ÇİFT FRENSEL LENSLİ BİR YOĞUNLAŞTIRILMIŞ FOTOVOLTAİK SİSTEMİN PERFORMANS ANALİZİ VE OPTİMİZASYONU

Authors : Ferhat KARTAL, Osman TURAN

Pages : 71-94

Doi:10.17780/ksujes.1084548

View : 18 | Download : 9

Publication Date : 2022-06-03

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, yoğunlaştırıcı optik eleman olarak nokta odaklı Fresnel lens kullanılan çift optik elemanlı bir CPV sistemin performansı deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda, birincil ve ikincil optik eleman yoğunlaşma oranları (C_1, C_2), f sayıları (f_1, f_2) ve lensler arası mesafenin (L_D) CPV sistem performansı üzerindeki etkileri tek ve çift Fresnel lensli farklı konfigürasyonlar için araştırılmıştır. Genel olarak, lensler arası mesafe belirli bir kritik değere (L_(D,crit)) ulaşıncaya kadar, L_D artışı ile CPV sistem performansının iyileşmekte olduğu ancak L_D’nin kritik değerin üzerine çıktığında sistem performansının kötüleşmeye başladığı gözlenmiştir. Ayrıca, L_(D,crit)’in önemli ölçüde Fresnel lens çiftinin optik özelliklerine bağlı olduğu not edilmiştir. Bunun yanı sıra, yüksek f_1 değerine sahip çift Fresnel lensli CPV sistemlerinin, tekli Fresnel lens uygulamalarına göre daha iyi performans sergilediği görülmüştür. f_1>0.5 olduğunda CPV sisteminin performansının ikincil bir Fresnel lens kullanılarak iyileştirilebileceği tespit edilmiştir. Bunların ötesinde, Fresnel lens çiftlerinin optik özelliklerinin CPV sistem performansına etki oranını karşılaştırmak için deneysel veriler kullanılarak ANOVA analizleri yapılmıştır. ANOVA analizi sonuçları, birincil optik eleman özellikleri C_1 ve f_1’in çift Fresnel lensli CPV sistem performansı üzerinde ağırlıklı olarak etkili olduğunu işaret etmiştir. Öte yandan, diğer parametrelerle karşılaştırıldığında f_2'nin CPV sistem performansı üzerinde en az etkiye sahip olduğu da görülmüştür. Son olarak, genetik algoritma ve yapay sinir ağı temelli çalışmalar ile optimum C_1, C_2, f_1, f_2 and L_(D,crit) tahmin edilmiştir.
Keywords : Güneş Enerjisi, CPV Sistem, Fresnel Lens, ANOVA, Yapay Sinir Ağı