Fotovoltaik panellerin verimliliğinin arttırılmasında su soğutmalı otomasyon sistemi uygulaması: Antalya örneği

Abdülkadir ÇAKIR; Esra ONAY

Article Details

Fotovoltaik panellerin verimliliğinin arttırılmasında su soğutmalı otomasyon sistemi uygulaması: Antalya örneği

Authors:

Abdülkadir ÇAKIR | Esra ONAY

Publisher:

Isparta University of Applied Sciences

Main Topics:

Engineering and applied operations

Journal:

International Journal of Technological Sciences 2021 Vol.13 Issue 1, pp.23-33

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2021

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000749063

Frequency:

Monthly

eISSN:

1309-1220

Keywords:

Abstract:

 

Abstract: One of the problems of solar power plants, whose applications have increased considerably today, is that the efficiency of the panel decreases as the temperature increases. In this study, it is aimed to prevent panel efficiency decrease with temperature. In the study, the efficiency increase of the system was analyzed by using the water cooling method in a 1.75 kW solar energy facility in Antalya. In cooling with water; water tank, water pump, valves, pipes and automation system (control card, sensors and relays) are used. With the valves used at the outlet of the water pump, the water circulation rate was controlled depending on the temperature change in the system, and a fully controlled system was obtained for panel cooling. Two temperature sensors were placed at the DC cable connection points, which are the most heated part of the panels, and the reference temperature value was determined by taking the average of the values read from these temperature sensors. In the system, as the temperature values of the panels increased, the number of active valves increased, consequently, the flow of water was increased and the circulation of the water was faster, with minimum evaporation and rapid cooling, and the system efficiency was increased in the shortest time.

When the panel surface temperature reaches 70 °C, the cooling system has been activated in 4 valves. When the average temperature of the front of the panel decreased to 55 °C, 1 valve was deactivated and 3 valves operated until the temperature decreased to 40 °C. When the average temperature drops to 30 °C, only 1 valve remained active. When the panel surfaces are down to 25 °C, the cooling system is deactivated. As a result, in the experiments conducted in Antalya, one of our provinces with the highest radiation value, an increase of 24.3% in power and 2.2% in efficiency was achieved with the cooling process.

 

Günümüzde uygulamaları oldukça artmış olan güneş enerji santrallerinin sorunlarından biri sıcaklık arttıkça panel veriminin düşmesidir. Bu çalışmada sıcaklıkla panel verim düşüşünün önüne geçilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada Antalya ilinde bulunan 1,75 kW’lık bir güneş enerji tesisinde su ile soğutma yöntemi kullanılarak sistemin verim artışı analiz edilmiştir. Su ile soğutmada; su deposu, su pompası, ventiller, borular ve otomasyon sistemi (kontrol kartı, sensörler ve röleler) kullanılmıştır. Su pompası çıkışında kullanılan ventiller ile sistemdeki sıcaklık değişimine bağlı olarak su sirkülasyonu hızı kontrol edilmiş olup, panel soğutma için tam kontrollü bir sistem elde edilmiştir. Panellerin en çok ısınan kısmı olan DC kablo bağlantı noktalarına 2 adet sıcaklık sensörü yerleştirilmiş ve bu sıcaklık sensörlerinden okunan değerlerin ortalaması alınarak referans sıcaklık değeri belirlenmiştir. Sistemde, panellerin sıcaklık değerleri arttıkça aktif olan ventil sayısı arttırılmış, dolayısıyla da suyun debisi arttırılmış ve suyun sirkülasyonu daha hızlı olduğundan minimum buharlaşma ve hızlı soğutma ile sistem verimliliğinin en kısa zamanda artması sağlanmıştır. 

Panel yüzeyi sıcaklığı 70 °C’ye ulaştığında soğutma sistemi 4 ventilde aktif olacak şekilde devreye girmiştir. Panel ön yüzü sıcaklık ortalaması 55 °C’ye indiğinde 1 ventil devreden çıkarak sıcaklık 40 °C’ye inene kadar 3 ventil çalışmıştır. Sıcaklık ortalaması 30 °C’ye indiğinde ise sadece 1 ventil devrede kalmıştır. Panel yüzeyleri 25 °C’ye indiğinde soğutma sistemi devreden çıkmıştır. Sonuç olarak ışınım değeri en yüksek illerimizden olan Antalya ilinde yapılan deneylerde soğutma işlemi ile birlikte güçte %24,3’lük, verimde ise %2,2’lük artış sağlanmıştır.

Article Details

Fotovoltaik panellerin verimliliğinin arttırılmasında su soğutmalı otomasyon sistemi uygulaması: Antalya örneği

Authors:

Abdülkadir ÇAKIR | Esra ONAY

Publisher:

Isparta University of Applied Sciences

Main Topics:

Engineering and applied operations

Journal:

International Journal of Technological Sciences 2021 Vol.13 Issue 1, pp.23-33

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2021

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000749063

Frequency:

Monthly

eISSN:

1309-1220

Fotovoltaik panel

Panel verimliliği

Panel soğutma

Su soğutmalı panel

Issues

Article Details

Fotovoltaik panellerin verimliliğinin arttırılmasında su soğutmalı otomasyon sistemi uygulaması: Antalya örneği

Authors: Abdülkadir ÇAKIR | Esra ONAY

Publisher: Isparta University of Applied Sciences

Main Topics: Engineering and applied operations

Journal: International Journal of Technological Sciences 2021 Vol.13 Issue 1, pp.23-33

Document Type: Article

Publication Date: 4/2021

Document Language: Turkish

Document ID (Org No.): 2000749063

Frequency: Monthly

eISSN: 1309-1220

Fotovoltaik panel

Panel verimliliği

Panel soğutma

Su soğutmalı panel

Issues

Authors:

Abdülkadir ÇAKIR | Esra ONAY

Publisher:

Isparta University of Applied Sciences

Main Topics:

Engineering and applied operations

Journal:

International Journal of Technological Sciences 2021 Vol.13 Issue 1, pp.23-33

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2021

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000749063

Frequency:

Monthly

eISSN:

1309-1220