapılmıştır. İncelenen PV/T kolektörün sürekli olarak sabit sıcaklıkta sugirişi sağlanan koşullarda ki analizi gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler neticesinde İzmir ili koşullarında ki bir PV/T kolektör tarafından üretilen elektrik ve ısıenerjisi her ayı temsil eden gün için saatlik değişimlerle gün boyunca hesaplanarakbelirlenmiştir. Ayrıca bu saatlik ışınım değerlerine göre PV/T kolektörün elektriksel, ısıl ve toplam kolektör verimliliği hesaplanmıştır. Verimlilik değerlerinin yıl boyunca aylara göre değişimleri de verilmiştir. PV/T kolektörde soğutmanın elektriküretimine ve toplam kolektör verimine etkisi incelenmiştir.

Theoretical Modeling of The Photovoltaic/ Thermal (PV/T) Collector for Clear Sky Radiation in İzmir Conditions

In this study, hourly radiation values from the collector surface which is installed with a 30° inclination facing south for the day representing the every month by being used the Clear sky radiation model for İzmir city are calculated. Based on these radiation values, theoretical modeling of a Photovoltaic/Thermal (PV/T) collector with a specific physical size and characteristics is made. The investigated PV/T collector was continuously analyzed at the constant temperature water inlet conditions. As a result of the analyzes, electricity and heat energy produced by a PV/T collector in İzmir city conditions were determined by calculating hourly changes throughout the day for day representing the every month. In addition, electrical, thermal and total collector efficiency of PV/T collector were calculated according to these hourly radiation values. Changes according to months throughout the year of efficiency values were also given. The effect on electricity generation and total collector efficiency of cooling in PV/T collector was investigated.

PDF

___

[1] Duffie, J.A., Beckman, W.A., “Solar Engineering of Thermal Processes”, 4th ed., John Wiley and Sons, 2013.
[2] Islahi, A., Shakil, S., Hamed, M. “Hottel’s Clear Day Model for a Typical Arid City – Jeddah”, International Journal of Engineering Science Invention ISSN (Online): 2319 – 6734, ISSN (Print): 2319 – 6726 www.ijesi.org, Vol. 4(6), pp. 32-37, June, 2015.
[3] Yılmaz, R., Kırtepe, E., Özbalta, N., “Bandırma Ve Gönen İçin Açık Gökyüzü Işımasının Tahminlenmesi”, Uluslararası Bandırma ve Çevresi Sempozyumu (UBS’18) Tam Metin Bildiriler Kitabı III: Ulaştırma-Denizcilik-Su Ürünleri, Sağlık ve Sağlık Kurumları, Coğrafya ve Çevre, Enerji, Jeoloji-Madencilik, 458- 468, 17-19 Eylül, 2018.
[4] Wong, L.T., Chow, W.K., “Solar Radiation Model”, Applied Energy, 69, 191-224, 2001.
[5] Zhao, X., Zhang, X., Riffat, S.B., Su, Y., “Theoretical Study of the Performance of a Novel PV/e Roof Module for Heat Pump Operation”, Energy Conversion and Management, 52, 603–614, 2011.
[6] Zhang, X., Zhao, X., Shen, J., Xu, J., Yu, X., “Dynamic Performance of a Novel Solar Photovoltaic/Loop-Heat-Pipe Heat Pump System”, Applied Energy, 114, 335-352, 2014.
[7] Bansal, N.K., Thomas, P.C., “A Simple Procedure for Selection and Sizing of Indirect Passive Solar Heating Systems”, Building and Environment, 26(4), 381-387, 1991.
[8] Qiu, Z., Zhao, X., Li, P., Zhang, X., Ali, S., Tan, J., “Theoretical Investigation of the Energy Performance of a Novel MPCM (Microencapsulated Phase Change Material) slurry based PV/T module”, Energy, 87, 686-698, 2015.