000 04403nam a22002897a 4500
003 KOHA
005 20230215085553.0
008 230215d2022 cy ||||| m||| 00| 0 eng d
040 _aCY-NiCIU
_beng
_cCY-NiCIU
_erda
041 _aeng
090 _aYL 2675
_bM34 2022
100 1 _aMcJohnson, Keryl
245 1 2 _aA NUMERICAL MODEL FOR COOLING PHOTOVOLTAIC (PV) CELLS FOR ELECTRICAL POWER AND THERMAL APPLICATIONS IN NORTHERN CYPRUS /
_cKERYL MCJOHNSON; SUPERVISOR: ASST. PROF. DR. MOEIN JAZAYERI
264 _c2022
300 _a51 sheets;
_c31 cm.
_eIncludes CD
336 _2rdacontent
_atext
_btxt
337 _2rdamedia
_aunmediated
_bn
338 _2rdacarrier
_avolume
_bnc
502 _aThesis (MSc) - Cyprus International University. Institute of Graduate Studies and Research Electrical and Electronics Engineering
504 _aIncludes bibliography (sheets 47-51)
520 _aABSTRACT 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
520 _aÖZET 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,
650 0 _aPhotovoltaic power systems
_vDissertations, Academic
650 0 _aSolar energy
_vDissertations, Academic
700 1 _aJazayeri, Moein
_esupervisor
942 _2ddc
_cTS
999 _c289737
_d289737