Bu çalışmada, fotovoltaik/termal (PV/T) kolektörlerin elektriksel ve termal verim analizi yapılmıştır. Bu amaçla, sıcak su karşılama ve elektrik enerjisi üretimi için uygun olan Sıvı Tip Düz PV/T Kolektör sistemi tercih edilmiştir. Bu tip sistemlerin maksimum verimle çalışabilmesi için sızdırmazlık faktörü, ışınım, giriş sıcaklığı, ortam sıcaklığı, emici plaka parametreleri (tüp aralığı, boru çapı, kanatçık kalınlığı vb.), emici plakadaki akışkanın termal iletkenliği gibi çeşitli parametreler göz önünde bulundurulmalıdır. PV/T kolektörlerin termal verimliliği, giriş sıcaklığı ile ortam sıcaklığı (Ti-Ta) arasındaki sıcaklık farkının kolektör yüzeyine düşen global güneş radyasyonuna (G) oranından önemli ölçüde etkilenmektedir. (Ti-Ta)/G oranının artması termal verimin düşmesine sebep olmaktadır. Ayrıca, termal verime etki eden diğer faktörler sızdırmazlık faktörü (s) ve farklı kanatçık oranı (d/w) değerleridir. d/w oranının artması kolektör alanının artması ve PV modül sıcaklığının düşmesine sebep olduğundan elektriksel verim artışı da sağlamaktadır. PV/T sistemlerdeki önemli sorun, tüm bu parametrelerin göz önünde bulundurularak optimum verim elde edilebilmesidir. Bu çalışmada, PV/T kolektörün MATLAB/Simulink modeli, matematiksel eşitliklerinden faydalanılarak hazırlanmıştır. Bu model üzerinde, tasarım parametreleri ile bunların termal ve elektriksel verime etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışma ile PV/T kolektörden elde edilen maksimum termal verim %64,5, elektriksel verim %13,5 ve toplam verim %78 olarak tespit edilmiştir.
Residential buildings need demand of energy for both heat and electricity. However, it’s not always possible to meet this need by using individual panels due to the limited roof area. In addition, performing electrical and thermal energy production by using separate panels causes loss of performance and efficiency. The hybrid photovoltaic thermal (PV/T) collectors could be used in order to meet this necessity into the same collector. This paper investigates the performance and economic analysis of a PV/T collector for a building application in Turkey climatic conditions. For this purpose, the Matlab/Simulink model of the PV/T collector was prepared. The electrical and thermal performance of the PV/T collector has been investigated by changing various parameters on this model. In addition, market survey was conducted for economic analysis. 11 different input variables such as average daily irradiation, electrical and thermal efficiency, price of electricity and heating, operation and management cost, capital cost, debt to equity ratio, interest rate, discount rate and inflation rate are used to calculate the economic evaluation parameters such as net present value (NPV), levelized cost of energy (LCOE) and payback period (PBP). The results show that, the mean value of LCOE, NPV and PBP are 0.0467 €/kWh, 7905.3 € and 6 years respectively for the project size at 8.96 m2 which is consist of 7 panels in the 25 years life cycle. Also, the average electrical and thermal efficiencies are defined as 13.4% and 69.3% respectively during.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.