Yoğunlaştırılmış Bütünleşik Işınım Ayrıştırmalı PV/T Sistemlerinin Enerji ve Ekserji Analizi

Güneş enerjisi sistemlerinde, en yüksek teknoloji ve maliyet değerine sahip olan fotovoltaik modüllerin kullanımı söz konusudur. Bunların etkin ve yoğun kullanılması için önerilen yöntem, yutulum tabakası aracılığıyla Işınım ayrıştırmalı PV/T sistemleridir. Bu çalışmada, sistem parametrelerinden, yutulum ünitesi kalınlığı, akışkan debisi ve ışınım şiddeti değişimlerinin sisteme olan etkileri incelenmiştir. Sırasıyla, yutulum ünitesi kalınlığının arttırılmasıyla fotovoltaik modüle ulaşan ışınımın daha yüksek verimde elektrik üretimi, akış debisinin arttırılmasıyla sistemde ekserji artışı sağlanabileceği belirlenmiştir. Ayrıca, ışınım şiddetinin arttırılmasıyla da, sistemde ısı kazanımlarının ve dolayısıyla bu kazanımlara dayalı ekserji artışlarının olabileceği gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Işınımı Ayrıştırma, Optik Analiz, HAD Analizi, Yoğunlaştırılmış Fotovoltaik

Energy and Exergy Analysis of Concentrated PV/T Systems with Beam Splitting

The effects of the changes in absorption unit thickness, fluid flow rate and radiation intensity parameters of the Radiation decomposition PV/T systems are examined through the absorption layer, which is recommended for the effective and intensive use of photovoltaic modules, which have the highest technology and cost value in solar energy systems. It has been shown that radiation can provide higher efficiency electricity production. It has been determined that exergy production can be increased in the system by increasing the flow rate.

Keywords:

Beam Splitting, Optical Analysis, CFD Analysis, Concentrated Photovoltaic,

PDF

___

Bergene, T., ve Lovvik, O.M., (1995). Model Calculations On A Flat-Plate Solar Heat Collector with Integrated Solar Cells, Solar Energy, 55(6), 453-462. doi:10.1016/0038-092X(95)00072-Y.
Deng, R., He, Y., Qin, Y., Chen, Q., & Chen, L. (2012). Measuring pure water absorption coefficient in the near-infrared spectrum(900--2500 nm). Yaogan Xuebao- Journal of Remote Sensing, 16(1), 192-206.
Duffie JA, Beckman WA, (1991). Solar Energy of Thermal Process, 2nd Edition. New York, John Wiley & Sons,
Gang Wang, Fasi Wang, Fan Shen, Zeshao Chen, Peng Hu (2019). Novel design and thermodynamic analysis of a solar concentration PV and thermal combined system based on compact linear Fresnel reflector. Energy 180,133-148. doi: 10.1016/j.energy.2019.05.082.
Hatwaambo, S, Hakansson, H., Nilsson, J. ve Karlsson, B. (2008). Angular characterization of low concentrating PV– CPC using low-cost reflectors. Solar Energy Materials & Solar Cells, 92: 1347– 1351. doi:10.1016/j.solmat.2008.05.008
JI, Jie, et al. ( 2007). A sensitivity study of a hybrid photovoltaic/thermal water-heating system with natural circulation. Applied Energy, 84.2: 222-237. doi:10.1016/j.apenergy.2006.04.009
Smith, M. K., Selbak, H., Wamser, C. C., Day, N. U., Krieske, M., Sailor, D. J., & Rosenstiel, T. N. (2014). Water cooling method to improve the performance of field-mounted, insulated, and concentrating photovoltaic modules. Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of the ASME, 136(3), [034503]. doi:10.1115/1.4026466
Tripathi R., Saini, V., Tiwari, G.N. ve Al-Helal, I.M. (2018). Electrical and thermal energy assessment of series connected N partially covered photovoltaic thermal (PVT)-compound parabolic concentrator (CPC) collector for different solar cell materials. Applied Thermal Engineering, 128: 1611–1623. doi:10.1016/j.applthermaleng.2017.09.119
Zhao Jiafei, Song Yongchen, Lam, Wei-Haur, Liu Weiguo, Liu Yu, Zhang Yi, & Wang DaYong (2011). Solar radiation transfer and performance analysis of an optimum photovoltaic/thermal system. Energy Conversion and Management, 52(2), 1343-1353. doi:101016/jenconman201009032