Die Photovoltaik trägt als wichtiger Baustein im Mix der regenerativen Energien dazu bei, den bereits stattfindenden Klimawandel aufzuhalten und die Erde langfristig mit günstiger Energie zu ...versorgen. Sie fasziniert mit ihrem Prinzip, lautlos, emissions- und nahezu wartungsfrei aus dem ,,Nichts" Strom zu produzieren. Als gebäudegebundene Anlage findet sie ihren idealen Einsatzort genau dort, wo der Strom benötigt wird und nutzt die ohnehin vorhandenen Flächen und Leitungen.
Das Ausmaß der derzeitigen Photovoltaik-Anwendungen bleibt jedoch weit hinter ihrem Potenzial zurück, obwohl die Hersteller bereits vielfältige Techniken und Produkte anbieten. Als Gründe gelten insbesondere gestalterische, konstruktive und baurechtliche Probleme.
Dieser Band der DETAIL Praxis Reihe zeigt anschaulich, wie die technische, gestalterische und konstruktive Integration der Solaranlagen am Gebäude gelingt. Das Kapitel Baurecht, ein Glossar sowie ergänzende Quellen und Verzeichnisse dienen der weiteren Vertiefung. Vorbildlich realisierte Projektbeispiele mit den unterschiedlichen Einbauvarianten an Dach und Fassade runden das Buch ab.
Fotovoltaik hücreler, güneşten gelen elektromanyetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren enerji dönüşüm sistemleridir. Bu çalışmada 40°42’52.2”K, 31°31’29.8”D koordinatlarında kurulu bulunan 36 ...hücreli polikristal tür bir güneş paneli, çeşitli sensörler ve veri kaydedici cihazlar kullanılarak hazırlanan deney düzeneği temelinde; i) güneş ışınım şiddetinin fotovoltaik panel üzerindeki etkisinin incelenmesi, ii) fotovoltaik panelin akım-voltaj (I-V) karakteristiğinin incelenmesi, iii) fotovoltaik panelden elde edilen akım-voltaj eğrilerinin literatürdeki modeller ile karşılaştırılması ve validasyonu amaçlanmıştır. Söz konusu fotovoltaik panel için farklı güneş ışınım şiddetinde ve farklı sıcaklıklarda ölçülen I-V karakteristikleri; 4-değişkenli, 5-değişkenli, geliştirilmiş 4-değişkenli ve 2-diyotlu model olmak üzere toplam 4 farklı analitik model kullanılarak modellenmiş ve doğrulanmıştır. I-V ilişkisini tanımlayan analitik denklemler Visual Basic programlama dili kullanılarak çözümlenmiştir. Modellerden elde edilen sonuçlar ile ölçülen değerler arasındaki karşılaştırma R² ve RMSE olmak üzere 2 istatistiksel parametre üzerinden gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçların istatistiksel analizi; bu çalışma kapsamında kullanılan 4 farklı model içerisinde, geliştirilmiş 4-değişkenli modelin diğer modellere göre daha başarılı tahmin sonuçlarına yol açtığını göstermektedir.
Günümüzde enerji talebinin artmasıyla birlikte, fotovoltaik panellerin performansının artırılması önem kazanmaktadır. Bu nedenle, tek yüzeyli ve çift yüzeyli fotovoltaik panellerin (FV) ...performanslarının karşılaştırılması ve değerlendirilmesi önemli bir araştırma konusudur. Bu çalışmada, PVsyst yazılımı kullanılarak tek yüzeyli ve çift yüzeyli panellerin performansları karşılaştırılmıştır. Çalışma, hesaplamaların hem tek taraflı hem de çift taraflı paneller için aynı koşullar altında yapılmasını sağlamak için Ankara ilinde aynı model tek yüzeyli ve çift yüzeyli FV paneller ile iki farklı güneş enerji santrali tasarlanmıştır. Bu iki tasarımın verimlilikleri kıyaslanmış, albedo etkisi incelenmiş, CO2 emisyon analizi ve teknik analizleri yapılmıştır. Çalışmanın sonuçları, tek yüzeyli panellerin ortalama %82,21 performans oranıyla 1537 kWh/yıl ve çift yüzeyli panellerin ortalama %93,06 performans oranıyla 1740 kWh/yıl üretim potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Çift yüzeyli panellerin tek yüzeyli panellere göre daha yüksek performans gösterdiği ve yıllık ortalama enerji üretiminin %13 daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, çift yüzeyli güneş paneli sistemlerinin verimliliği ve çevresel faydaları nedeniyle tek yüzeyli sistemlere göre daha yaygın hale getirilmesi, sürdürülebilir enerji üretimi için önemli bir adım olabilir.
Modern dünyanın vazgeçilmezi olan teknoloji, insanoğlunu enerjiye bağımlı hale getirmiştir. Kullanılan enerjinin sadece fosil yakıtlardan karşılanması insan sağlığına, ekonomiye ve çevreye hayli ...zarar vermektedir. Ulusları, yeni enerji kaynakları arayışına iten bu gibi olumsuzluklar yenilenebilir enerjiye olan ilgiyi ve yatırımı artırmıştır. Çevre dostu, bol, ucuz ve sağlıklı doğal enerji kaynakları başında güneş enerji gelmektedir. Ülkemize ve dünyamıza katlı sağlamak adına Düzce Üniversitesinde güneş enerjisinden faydalanmak üzere bir çalışma başlatılmıştır. Düzce Üniversitesi Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar Uygulama ve Araştırma Merkezi (DÜBİT)’in çatısına toplam 7,5 kW kurulu güce sahip ve her biri 2,5 kW gücünde; amorf silisyum (a-Si), polikristal silisyum (p-Si) ve mono kristal silisyum (m-Si) fotovoltaik paneller Ekim 2013’de kurulmuştur. Bu çalışmada, söz konusu fotovoltaik panellerin verim, performans, ışınım ve günlük toplam üretilen enerji değerlerinin, 2014-2019 yılları yaz ayları (mayıs, haziran, temmuz, ağustos) baz alınarak 6 yıllık analizleri yapılmıştır. Yapılan analizler ve hesaplamalar ışığında, panellerin yıllara göre performans ve verimleri Düzce şehri iklim koşullarında değerlendirilmiştir. Elde edilen analizler doğrultusunda, m-Si fotovoltaik paneli %12,8 verim ve % 87,6 performans ile en yüksek panel türü olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca tüm panellerin en etkili verim ve performans ile çalıştığı yıl olarak 2015 yılının yaz ayları olduğu görülmüştür.
Strateji, amaca ya da hedefe ulaşmak için izlenen yoldur. Bu bağlamda her işletmede ya da sektörde birtakım amaçlara ya da hedeflere ulaşmak için stratejiler geliştirilmekte ve bunlar uygulanmaya ...çalışılmaktadır. Bu çalışmada SWOT analizi ile AHP yöntemi bütünleştirilerek fotovoltaik sistemlerin konaklama işletmelerinde kullanılabilirliğine yönelik strateji geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda çalışmada ilgili literatürden hareketle Sinop ilindeki konaklama işletmelerinde fotovoltaik sistemlerin uygulanabilirliğine yönelik bir araştırma yapılmıştır. Araştırmada fotovoltaik sistemlerin güçlü-zayıf yönleri ve bu sistemlere yönelik fırsatları ve tehditleri belirlemek için yöneticiler, uzmanlar ve ilgili akademisyenlere SWOT analizi gerçekleştirilmiştir. SWOT analizi sonucu elde edilen veriler kullanılarak 4 adet strateji geliştirilmiş, sonrasında bu stratejilerden en uygun olanı AHP yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır. Araştırma sonucunda Sinop ilindeki konaklama işletmeleri için fotovoltaik sistemlerin uygulanabilirliğine yönelik en uygun stratejinin, fotovoltaik sistemlerin, turizm sektöründe alternatif enerji kaynağı olmasına yönelik çalışmaların yapılması “olduğu tespit edilmiştir.
Bu çalışmada, iki eksenli güneş takip sistemi ile sabit eksenli fotovoltaik sistemlerinin tasarımı ve uzaktan izlenmesi sağlanmıştır. PV sistemler Samsun ili Bafra ilçesinde bulunan Bafra Mesleki ve ...Teknik Anadolu Lisesi içerisinde bulunan bir konumuna yerleştirilmiştir. Sistemler aynı süre zarfında, aynı konumda ve birbirlerini gölgelemeyecek şekilde yerleştirilmiştir. Fotovoltaik sistemlerde elde edilen enerji akıllı inverterler sayesinde belirli periyotlarda alınarak raporlanmıştır. Üretilen enerji değerleri akıllı invertere bağlanan raspberry pi devre kartı sayesinde uzaktan bağlantı kurularak alınmış ve internet sitesinde yayınlanmıştır. Uygulaması gerçekleştirilen sistemlerde elde edilen enerji değeri, bu sistemlerin maddi karşılığı, yatırımı amorti etme süresi gibi değerler kıyaslanarak iki eksenli takip sisteminin Karadeniz bölgesi için uygun olup olmadığı araştırılmıştır.
Sera etkisi nedeniyle, iklim değişiklikleri gün geçtikte olumsuz etkilerini artan bir şekilde dünyamızda hissettirmeye başlamıştır. Dolayısıyla, fosil kaynaklı yakıt kullanımını azaltmak için güneş ...ve rüzgâr gibi temiz enerji ve kısıtlı olan su kaynaklarını tasarruflu kullanmak artık hayati bir değer taşımayı geçmiş durumdadır. Bu çalışmanın amacı, Eskişehir iklim şartlarında özellikle tarımsal sulamanın yapıldığı zaman periyodunda; güneş ve rüzgâr enerji sitemlerinin enerji üretim performanslarının ve sulama enerji etkinliklerinin araştırılmasıdır. Projede sistemlerden elde edilen enerji kullanılarak sulama kuyularından çıkarılan su, 350 ton kapasiteli havuzda depolanmakta ve sulamanın gerektiği zamanlarda kullanılmaktadır. Projenin sonuçlarına göre; sistemlerin 1 kWe kurulu gücün üretmiş olduğu enerji; rüzgârda 974 kWh/kWe, Güneşte ise 1.357,74 kWh/kWe olarak gerçekleşmiştir. Sistemlerin geri kazanım (kendini amorti) süresi, rüzgâr enerjisi sisteminde 12,5 yıl, PV güneş enerjisi sisteminde ise 7,1 yıl olarak hesaplanmıştır. Maliyet analizi açısından; sulama suyunun temininde alternatif enerji kaynakları olarak rüzgâr enerjisi, PV güneş enerjisine nazaran 1,87 kat daha pahalı olarak elde edilmiştir. Sonuç olarak; gerek birim enerji maliyeti ve gerekse kurulum ve bakım kolaylığı yönünden PV güneş enerjisi sistemi daha avantajlı olarak öne çıkmıştır.
Fotovoltaik (FV) modüller, üzerine düşen güneş ışınlarından elektrik üretimini sağlayan ve yüzeyinde birden çok FV hücre bulunan yapılardır. FV hücreler, sadece direkt gelen ışınları değil, yüzeye ...gelen tüm ışığın belirli dalgaboyu aralığını enerji üretimi için kullanabilirler. FV modüller, yapıları gereği sıcaklıkları, ortam sıcaklığına kıyasla daha fazla olmakta ve bu durum FV hücrelerin elektriksel verim ve güç üretim düşümüne neden olmaktadır. Bu sebeple, FV modüllerde depolanan ısı enerjisinin dışarıya transferi konusunda akademik çalışmalar son yıllarda ivme kazanmıştır. Örneğin, FV modüllerden ısı enerjisi elde edilerek sıfır enerji tüketim hedefi altında konutların ısıtma yükü karşılanmakta ve ilerleyen çalışmalar ile birlikte sistem/enerji verimi arttırılmaktadır. Bu çalışma, FV modüllerin ısı iletim performansının geliştirilmesine yönelik polimer esaslı takviye malzemelerin kullanımı ile oluşturulan kompozit yapılar incelenerek, FV modülde depolanan ısı enerjisinin azaltılmasını hedef almıştır. Bu amaçla, takviye malzemeler araştırılmış ve karbon, cam elyaf, aramid (kevlar) takviye malzemelerinin iki farklı parametre altında araştırılması uygun görülmüştür. Bu iki parametre, herbir takviye malzemenin farklı tabaka kalınlıklarındaki ve birbirleri ile oluşturduğu hibrit yapıdaki sahip oldukları ısı iletim performansını araştırmaktadır. Araştırma sonucunda karbon elyaf takviye malzemesi ile oluşturulan yapının 6,51 W/mm2 ısı akısı ile birlikte optimum yapı olduğu elde edilmiştir. Isı iletim performansında karbon elyafı cam elyaf (0,013 W/mm2) ve aramid (4.10-4 W/mm2) takip etmiştir. Bu araştırma polimer kompozit malzemeler ile lamine edilmiş FV modül ve konvansiyonel tip FV modül arasındaki ısı akısı farkını 0,0242 W/mm2 olarak elde ederek FV modüllerden elde edilebilen ısı enerjisinin arttırımına katkıda bulunmuştur.
Photovoltaic (PV) modules are structures that produce electricity from the sun's rays falling on them and have more than one PV cell on their surface. PV cells can use not only direct rays, but also a certain wavelength range of all light coming to the surface for energy production. Due to their nature, PV modules have a higher temperature compared to the ambient temperature, which causes a decrease in the electrical efficiency and power generation of the PV cells. For this reason, academic studies on the transfer of heat energy stored in PV modules to outside have gained momentum in recent years. For example, by obtaining heat energy from PV modules, the heating load of the houses is met under the target of zero energy consumption, and the system/energy efficiency is increased with further work. This study aimed to reduce the heat energy stored in the PV module by examining the composite structures formed using polymer-based reinforcement materials to improve the heat conduction performance of PV modules. For this purpose, reinforcement materials were investigated, and it was found appropriate to investigate carbon, glass fiber, aramid (Kevlar) reinforcement materials under two different parameters. These two parameters investigate the heat conduction performance of each reinforcement material in different layer thicknesses and in the hybrid structure formed with each other. As a result of the research, it has been obtained that the structure formed with carbon fiber reinforcement material is the optimum structure with a heat flux of 6.51 W/mm2. In heat conduction performance, carbon fiber was followed by glass fiber (0.013 W/mm2) and aramid (4.10-4 W/mm2). This research contributed to the increase of the heat energy that can be obtained from PV modules by obtaining the heat flux difference between the PV module and the conventional type of PV module laminated with polymer composite materials as 0.0242 W/mm2.
PDF
