Fotovoltaik Panellerin Verimliliğini Toprak-Hava Isı Değiştirici Sistemi ile Artıran Deneysel Bir Çalışma
Y. Demirtaş H. Bulut Y. İşıker M.A. İlkhan
AbstractIt is well known that the efficiency of PV panels vary under temperature changes and the high temperature decreases the power output of PV panels. There are some technical solutions to lower the temperature of PV panels. One of them is using the Earth-Air Heat Exchanger (EAHX). EAHX systems used for cooling the air in summer and heating in winter by using the energy that soil has. EAHX can supply cool air in order to decline the temperature of PV panels. In this study, the PV panel was cooled with cool air which is obtained from EAHX. The temperatures of Monocrystalline PV panels with EAHX and without EAHX, air velocity and the solar radiation were measured in Şanlıurfa, Turkey which has hot and dry climatic conditions. The Current- Voltage (I-V) Characteristic Curves are also determined during the experimental study. The measured results of PV panels with EAHX and without EAHX were compared each other. It was determined that the surface temperature of the cooled PV panel decreased by about 20 ° C and the power obtained from the panel increased by 5 %. Consequently, it was observed that the high temperature has negative effect on the power produced from PV panels and EAHX can be used for cooling PV panels in order to produce more energy. PV panellerin verimliliğinin sıcaklık değişimleri altında farklılık gösterdiği ve yüksek sıcaklığın PV panellerden elde edilen gücü olumsuz etkilediği bilinmektedir. PV panellerin sahip olduğu yüksek sıcaklığı düşürmek için bazı teknik çözümler bulunmaktadır. Bunlardan biri de Toprak-Hava Isı Değiştirici (THID) sistemlerinin kullanılmasıdır. THID; toprağın sahip olduğu enerjiyi kullanarak, yazın havanın soğutulması, kışın ise ısıtılması için kullanılan sistemlerdir. THID; PV panelin sıcaklığını düşürmek amacıyla soğuk hava sağlayabilir. Bu çalışmada PV panelin yüzey sıcaklığı THID’ den elde edilen soğuk hava ile düşürülmüştür. THID sistemi kullanılan ve kullanılmayan monokristal PV panellerin sıcaklığı, hava hızı ve güneş ışınımı değerleri sıcak ve kuru bir iklime sahip olan Şanlıurfa ili için hesaplanmıştır. Ayrıca Akım-Gerilim (I-V) Karakteristik Eğrileri, deneysel çalışma sırasında tespit edilmiştir. THID kullanılan ve kullanılmayan PV panellere ait ölçüm sonuçları kendi içinde karşılaştırılmıştır. Soğutulan PV panelin yüzey sıcaklığının yaklaşık 20°C azaldığı, panelden elde edilen gücün ise % 5 arttığı belirlenmiştir. Sonuç olarak yüksek sıcaklığın PV panellerden üretilen gücü olumsuz etkilediği ve THID’ nin daha fazla enerji üretmek için PV panelleri soğutmak amacıyla kullanılabileceği görülmüştür.