Renewable Energy Systems https://acikerisim.bingol.edu.tr/handle/20.500.12898/1370 2026-08-14T16:28:05Z 2026-08-14T16:28:05Z DENER, Aydın https://acikerisim.bingol.edu.tr/handle/20.500.12898/6233 2026-08-11T09:13:40Z 2022-01-01T00:00:00Z

Fotokatalitik Malzemelerin Güneş Paneli Verimi Üzerine Etkisi DENER, Aydın ÖZET: Ülkeler ihtiyaç duydukları enerjiyi karşılamak için çaba sarf ederler. Ayrıca fosil yakıtların hem çevreye zararlarından dolayı hem de kaynaklarının her geçen gün tükeniyor olması nedeniyle alternatif enerji kaynaklarına yönelmektedirler. Güneş, dünyada var olan tüm enerji türlerinin kaynağıdır. Güneş enerjisi bitmeyen, temiz ve kolay erişilebilen bir enerjidir. Fotovoltaik (FV) paneller yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Artan elektrik enerjisi ihtiyacını karşılayabilmek için güneş pillerinin kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Kirlilik, güneş panellerinde verimliliği etkileyen başlıca faktörlerden biridir. Paneller dış ortamda olmaları nedeniyle kirlenirler. Böylece daha az güneş ışığı emilmekte ve bunun sonucu olarak daha az miktarda elektrik enerjisi üretilmektedir. Panellerin belirli periyotlarla temizlenmesi ilave ekonomik ve iş yükü kaybına yol açacaktır. Ayrıca temizlik için kullanılacak kimyasalların panellere zarar verebilmesi de söz konusudur. Kirin panel verimi üzerindeki olumsuz etkisini azaltmak için panellerin yüzeyi kendi kendini temizleyen fotokatalitik malzemeler ile kaplanır. Fotokatalitik yüzeylerde güneş ışığındaki ultraviyole ışınları (UV) yardımıyla oksijen ve nano partiküller oluşur. Bu partiküller, kaplama ile yüzey arasında kimyasal bir reaksiyon oluşturarak yüzeydeki kirleri parçalar ve yok eder. Bu çalışmada Bingöl İli Merkez İlçesinde (Enlem:38,8851578 Boylam:40,5072665 Rakım: 1.126 m) iki adet aynı güçte polikristal güneş panelleri aynı açıyla konstrüksiyona yerleştirilerek deneysel uygulama yapılmıştır. Bir panel titanyum dioksit (TiO2) malzemeden oluşan fotokatalitik yüzey kaplanmıştır. Diğer panelin yüzeyine herhangi bir işlem uygulanmamıştır. Panellerin kısa devre akımı ve açık devre gerilimleri her gün yaklaşık olarak aynı saatlerde ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Deney sonuçları, fotokatalitik malzemelerin panel gücü üzerine sınırlı miktarda da olsa olumlu bir etki gösterdiğini ortaya koymuştur. Özellikle yağışın olmadığı dönemlerde iki panel arasındaki güç farkı artmıştır. Kış mevsiminde ve yağışlı dönemlerde fark azalmıştır. Bu fark şubat ayında en aza inmiştir.; ABSTRACT: Countries make an effort to meet the energy they need. In addition, they turn to alternative energy sources because of both the environmental damage of fossil fuels and the fact that their resources are being depleted day by day. The sun is the source of all forms of energy in the world. Solar energy is an endless, clean and easily accessible energy. It can be converted into electrical energy with the help of photovoltaic panels. The use of solar cells is increasing day by day in order to meet the increasing need for electrical energy. Pollution is one of the main factors affecting efficiency in solar panels. Panels get dirty due to being outdoors. Thus, less sunlight is absorbed and, as a result, less electrical energy is produced. Periodic cleaning of the panels will cause additional workload as well as economic loss. In addition, it is possible that the chemicals used for cleaning may damage the panels. In order to reduce the negative effect of dirt on the panel efficiency, the surface of panels are covered with self-cleaning photocatalytic surfaces. Oxygen and nanoparticles are formed on photocatalytic surfaces with the help of ultraviolet (UV) rays in sunlight. These particles form a chemical reaction between the coating and the surface, breaking down and destroying the dirt on the materials. In this study, two polycrystalline solar panels of the same power (285 W) were placed in the construction at the same angle and an experimental application was made in the Central District of Bingöl Province (Latitude: 38,8851578 Longitude:40,5072665 Altitude: 1.126 m). Photocatalytic surface consisting of titanium dioxide (TiO2) material was coated on one of the panels. No treatment was applied to the surface of the other panel. The short-circuit current and open-circuit voltages of the panels were measured at approximately the same time each day, and the measurement results were recorded. The experimental results revealed that the photocatalytic materials had a positive effect on the panel strength, albeit to a limited extent. The power difference between the two panels increased, especially during periods of no precipitation. The difference decreased in winter and rainy seasons. This difference was minimized in February.

2022-01-01T00:00:00Z KÜÇÜKTORUN, Serhat https://acikerisim.bingol.edu.tr/handle/20.500.12898/6002 2026-02-12T07:59:45Z 2025-01-01T00:00:00Z

Fotovoltaik Panel Temizliğinin Verim Üzerine Etkisi: Bingöl İli Aşağı Kaleköy Yardımcı GES Santrali Örneği KÜÇÜKTORUN, Serhat ÖZET: Günümüzde artan nüfus, sanayileşme ve teknolojik gelişmeler enerji talebinde sürekli bir artışa neden olmaktadır. Bu artan talebi karşılamak için uzun yıllar boyunca fosil yakıtlar (petrol, kömür ve doğal gaz) temel enerji kaynağı olarak kullanılmıştır. Ancak fosil yakıtların sınırlı rezervlere sahip olmasının yanı sıra çevresel kirliliğe ve iklim değişikliğine neden olan sera gazı emisyonlarını artırması gibi önemli dezavantajları bulunmaktadır. Bu nedenle, sürdürülebilir bir gelecek için temiz, yenilenebilir ve çevre dostu enerji kaynaklarına yönelim kaçınılmaz hale gelmiştir. Güneş, rüzgâr, hidroelektrik ve biyokütle gibi yenilenebilir enerji kaynakları (YEK) hem çevresel etkilerin azaltılması hem de enerji arz güvenliğinin sağlanması açısından stratejik bir öneme sahiptir. Bu bağlamda, yenilenebilir enerji yatırımlarının artırılması ve fosil kaynaklara olan bağımlılığın azaltılması hem ekonomik kalkınma hem de çevresel sürdürülebilirlik açısından kritik bir gereklilik olarak değerlendirilmektedir. YEK’ler arasında önemli bir yere sahip olan güneş enerjisinin toplam enerji üretimindeki payı dünya genelinde artış göstermektedir. Güneş enerjisi sistemleri, fotovoltaik (FV) paneller ve termal enerji kolektörlerinden oluşmaktadır. FV paneller güneş ışığını doğrudan elektrik enerjisine dönüştürürken termal enerji kolektörleri ise güneş ışığını kullanarak sıcak su veya buhar üretmektedir. Bu sistemler, çevre dostu bir enerji kaynağı olmalarının yanı sıra sürdürülebilir enerji arzı açısından da büyük önem taşımaktadır. FV panellerin verimliliği; güneş ışınımı miktarı, sıcaklık, panelin yönü ve eğim açısı, panel tipi, yüzey kirliliği, gölgeleme, inverter kalitesi, kablo bağlantıları, zamanla oluşan aşınma ve düzenli bakım gibi birçok faktöre bağlı olarak değişmektedir. Panel yüzeylerinin kirlenmesi durumunda emilen radyasyon miktarı azalmakta ve bu da çıkış gücünde düşüşe neden olmaktadır. Bu çalışmanın amacı, FV panel yüzeylerinin temizlenmesiyle sağlanan üretim artışının ölçümlerle belirlenmesidir. Bingöl ilinde yer alan Aşağı Kaleköy Yardımcı Güneş Enerji Santrali’ndeki 199.440 panelin temizliği için, günlük 1–3 MW temizlik performansına sahip iki robot kullanılmaktadır. Yan yana bulunan ve aynı özellikteki 27’şer panelden oluşan iki dizi belirlenmiş olup, 3 aylık periyotta bu dizilerden biri her hafta temizlik robotu ile temizlenmiş, diğeri ise hiç temizlenmemiştir. Bu iki diziden de sürekli olarak akım ve gerilim ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, çıkış gücünde %7,59’a varan artışların sağlanabildiğini göstermektedir.; ABSTRACT: The increasing population, industrialization, and technological advancements in today’s world have led to a continuous rise in energy demand. To meet this growing demand, fossil fuels (petroleum, coal, and natural gas) have been used as the primary energy sources for many years. However, in addition to having limited reserves, fossil fuels pose significant disadvantages, such as contributing to environmental pollution and increasing greenhouse gas emissions, which in turn drive climate change. Therefore, transitioning to clean, renewable, and environmentally friendly energy sources has become inevitable for a sustainable future. Renewable energy sources (RES), such as solar, wind, hydroelectric, and biomass, are of strategic importance both in terms of reducing environmental impacts and ensuring energy supply security. In this context, increasing investments in renewable energy and reducing dependency on fossil fuels are considered critical requirements for both economic development and environmental sustainability. Among RES, solar energy holds a significant position, and its share in total energy production is increasing worldwide. Solar energy systems consist of photovoltaic (PV) panels and thermal energy collectors. While PV panels convert sunlight directly into electrical energy, thermal energy collectors use sunlight to produce hot water or steam. These systems are not only environmentally friendly but also crucial for a sustainable energy supply. The efficiency of PV panels depends on various factors such as solar irradiance, temperature, panel orientation and tilt angle, panel type, surface cleanliness, shading, inverter quality, cable connections, wear over time, and regular maintenance. When panel surfaces become dirty, the amount of absorbed radiation decreases, resulting in a reduction in output power. The aim of this study is to determine the increase in energy production achieved through the cleaning of PV panel surfaces using direct measurements. For the cleaning of 199,440 panels at the Aşağı Kaleköy Auxiliary Solar Power Plant located in Bingöl Province, two robots with a daily cleaning performance of 1–3 MW are used. Two arrays, each consisting of 27 adjacent panels with identical characteristics, were selected. Over a three-month period, one array was cleaned weekly using a cleaning robot, while the other was left uncleaned. Continuous current and voltage measurements were taken from both arrays. The results showed that output power increased by up to 7.59% as a result of panel surface cleaning.

2025-01-01T00:00:00Z TUĞRUL, Muhammed https://acikerisim.bingol.edu.tr/handle/20.500.12898/5999 2026-02-12T07:12:04Z 2025-01-01T00:00:00Z

Homer ile Yenilenebilir Enerji Tabanlı Hibrit Mikro Şebeke Tasarımı ve Enerji Yönetimi TUĞRUL, Muhammed ÖZET: Bu tez çalışmasında, yenilenebilir enerji kaynaklarına (YEK) dayalı hibrit mikro şebeke (MŞ) sistemlerinin, farklı tüketici gruplarının enerji ihtiyaçlarını karşılamadaki teknik ve ekonomik fizibilitesi değerlendirilmiştir. HOMER Pro yazılımı kullanılarak gerçekleştirilen çalışmada, biri şebekeden bağımsız (off-grid) kırsal alan için, diğeri ise şebekeye bağlı (on-grid) bir hastane için olmak üzere iki farklı MŞ uygulaması tasarlanmış ve analiz edilmiştir. Kırsal uygulamada; fotovoltaik ( V) paneller, rüzgâr türbini (RT), yakıt hücresi ( C), batarya depolama sistemi (BDS), hidrojen tankı (HT), konvertör ve elektrolizör bileşenlerinden oluşan bir MŞ tasarımı yapılmıştır. Güneş ve rüzgâr potansiyeli dikkate alınarak optimize edilen sistemin yıllık elektrik üretimi 117.240 kWh, net bugünkü maliyeti (NPC) 361.922 $ ve seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE) 0,464 $/kWh olarak hesaplanmıştır. Hastane uygulamasında ise enerji tüketimi yanında oksijen ihtiyacını da karşılayan hibrit bir sistem tasarlanmıştır. Bu modelde elektrolizör ile üretilen hidrojen, C’de elektrik üretiminde, eş zamanlı üretilen oksijen ise tıbbi gaz olarak değerlendirilmiştir. Uygulama kapsamında V, RT, C, BDS ve HT bileşenlerinden oluşan sistemin NPC değeri 1.342.409 $, LCOE değeri ise 0,09745 $/kWh olarak belirlenmiştir. Ayrıca sistem yılda 8.372 kg hidrojen ve yaklaşık 66.460 kg oksijen üretmiştir. Sonuçlar, YEK’lere dayalı hibrit MŞ sistemlerinin teknik olarak uygulanabilir ve uzun vadede ekonomik açıdan sürdürülebilir olduğunu göstermektedir. Hastane gibi kritik altyapılarda hem enerji hem de oksijen üretimini sağlayan bu tür entegre çözümler, dışa bağımlılığı azaltarak enerji güvenliğini artırabilir.; ABSTRACT: In this thesis study, the technical and economic feasibility of hybrid microgrid (MG) systems based on renewable energy sources was evaluated to meet the energy demands of different consumer groups. Using the HOMER Pro software, two different MG configurations were designed and analyzed: one off-grid system for a rural area and one grid-connected system for a hospital. In the rural application, a hybrid MG consisting of photovoltaic (PV) panels, a wind turbine (WT), a fuel cell (FC), a battery storage system (BSS), a hydrogen tank (HT), a converter, and an electrolyzer was developed. The system was optimized based on local meteorological conditions and sample electricity consumption data from a rural area in Şanlıurfa, Türkiye. The total annual energy production of the system was calculated as 117,240 kWh, with a net present cost (NPC) of $361,922 and a levelized cost of energy (LCOE) of $0.464/kWh. In the hospital application, a hybrid MG system was designed not only to meet electricity demands but also to supply medical oxygen. In this configuration, hydrogen generated during the electrolysis process was stored for later use in the FC, while the oxygen, typically released into the atmosphere, was recovered and stored to meet the hospital’s oxygen demand. The grid-connected system included PV, RT, FC, BSS, and HT components. Simulation results showed that the system produced 8,372 kg of hydrogen and approximately 66,460 kg of oxygen per year. The economic indicators revealed an NPC of $1,342,409 and an LCOE of $0.09745/kWh. The findings demonstrate that renewable-based hybrid MG systems are technically viable and economically sustainable in the long term. Particularly in critical infrastructures such as hospitals, integrated solutions that address both energy and oxygen supply can enhance operational security and reduce dependence on external logistics.

2025-01-01T00:00:00Z DEMİR, Ebubekir https://acikerisim.bingol.edu.tr/handle/20.500.12898/5913 2025-04-28T07:00:59Z 2025-01-01T00:00:00Z

Damlatma ve Spin Coating Yöntemi ile Elde Edilen Au/Pd/Borik Asit/Metil Kırmızısı/n-Si/Al/Ag Yapıdaki Schottky Tipi Güneş Pillerinin I-V Karakteristikleri DEMİR, Ebubekir ÖZET: Bu çalışmada suda çözünen borik asit ve kloroform çözücüsünde çözünen metil kırmızısı ile birinin yüzeyi nano piramitleştirme için tahrip edilmiş iki numunenin arayüzeyi oluşturulmuştur. Au/Pd/Borik Asit/Metil Kırmızısı/Al/Ag yapıdaki iki numuneden yüzeyi pürüzsüz olana damlatma yöntemi ile, yüzeyi asitle tahrip edilen numuneye de spin coating yöntemi ile kaplama yapılmıştır. Fabrikasyonu tamamlanan cihazların; 300 K sıcaklığında, karanlık ortamda, 30 mW /cm², 60 mW /cm² ve 100 mW /cm² ışık şiddetlerinde ölçümleri alınmıştır. Diyot ve güneş pili parametreleri bu ölçümler ile elde edilen bilgiler ile hesaplanmış ve tablolar halinde çıkarılmıştır. Genel olarak 3 numunede diyot ve güneş pili özelliği göstermiştir. Elde edilen sonuçlara göre engel yüksekliği ve fill faktörü paralel değişim göstermiştir. Verim değeri ışık arttıkça genel olarak düşmüş, bu da aryüzeyin ışık geçirgenliğini düşürmesi olarak düşünülmüştür. Tüm numunelerde ışık arttıkça akım değeri de artmış ve gerilim üretmeye başlamıştır.; ABSTRACT: In this study, the interfaces of two samples were formed using water-soluble boric acid and methyl red dissolved in chloroform solvent, with one of the sample surfaces being damaged for nano-pyramidal structuring. Coatings were applied to the smooth-surfaced sample using the drop-casting method, while the acid-etched sample was coated using the spin-coating method. Measurements of the fabricated devices were performed in a dark environment at 300 K and under light intensities of 30 mW/cm², 60 mW/cm², and 100 mW/cm². Diode and solar cell parameters were calculated based on the data obtained from these measurements and were presented in tables. Overall, all three samples exhibited diode and solar cell characteristics. According to the results, the barrier height and fill factor showed parallel variations. The efficiency value generally decreased with increasing light intensity, which was attributed to the reduced light transmittance of the interface. In all samples, as the light intensity increased, the current value also increased, and voltage generation was observed.

2025-01-01T00:00:00Z