Eşit elektrik üretim gücüne sahip PV – PV/T güneş panellerinin performansının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İLKER İLASLANER

Danışman: HALİL İBRAHİM VARİYENLİ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışması Türkiye'de elektrik üretimi için birincil kaynak tipi olarak kullanılan yerli ve yenilenebilir fotovoltaik (PV) panellerde verim artışını en yüksek seviyede sağlayabilmek için yapılmıştır. Türkiye'de 2010 yılından önce sahadaki hiçbir uygulamada güneş enerjisinden elektrik üretimi yapılmazken günümüzde ise üretim artışı hız kesemeden devam etmektedir, ayrıca birincil elektrik üretim kaynak tipine ilişkin verimlilik hususu giderek önemini artırmaktadır. 2024 yılı sonu itibari ile güneş enerjisine dayalı kurulu güç miktarı 20,23 GW'ı yakalayıp toplam kurulu güç içerisindeki payı %17,4 seviyesine ulaşmıştır. Isı aktarımının da verimlilik açısından önem arz etmesinden kaynaklı olarak güneş paneline uygulanabilir düzeyde soğutucu yapının tasarımı yapılarak tüm deneylerde panel yüzeyine temaslı halde kullanımı sağlanmıştır. Eşit güçteki iki PV panelden birine tasarlanan soğutucu düzenek uygulanarak diğeri ile birlikte aynı ortamda çalıştırılması sonucu veriler toplanmış olup elde edilen veriler çerçevesinde analizler sonucu verimlilik hesapları yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda birinci faz deney çalışmasında soğutucu akışkanın şebeke suyu olduğu sistemde elektriksel verimin PV panelde %5,3 olduğu fotovoltaik termal (PV/T) panelde ise %7,19 olduğu ayrıca termal verimin de %36,35 olduğu tespiti yapılmıştır. İkinci faz deney çalışması ise kütlece %0,5 oranında mangan demir oksit (MnFe2O4) ve saf su ile elde edilen karışım olan soğutucu nanoakışkan ile yapılmıştır. Nanoakışkan ile elektriksel verimin PV panelde %7,59 olduğu, PV/T panelde ise %11,13 olduğu bununla birlikte termal verimin de %83,81 olduğu tespiti yapılmıştır. Tasarımı gerçekleştirilmiş olan soğutucu akışkan dolaşımının sağlandığı bakır boru düzeneğinde akışkan debisinin artışı verimlilik değerleri üzerinde yükseliş yönünde olumlu etki oluşturduğu tespiti yapılmıştır. Belirlenen bu verimlilik artışının karbon emisyon değerleri açısından emisyonu azaltıcı yönünde olumlu bir katkı sağlayabileceği tespitinde bulunulmuştur.