Nanoakışkan Kullanımı İle Fotovoltaik Panellerin Performansının Artırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İrem KARAASLAN

Danışman: TAYFUN MENLİK

Özet:

Fotovoltaik termal sistemler (PV/T) sahip olduğu solar hücre ve kolektör sayesinde hem elektrik enerjisi hem de ısıl enerjiyi eş zamanlı olarak üretebilmesi ile diğer güneş enerji sistemlerinden öne plana çıkmaktadır. Araştırmacıların son on yılda bu sistemlerde elektriksel ve ısıl verimliliği artırmak için çalışma akışkanı olarak konvansiyonel akışkanlar yerine tek tip nanoparçacık içeren nanoakışkanları kullanması literatürde yer bulmaktadır. Yapılan çalışmalarda nanoakışkanların bazı olumsuz etkilere de neden olduğu görülmesine rağmen ısı transfer mekanizmaları için umut vadeden sonuçlar sunulmaktadır. Son zamanlarda bu sonuçlardan yola çıkarak birden çok nanoparçacık türü içeren hibrit nanoakışkanlar kullanılmaya başlanmıştır. Hibrit nanoakışkan kullanımı ile farklı nanoparçacıkların bireysel olarak sundukları avantaj ve dezavantajların sinerjik etkiler nedeniyle daha iyi bir kombinasyonunun sunulması amaçlanmaktadır. Bu tez çalışmasında yeni bir nanoakışkan türü olan CuO+Fe/su hibrit nanoakışkan kullanımının baz akışkan ve tekli nanoakışkana oranla performans kriterlerine olan etkisi Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği sayısal analiz yöntemi ile araştırılmıştır. ANSYS Fluent 18.2 yazılımı ile yapılan analizlerde çalışma akışkanı olarak %2 (50:50) hacim konsantrasyonunda CuO+Fe/su, CuO/su ve su 1000 W/m2 sabit ısı akısı altında ve 0,02-0,08 m/s akış hızı aralığında değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlarda hibrit nanoakışkan kullanımının sistemin elektriksel ve ısıl verimi açısından olumlu etkiler sağladığı ancak bunun yanı sıra baz akışkan ve CuO/su’ ya oranla basınç düşüşünü de arttırdığı tespit edilmiştir.