EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE EFFECT OF WATER SPRAY COOLING ON THE ENERGY PERFORMANCE OF A PV MODULE WITH FINNED HEAT SINK

Abstract

ABSTRACT

The spread of renewable energy systems in the world and the increasing demand for them, which preserves the environment and reduces carbon emissions and gases harmful to the ozone layer, motivated the subject of this study. Increase in temperature of the solar panel is one of the most important negative effects on its energy efficiency. In this thesis, two monocrystalline solar panels were cooled with aluminum fins installed on the back of them, and the cooling effect of one is enhanced by water spraying to minimize the temperature effect on the performance. The values obtained with the panel, which is called PV1, without any cooling attachment were taken as reference to evaluate the cooling effect. As a result of the experimental study conducted in Karabuk, the temperature reductions of the PV2 and PV3 panels were determined as 11% and 24%, respectively. While the electrical power production of PV1 was 30.26 W, PV2 and PV3 panels electrical power generations reached 31.63 W and 33.63 W, respectively. The efficiency of the PV2 and PV3 panels increased by 13% and 14%, respectively, compared to the PV1.

ÖZET

Dünyada yenilenebilir enerji sistemlerinin yaygınlaşması ve çevreyi koruyan, karbon salınımını ve ozon tabakasına zararlı gazları azaltan bu sistemlere olan talebin artması bu çalışmanın konusunu motive etmiştir. Güneş panelinin sıcaklığının artması enerji verimliliği üzerindeki en önemli olumsuz etkilerden biridir. Bu tezde, iki adet monokristal güneş paneli, arkasına takılan alüminyum kanatçıklar ile soğutulmuş ve birinin soğutma etkisi, sıcaklığın performans üzerindeki etkisini en aza indirgemek için su püskürtme ile artırılmıştır. Soğutma etkisinin değerlendirilmesi için herhangi bir soğutma eklentisi olmayan PV1 olarak adlandırılan panel ile elde edilen değerler referans alınmıştır. Karabük'te yapılan deneysel çalışma sonucunda PV2 ve PV3 panellerinin sıcaklık düşüşleri sırasıyla %11 ve %24 olarak belirlenmiştir. PV1'in elektrik enerjisi üretimi 30,26 W olurken, PV2 ve PV3 panellerinin elektrik üretimi sırasıyla 31,63 W ve 33,63 W'a ulaştı. PV2 ve PV3 panellerinin verimliliği, PV1'e kıyasla sırasıyla %13 ve %14 arttı.