Dergiler / Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji / 2022 / Cilt: 10 - Sayı: 3
PV Panel İle Bütünleştirilmiş FDM-Nanopartikül Karışımının 1-D Matematiksel Model Kullanılarak İncelenmesi
- Sayfa
- 532–546
- DOI
- —
Özet
PV panellerin radyasyon miktarına bağlı olarak ısınması ve veriminin düşmesi bilinen ve üzerinde birçok çalışma yapılan bir olgudur. PV panellerin soğutulması için panel tabanına FDM eklenmesi ise literatürde yaygın olarak görülen pasif soğutma yöntemlerinden biridir. Bu çalışmada ise PV panel tabanına FDM eklenmesi ve farklı hacim oranlarında FDM nanopartikül karışımı eklenmesi durumunda PV panel sıcaklığı, panel verimi, elektrik üretimi ve FDM konteynerindeki erime oranı, 1-B matematiksel model kullanılarak incelenmiştir. Çalışma 800, 1000, 1200 W/m2 radyasyon değerleri için gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde en yüksek verim ve elektrik üretimi değerlerinin hacimce 0.5 nanopartikül FDM karışımı için elde edildiği görülmüştür. Verim ifadesi hacimce 0.5 nanopartikül karışımı için 800, 1000 ve 1200 W/m2 için sırasıyla % 18.3, %17.7 ve %17.2 olarak elde edilmiştir ki bu değerler geleneksel PV panelinden yaklaşık %1 fazladır. Elektrik üretimi ise yine 0.5 nanopartikül FDM karışımı için sırasıyla 112.5, 128 ve 158 W olarak elde edilmiştir ve bu değerler geleneksel PV panelden sırasıyla 5, 7 ve 8 W daha fazladır.
Abstract
It is a well-known fact that PV panels heat up and decrease in efficiency depending on the amount of radiation and there are many studies on it. Adding PCM to the panel base for cooling PV panels is a passive cooling method commonly seen in the literature. In this study, PV panel temperature, panel efficiency, electricity generation, and melting rates in the FDM container were investigated using a 1-D mathematical model when PCM and PCM nanoparticle mixture were added to the PV panel base in different volumes ratios. The study was carried out for radiation values of 800, 1000, 1200 W/m2.When the results were examined, the highest efficiency and electricity production values were obtained for 0.5 nanoparticle PCM mixture by volume. Efficiency expression was obtained as 18.3%, 17.7%, and 17.2% for 800, 1000, and 1200 W/m2 by volume for 0.5 nanoparticle mixture, which is approximately 1% higher than the conventional PV panel. The electrical production was obtained as 112.5, 128, and 153 W, respectively, for the 0.5 nanoparticle PCM mixture, which are 5, 7, and 8 W more, respectively, than the conventional PV panel.