Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Halit BAŞ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Atilla Bıyıkoğlu
Eş Danışman: Birol Kılkış
Özet:
Bu çalışmada, işletim ve tasarım parametrelerinin PV/T düz plakalı su kolektörlerinin performansı üzerine etkilerinin incelenmesi için matematiksel bir model geliştirilmiştir. Modelin doğruluğu literatürdeki mevcut deneysel veriler kullanılarak test edilmiş ve sayısal sonuçların literatürden elde edilen deneysel sonuçlarla iyi bir uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Sistem performansı, seri ve seri-paralel bağlı kolektör düzeni olmak üzere iki farklı konfigürasyon dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Her iki tip konfigürasyon için boru çapının, borular arası mesafenin, kolektör sayısının ve kütlesel debinin değişken değerlerine bağlı olarak detaylı enerji ve ekserji analizi gerçekleştirilmiş olup optimum parametreler ekserji verimi temelinde belirlenmiştir. Aynı zamanda, elde edilen optimum konfigürasyonda yıllık enerji ve ekserji kazanımı Ankara iklim koşulları için hesaplanmıştır. Tüm bunlara ilaveten, PV/T ile kömür kaynaklı güç santrali arasındaki net emisyon (CO2) tasarrufu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, öncelik gereksinimi elektrik üretimi olan kullanıcılar için seri-paralel bağlı kolektör konfigürasyonunun, öncelik gereksinimi sıcak su üretimi olan kullanıcılar için ise seri bağlı kolektör konfigürasyonunun daha faydalı olduğu görülmüştür. Diğer tüm parametreler sabit tutulduğunda herhangi bir parametre için seri bağlı kolektör düzenindeki toplam ekserji kazanımının seri-paralel düzene kıyasla daha fazla olduğu bulunmuştur. 0.08 kg/s kütlesel debi, 0.015 m boru çapı 0.05 m borular arası mesafe ve 26 adet kolektör sayısı seri bağlı kolektör konfigürasyonunda optimum PV/T parametreleri olarak ekserji temelinde belirlenmiştir. Bu özel konfigürasyonda, ekserji verimi % 20.02, ısıl verim % 43.57, elektrik verimi % 12.94 ve PV/T verimi % 56.51 olarak elde edilmiştir. Ayrıca, PV/T ile kömür kaynaklı güç santrali arasındaki net emisyon tasarrufu ekserji temelinde 2.48 kg CO2/kWh olarak hesaplanmıştır.
Anahtar Kelimeler : PV/T kolektör, Matematiksel model, Kolektör konfigürasyonu,
Optimizasyon, Ekserji verimi, Emisyon tasarrufu