Bir Fotovoltaik Panel Etrafindaki Akış Karakteristiklerinin Aerodinamik Kuvvetler Üzerine Etkisinin Araştırılması

Özet

Güneş enerjisi uygulamalarında büyük çoğunlukla sistemlerde en büyük alan ve hacim işgal eden bileşenler toplayıcılardır. Dolayısıyla toplayıcıların rüzgâr yükünün belirlenip kurulum açısından optimal tasarım parametrelerinin belirlenmesi kritik bir öneme sahiptir. Güneş enerji uygulamalarında helyostat, parabolik, düz v.b. birçok geometride toplayıcı kullanılmaktadır. Bu geometrilerden en yaygını özellikle fotovoltaik uygulamalardaki düz toplayıcılardır. Bu çalışmada 300 eğimli endüstriyel bir panelin rüzgâr yükü CFD simülasyonlarıyla araştırılmıştır. Simülasyonlar 5 ve 10 m/s serbest akış hızında gerçekleştirilmiştir. Yürütülen simülasyonlar sonucunda her iki akış hızı için panel etrafındaki akış alanı tanımlanmış ve tanımlanan bu akış alanından aerodinamik kuvvet ve momentler hesaplanmıştır. Yürütülen simülasyonlar sonucunda, sürüklenme ve kaldırma katsayıları birlikte değerlendirildiğinde 300 eğimli PV panele seçilen rüzgâr hızında ve dikey yönde gelen rüzgâr yükünün yatay yöndeki rüzgâr yüküne göre yaklaşık olarak %73 daha fazla olduğunu saptanmıştır.