TY  - BOOK
AU  - McJohnson,Keryl
AU  - Jazayeri,Moein
TI  - A NUMERICAL MODEL FOR COOLING PHOTOVOLTAIC (PV) CELLS FOR ELECTRICAL POWER AND THERMAL APPLICATIONS IN NORTHERN CYPRUS
PY  - 2022///
KW  - Photovoltaic power systems
KW  - Dissertations, Academic
KW  - Solar energy
N1  - Thesis (MSc) - Cyprus International University. Institute of Graduate Studies and Research Electrical and Electronics Engineering; Includes bibliography (sheets 47-51)
N2  - ABSTRACT 
A rise in a photovoltaic (PV) panel's operating temperature has a negative impact on 
the panel's longevity in addition to its electrical performance. Several cooling methods 
have been put forward in literature to combat this severe temperature effect on solar 
PV modules. These range from active to passive methods conducted both 
experimentally and numerically. Many buildings in Northern Cyprus have and are 
incorporating solar thermal modules mounted at the roof for water heating. However, 
given Northern Cyprus' enormous potential for solar energy as a form of renewable 
energy, it is a massive underutilization to only harness the thermal benefits of the sun. 
This thesis study thus presents a software-based simulation and model of a combined 
PV-thermal system that ensures that provides both electrical and thermal benefits to 
its users. Analysis is carried out as a CFD problem in ANSYS Workbench with five 
new designs which were developed and evaluated. A 4.8% increase in electrical 
efficiency compared to previous works is realized based upon the best performing 
cooling channel design out of five proposed designs, while also potentially utilizing 
15%-30% less water. The three best performing designs were also simulated under the 
ambient surrounding conditions for Northern Cyprus and it is seen that cooling up to 
30 ⁰C is possible for an intake water flowing at 0.04 kg/s. 
Keywords: Electrical efficiency improvement, Photo-voltaic cooling, Photovoltaic thermal collector, Solar; ÖZET 
Bir fotovoltaik panelin çalışma sıcaklığındaki artış, elektrik performansına ek olarak 
panelin ömrünü de olumsuz etkiler. Solar PV modülleri üzerindeki bu şiddetli sıcaklık 
etkisiyle mücadele etmek için literatürde çeşitli soğutma yöntemleri öne sürülmüştür. 
Bunlar, hem deneysel hem de sayısal olarak yürütülen aktiften pasif yöntemlere kadar 
uzanır. Kuzey Kıbrıs'taki birçok binada, su ısıtmak için çatıya monte edilmiş güneş 
enerjisi modülleri vardır ve bunları birleştirmektedir. Ancak, Kuzey Kıbrıs'ın bir 
yenilenebilir enerji biçimi olarak güneş enerjisi için muazzam potansiyeli göz önüne 
alındığında, yalnızca güneşin termal faydalarından yararlanmak için muazzam bir 
yetersiz kullanımdır. Dolayısıyla bu tez çalışması, kullanıcılarına hem elektriksel hem 
de termal faydalar sağlamasını sağlayan birleşik bir PV-termal sistemin yazılım tabanlı 
bir simülasyonunu ve modelini sunmaktadır. Analiz, geliştirilen ve değerlendirilen beş 
yeni tasarım ile ANSYS Workbench'te HAD problemi olarak gerçekleştirilmektedir. 
Önerilen beş tasarımdan en iyi performans gösteren soğutma kanalı tasarımına dayalı 
olarak elektrik verimliliğinde önceki çalışmalara kıyasla %4,8'lik bir artış 
gerçekleştirilirken, potansiyel olarak %15-30 daha az su kullanılmaktadır. En iyi 
performans gösteren üç tasarım da Kuzey Kıbrıs için ortam çevre koşulları altında 
simüle edilmiş ve 0,04 kg/s'de akan bir giriş suyu için 30 ⁰C'ye kadar soğutmanın 
mümkün olduğu görülmüştür. 
Anahtar Kelimeler: Elektriksel verim iyileştirme, Fotovoltaik-termal kollektör, 
Fotovoltaik soğutma, Güneş
ER  -