Yaşar Üniversitesi’nde Kurulan Binaya Entegre Bir Fotovoltaik Sistemin Dinamik Performansının Değerlendirilmesi

Binaya Entegre (ya da bina ile bütünleşik) Fotovoltaik (FV) Sistemler (Building Integrated PV Systems: BIPV Sistemler), dünya çapında güneş endüstrisinde en hızlı gelişen teknolojidir. Bu sistemler, elektrik üretimini bina kabuğunun diğer fonksiyonlarıyla kombine eden çok fonksiyonlu yapı elemanları olarak görülmektedir. Yaşar Üniversitesi’ndeki bir binanın yan duvarlarına, 15 ortaktan oluşan 7. Çerçeve Avrupa Komisyonu projesi (REELCOOP olarak adlandırılan) kapsamında, bir binaya entegre fotovoltaik (BEFV) sistemi, 8 Şubat 2016 tarihinde kuruldu. Bu sistemin toplam pik gücü 7,44 kW olup, toplam 48 adet kristal silisyum (o-Si) FV modülden oluşmaktadır. Modüller ile duvar arasında 150 mm boşluk vardır. Toplam hücre ve cephe yüzey alanları, sırasıyla, 42,08 m2 ve 57,6 m2’dir. Söz konusu BEFV sisteminin bazı ön deneysel, modelleme ve sayısal çalışmaları, projenin ortaklarından biri olan İngiltere’deki Reading Üniversitesi’nden bir araştırma grubu tarafından yapılarak, Yaşar Üniversitesi’ne kurulacak en iyi BEFV sistemi seçildi. Bu sistemin FV hücreleri, projenin diğer ortağı olan bir İspanyol firması tarafından tasarlanıp imal edildi. Bu çalışmada, öncelikle, BEFV sistemler kısaca açıklandı ve performans değerlendirilmesinde kullanılan temel bağıntılar verildi. Daha sonra, Yaşar Üniversitesi kampüsündeki mevcut bir binanın cephesine kurulan BEFV sistemi kısaca tanıtıldı. Son olarak, sistemin kurulduğu tarihten bugüne kadar geçen bir dönemde, sistemin performansı değerlendirildi. Bugünkü bilgimize göre, Avrupa Komisyonu projesi kapsamında bir Ar-Ge’ye dayalı olarak ülkemizde ilk defa Yaşar Üniversitesi’nde kurulan bir BEFV sisteminden elde edilen deneyimin, bu konuda çalışan tasarımcı, uygulayıcı, mühendis ve mimarlara katkı sağlayacağı yazarlar tarafından beklenmektedir.

Dynamic Performance Assessment of a Building Integrated Photovoltaic System Installed at Yasar University

Building Integrated PV (BIPV) systems are one of the most rapidly developing technologies in the field of solar energy industry. These systems can be regarded as multi-functional building materials, which combine electricity generation with other functions of the building envelope. A BIPV system with a capacity of 7,44 kWp was installed on the south-east facing façade of a building located at the campus of Yasar University on 8 February 2016, within the context of a 7th Framework EU Project named REELCOOP (Renewable Electricity Cooperation). This system consists of 48 mono-crystalline PV modules and there is a 150 mm gap between the modules and the façade to allow air to flow through by cooling the BEFV system. The total area of the whole system and effective solar cell area are 57,6 m2 and 42,08 m2, respectively. Pre-tests, modeling and numerical studies were conducted by a research group at the University of Reading in England to select the most suitable system to be installed at Yasar University. Accordingly, the modules of the system were designed and manufactured by a Spanish company. In this study, BIPV systems were briefly decribed and main relations used in assessing their performance were given first. The BIPV system installed on a façade of an existing building at Yasar University was then introduced. Finally, the performance of the system was evaluated over a period from its commissioning date to today. The authors expect that the experience gained from the BIPV system installed at Yasar University for the first time in our country based on a R&D study within the scope of a European Commission Project will contribute to designers, practitioners, engineers and architects working in this field.

___

  • [1] Reelcoop Projesi, http://www.reelcoop.com/ (Erişim Tarihi: 11 Ocak 2017).
  • [2] International Energy Agency (IEA), “Renewable Energy Medium-Term Market ReportMarket Trends And Projections To 2018”, 2013.
  • [3] Quesada, G., Rousse, D., Dutil, Y., Badache, M., Halle, S., “A Comprehensive Review Of Solar Facades. Opaque Solar Facades”, Renew Sustain Energy Rev, 16:2820-32, 2012. DOI:10.1016/J.rser.2012.01.078.
  • [4] Quesada, G., Rousse, D., Dutil, Y., Badache, M., Hallé, S., “A Comprehensive Review Of Solar Facades. Transparent And Translucent Solar Facades”, Renew Sustain Energy Rev, 16:2643- 51,2012. DOI: 10.1016/J. rser.2012.02.059.
  • [5] Jelle, B. P., Breivi̇k, C., Drolsum, R. H., “Building Integrated Photovoltaic Products: A State-of-the-art Review And Future Research Opportunities”, Sol Energy Mater Sol Cells, 100:69-96, 2012, DOI:10.1016/J.solmat.2011.12.016.
  • [6] Jelle, B. P., Breivik, C., “The Path To The Building Integrated Photovoltaics Of Tomorrow”, Energy Procedia, 20:78-87, 2012. DOI:10.1016Iegypro.201.03.010.
  • [7] NREL Report, “Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) In The Residential Sector: An Analysis Of Installed Rooftop System Prices”, 2011, www.nrel.gov/docs/fy12osti/53103.pdf (Erişim Tarihi: 16 Aralık 2016)
  • [8] Barkaszi̇, S., Dunlop, J., “Discussion Of Strategies For Mounting Photovoltaic Arrays On Rooftops”, Sol Eng, 333-8, 2001.
  • [9] Hagemann, I. B., “Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Architektonische Integration Der Photovoltaik In Die Gebäudehülle”, Müller, Köln, 2002.
  • [10] Henemann, A., “BIPV: Built-In Solar Energy”, Renew Energy Focus, 9:14,16-9, 2008, DOI:10.1016/S1471-0846(08)70179-3.
  • [11] Dincer, İ., Rosen, M. A., “Exergy”, 2. Basım, UK, Elsevier, 2013.