Header Reklam
Header Reklam

Güneş Pilleri île Çalışan Peltier Elemanlı Bir Soğutucu Sistem

05 Kasım 1995 Dergi: Kasım-1995

Sıcak yüzeyinin ısısı kanatçıklı yüzeyler (fan ilave edilebilir) veya devridaim pompası kullanan akışkanlı sistemler kullanılarak alınmalıdır. Termoelektrik sistemin ısıtma ve soğutma fonksiyonları sadece akım yönünü değiştirerek ters çevrilebilmektedir. Yani aynı düzenekle hem soğutma hem de ısıtma yapılabilmektedir. Soğutma amacıyla güneş enerjisinin kullanımı ise; arz/talep dengesinin ideal biçimde gelişmesi açısından oldukça Önemlidir.
Tek bir termoelektrik eleman ile düşük soğutma kapasiteli sistemler yapılabilir. İnfrared dedektörlerin soğutulmasında kaskat bağlantı kullanılarak 145 °K (128 °C) elde edilmiştir. Bir termoelektrik eleman geniş bir sıcaklık aralığında rahatlıkla kullanılabilmektedir. Paralel bağlantı yapılarak 35.2 kW'a kadar kullanılabilir.
Termoelektrik sistemlerde kapasite kontrolü, uygulanan voltajı ayarlayarak veya seri/paralel kombinasyonları devreye alıp çıkararak yapılabilir. Voltaj azaltılınca kapasitede azalacaktır.
Termoelektrik elemanların başka bir özelliği ise yerçekimi olmayan yerlerde veya dünya yerçekimi kuvvetinin birkaç katında çalışabilmesidir. Bu özelliği dolayısıyla U.S.A. uzay programlarında üzerinde önemle durulmaktadır.
Askeri uygulamalarda termoelektrik eleman, gürültüsüzlük, karmaşık olmamak gibi avantajlar sunar. 2500 V'lık bir ünite, denizaltı yiyecek muhafaza depolarında inceleme amaçlı olarak kurulmuştur. Yine küçük bir denizaltıda 31.7 kW'lık (9 ton) bir aircondition uygulaması vardır ve her iki uygulamada sıcak yüzeydeki ısı, deniz suyu ile alınmaktadır. Ticari alandaki uygulamalardan; ulaşım araçları, özel araçlar, deniz çöl gibi şebeke cereyanı olmayan yerlerde, işyerlerinde, ilaç muhafazasında kullanılan küçük portatif soğutucular ve oteller için buz yapıcılar sayılabilir. Buz yapıcı uygulama 0.464 kg suyu 6 saat içinde kübik buz yapabilmektedir. 120/220 V a.c. veya 12 V d.c. gerilim ile çalışan 0.283 ırr"lük portatif soğutucular yurtdışında birçok üretici tarafından satılmaktadır. Bu soğutucular akım yönünü ters çevirerek ısıtıcı olarakta kullanılabilmektedirler. 0,0566 m"lük bir hacimde, soğutucu durumunda 2 °C, ısıtıcı durumunda 71 °C elde edilebilmektedir. Ticari alanda termoelektrik soğutucular, nem kontrolü ve küçük özel uygulamalarda soğuk yüzey elde etmekte iyi sonuçlar vermektedir. Termoelektrik sistemler; soğutma kapasitesi 60 ...90 W değerlerine kadar ekonomik olmaktadırlar. 1980 yılında Texas A&M Üniversitesi'nde, çöl ortamında enerjisini fotovoltaik dönüşümle karşılayacak şekilde bir termoelektrik soğutucu tasarlanmıştır. 3600 cm1 hacmindeki soğutucu ilaç kutusu olarak düşünülmüş olup $ 8500 maliyet hesaplanmıştır. Bunun $ 6000'ı PV modül, $ 500'ı Peltier modül, $ 2000'ı diğer malzemeler olarak paylaştırılmıştır. IAI
Termoelektrik modülün bazı avantajlarını maddeler halinde sıralayacak olursak;
? Boyutu küçük ve ağırlığı azdır,
? Yarı iletken olması dolayısıyla, güvenilir, sesiz ve sarsıntısızdır,
? Ortalama ömrü 200.000 saatten fazladır (> 22 yıl), t Sıcaklık kontrolünü etkin bir şekilde yapabilir,
? Elektriksel gürültüsü minimumdur,
? DC gerilim ile çalışır,
? Isıtma ve soğutma işlemi sadece akım yönü ters çevrilerek seçilebilir. Genel olarak uygulama alanları olarak;
? Askeri ve uzay çalışmaları,
? Fiberoptik ve laser uygulamaları,
? Bilgisayarlar,
? Laboratuvar ve bilimsel c      /1er,
? Tıp, v.s. sayılabilir. /I/
1. SİSTEM ELEMANLARI 1.1 FOTOVOLTAlK ELEMAN Fotovoltaik eleman (kısaca PV eleman) güneş ışığının taşıdığı enerjiyi iç fotoelektrik olaydan faydalanarak doğrudan elektrik enerjisine çeviren yarıiletken bir dönüştürücüdür. Tipik bir Silisyum tekkristal PVeleman; lKW/m2 ışınım, 25 °C kristal sıcaklığında Isc=30.40 mA/cm2 ve Voc=0,5.0,6 V değerlerine ulaşabilmektedir.
Buna göre 10x10 cm2'lik bir PVeleman yaklaşık Isc=3,5 A ve Voc=0,6V verebilmektedir. Bu gücün yetmediği durumlarda 30...36 elemandan oluşan modüll uşturulur ve yaklaşık olarak bir modülden P=22...53Wp elde edilebilir İZİ. Güneş enerjisinin kesikli ve süreksiz oluşu nedeniyle, güç Wp (watt peak) olarak ifade edilmektedir. Modüllerin bir araya gelmesi ile paneller ve panellerin birleşmesiyle de jeneratörler oluşturulur.
Otonom (kendine yeterli) bir fotovoltaik sistem şekil 1.1'deki elemanlardan oluşmaktadır. Güneş enerjisinin kesikli ve süreksiz oluşu nedeniyle bazı zamanlarda örneğin gece enerji isteği karşılanamaz. Bu sebeple bir depolayıcı eleman kullanmak kaçınılmazdır. Ayrıca bazı durumlarda yük AC akım gerektirebilir. Bu durumda ise DC/AC dönüştürücü gerekmektedir. Bu ise maliyeti artırıcı ve verimi azaltıcı bir faktördür. Dolayısıyla yükün peltier eleman gibi, de karakterde olması bir avantajdır. Diğer elemanlar ise MPP (Maksimum güç) izleyici ve akü şarj/deşarj işlemlerini kontrol eden şarj regülatörüdür.

2 TERMOELEKTRİK ELEMAN SEEBECK 1822 yılında; iri farklı materyalden oluşan kapalı bir devrede iki jonksiyon farklı sıcaklıklarda tutulduğunda, devreden bir akım aktığını gözlemledi. 1834 yılında PELTİER ters etkiyi, yani; iki farklı materyalden oluşan kapalı bir devreden akım geçirildiğinde, jonksiyonlardan birinin ısıyı absorbe ederken diğerinin ısı açığa çıkardığını keşfetti. Yıllarca bu etkilerin pratik uygulamaları sadece SEEBECK etkisinin, sıcaklık ölçümü için (termocouple) kullanımıyla sınırlı kaldı. Çünkü m'" İler küçük SEEBECK katsayısın diptirler. Yarıiletken materyallerin keşfi ile bu yolda önemli adımlar atıldı ve fabrikasyona uygun, başarılı sonuçlan alınabilen Peltier eleman olarak da isimlendirilenTermoelektrik elemanlar geliştirildi. Peltier Etkisi: A ve B gibi iki farklı materyalden oluşmuş bir kapalı devreden I akımı geçirilirse, birim zamanda absorbe edilen veya açığa çıkarılan ısı miktarı, (Şekil 1.2).

Q= a. Tc. I
Q : Birim zamanda transfer edilen ısı miktarı, W
a : Seebeck katsayısı, W/°K I : Doğru akım, A Tc: Soğuk yüzey sıcaklığı, °K. şeklinde ifade edilir. Soğuk ve sıcak yüzeyler tamamen Peltier etkisi ile oluşan ısı transferinin doğal sonucu olup ayrıca bir ısı üretilmemektedir. ' Eğer akım yönü ters çevrilirse, sıcak ve soğuk yüzeyler kendi arasında yer değiştireceklerdir. Bu ideal termoelektrik devrede iki etki daha vardır ki, bunlar performansı önemli ölçüde sınırlamaktadır. Birincisi JOULE ısıtma etkisi, ikincisi ise sıcaklık farkından dolayı kaçınılmaz olan, sıcak ve soğuk yüzeyler arasındaki kondüksiyon ile ısı transferidir. Böylece eğer aşağıdaki kabuller yapılırsa;
? a (SEEBECK katsayısı), p (özdirenç) ve K (ısıl iletkenlik) sıcaklıktan bağımsızdır.
? "çift" ile ortam arasındaki ısı alışverişi sadece sıcak ve soğuk yüzüylerden olmaktadır.
? Kontak bağlantıları ve bakır ile yarıiletken arasındaki elektriksel direnç ihmal edilebilir.
Soğuk yüzeyde ve giriş gücünde kararlı durum oluştuğu zaman Peltier elemanının soğurabileceği ısı miktarı;
Q = a. TC.I  K. AT  0.5 P . R    III
Q : Birim zamanda transfer edilen ısı miktarı, Watt
K : Kn + Kp, Isıl iletkenlik, W/m2.°K
R : Rn + Rp, elektriksel direnç, Q
a : a p  oCj,, Seebeck katsayısı, V /°K
Th : Sıcak yüzey sıcaklığı, °K Tc : Soğuk yüzey sıcaklığı, °K AT: Th  Tc, °K
olacaktır. Bu soğutma gücünü karşılamak için gerekli giriş gücü ise; W= I. V=I. (I. R + a. AT) olmaktadır. Bu ifadede gerilim elektriksel iletkendeki gerilim düşümü ile Seebeck voltajının toplamıdır. Böylece Peltier elemanının verim katsayısı bulunabilir.

Görüldüğü üzere sabit bir akımda verim, AT = Th  Tc sıcaklık farkına bağlı olup AT arttıkça azalmaktadır. Akım için ise optimum bir değer vardır.
Günümüzde termoelektrik eleman için en çok kullanılan yarıiletken malzemesi, ntipi veya ptipi katkılandmlabilen Bismuth Telkaride materyalidir. Projede kullanılan, bismuth telluride'den imal edilmiş CP 1.012705L kodlu Peltier modülünün parametreleri, imalatçı tarafından aşağıdaki gibi verilmiştir;

a. : 0,0002 W/°C p : 0,001 W.cm
A. : 0,015 W/cm.°K Z : 0,00267 °K' Bu değerleri, Peltier eleman için bulunan eşitliklerde kullanarak Peltier elemanın bazı karakteristik eğrilerini elde edelim.

Şekil 1.3'de Peltier elemanın verimin (COP, Coefficient of Performance) ve soğutma gücü Q'nun AT=35 CC iken akıma göre değişimi çizilmiştir. Görüldüğü üzere verimin maksimum olduğu noktada, soğutma gücü maksimum olmamaktadır! Maksimum verim I=l,6A'de (AT=35 °C, % 68) sağlanırken, maksimum soğutma I=4,lA'de (AT=35 °C, % 29) gerçekleşmektedir. Şekil 1.4'de Peltier elemanın soğutma gücü AT'nin bir fonksiyonu olarak verilmiştir. AT arttıkça, Peltier elemanın kullanılabilir soğutma gücünün azaldığı görülmektedir. Çünkü kondüksiyon ile kayıp olan ısı artmaktadır. Maksimum sıcaklık farkı, Q = 0 durumunda elde edilebilmektedir (1=3.9A, AT=70°C). 2. TASARIM VE MALİYET Deneyde kullanılan Peltier eleman, MELCOR firmasının CP 1.012705L kodlu ürünüdür. Soğutulacak hacim olarak; mevcut olan peltier elemanın gücüne uygun, 10 cm X 10 cm X 10 cm boyutlarında, 1000 cm3 hacminde bir küp seçilmiştir (Şekil 2.1). Küpün üst yüzeyi 2 mm'lik bakır levhadan, diğer yüzeyleri ise 1.5 mm'lik galvanizli saçtan yapılmıştır. Üst yüzeyin bakır seçilmesinin nedeni ısı absorbsiyonunu kolaylaştırmaktır. Peltier elemanın performansını arttırmak yani, sıcak ve soğuk yüzeyler arasındaki mesafeyi arttırıp yalıtımı iyileştirerek, kondüksiyon ile ısı geçişlerini azaltmak için Peltier elemanın soğuk yüzeyi ile soğutulacak hacim (küp) arasında 3 cm yüksekliğinde 4 cm x 4 cm alana sahip bakır arablok (Spacer Block) kullanılmış ve hacim yan yüzeyleri 6 cm kalınlığında strofor ile yalıtılmıştır. Sıcak yüzeyden yayılan ısıyı almak için, alüminyumdan imal edilmiş dikdörtgen kanatlı bir ısı yayıcı (heat sink) kullanılmıştır. Isı yayıcı bir fan ile soğutulmaktadır.
 
2.1. OTONOM SİSTEM TASARIMI
Bu bölümde; PELTİER elemanın ihtiyaç duyacağı enerjinin, güneş enerjisinden karşılanması için gerekli PV eleman ve akü kapasiteleri belirlenecektir. Otonomi süresi bir yıl olmasına karşın tasarım bir gün üzerinden yapılacaktır (4). Bu amaçla gece ve gündüz için ayrı ayrı ölçüm alınıp, PELTİER elamanın bir gün boyunca gerektirdiği enerji miktarı belirlenmiştir. Gün boyunca, PV elemandan alınan enerji hem Peltier elemanın ihtiyacını karşılayacak hem de gece için gerekli enerjiyi aküde depolayacaktır. Burada bir noktayı belirtmekte yarar vardır. PELTİER elemanın ısıl yükü ile gelen güneş enerjisi birbirine paralel gelişmektedir. Yani, kış aylarında ortam sıcaklığı düşük (ısıl yük az) olduğu gibi ışınımda düşük olmakta, yaz aylarına doğru ortam sıcaklığı yükseldiğinden ısıl yük artmakta, ancak bunu karşılamak için gelen güneş enerjiside artmaktadır. Kritik nokta olarak yaz aylarının sonu veya Eylül ayı seçilebilir. Çünkü yerküre, yaz boyunca ısısını arttırdığı için, gelen güneş enerjisi düşmesine rağmen nispeten geç soğumakta, dolayısıyla ortam sıcaklığının yüksek ve ışınımın düşük olması sebibiyle en kritik dönem olmaktadır. Burada yük olarak Temmuz ayındaki durum, ışınım için ise Bornova meteorolojik koşullarında yataya gelen günlük güneş ışınımının Temmuz ayı ortalaması kullanılmıştır. Tasarım için kullanılacak yöntemde günlük enerji bilançosu Şekil 2.2'deki gibi basitleştirilmiştir. Sistemin otonom olarak çalışabilmesi için A > B1+B2 olmalıdır. Yani PV eleman, gece için gerekli enerjide gün boyunca üretmelidir (hatta daha fazlasını!).Gündüz boyunca (12 saat) him içi sıcaklığın 05 °C arasında ılabilmesi için gereken enerji deneysel olarak 359 Wh/gündüz olarak tesbit edilmiştir. Sistem, ortalama 12 V doğru gerilim ile çalıştığından, ortalama akım 2.49A olarak bulunur. Keza gece için gerekli enerji deneysel olarak 296 Wh/gece bulunmuş ve ortalama akım 2.05A olarak elde edilmiştir. Böylece gün boyunca karşılanması gerekli enerji miktarı gece ile gündüzün toplamı olacağından; 655 Wh/gün olarak bulunur. Akü, gündüz üzerinde depolanan enerjiyi gece kullanıma sunduğu için, akü kapasitesi, gece gerekli olan enerji ihtiyacına göre belirlenmelidir. Buna göre, 12 V'luk tam kapalı tip (% 100 deşarj olabilir) bir a' " kullanıldığında akü kapasitesi;


296 / (nakü. 12) = 296 / (0,8. 12) s 31 Ah
olarak bulunur. PV elemanın karşılaması gereken günlük enerji miktarı, gece ve gündüz enerji ihtiyaçlarının toplamı olacaktır. Burada önemli nokta akü veriminin sadece gece yükü için dikkate alınmasıdır. Buna göre PV eleman kapasitesi; bulunur. Bornova koşullarında, yatay yüzeye gelen günlük güneş ışınımının aylık ortalamalarından, Temmuz ayı için olan 5643 Wh/m2 gün 2.3 : Otonom sistem blok şeması. 121 değeri kullanılarak çünkü ölçümler Temmuz ayında yapılmıştıryaklaşık % 10 verimle çalışan PV modüllerden 1.615 m2 gerektiği bu
ur. Bir modül alanı 0.43 m2 /3/ olduğundan yaklaşık olarak 4 modül kullanmak, gerekli enerjiyi sağlayacaktır. Buna göre, bu yükü karşılayabilecek bir otoaom PV sistemin blok şeması ekil 2.3'de verilmiştir. Sonuç olarak görülmektedir ki, hacim içi sıcaklığın 05 °C arasında tutulması için 911 WWGün enerji gerekmekte, bu ise; 4 adet 36 elemanli SM55 tipi PV modül ve asgari 31 Ah'lik akü kapasitesi ile karşılanabilmektedir. Gelen güneş enerjisi ilk önce % 10 verimli PV modüller aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. Elde edilen güç, şarj regülatörü ve aküden geçtikten sonra 12 V gerilimle Peltier elemana ulaşmaktadır. Akım, Peltier elemana bir diyotirinden verilmektedir. Çünkü bu diyot, termostat devreyi açtığında peltier elemanın ısı yayıcı ve hacim içi arasında mevcut olan sıcaklık farkından yararlanarak ürettiği gerilim (jeneratör durumu) ile fanın çalışmasına engel olmaktadır. Peltier eleman için bulunan en düşük verim (gündüz için olan) kullanılarak, genel sistem verimi hesaplanacak olursa;
risistem = T|pV. T)conv. T^. T|PELTI
ER = (0,1). (0.8). (0.8). (0,25) = 0,016 (=% 1.6)
olur ve çok küçük değerdedir. Gece için rıPELTIER = 0,37 olacağından (Çünkü gereken AT daha küçük) verim yaklaşık % 2.4 olmaktadır. Verim değeri ortam sıcaklığına çok bağımlıdır. Çünkü ortam sıcaklığı arttıkça, hacim içi sıcaklığın aynı değerde kalması (0...5°C) için AT artmalıdır. AT artarken Peltier elemanın verimi azaldığında, sistem verimi düşmektedir. 2.2. MALİYET
CP 1.012705L Peltier modülün tanesi $ 25 (6), 36 elemanli M55 tipi bir PV modülün fiyatı yaklaşık $ 250, 12V/31 Ah bir akü fiyatı yakla
$25   x 1 = $25 ; Peltier modül
$250 x 4 = $ 1000 ; PV modüler
$100x1 =$100 ; akü (Tam
kapalıtip)
$100x1 =$100 ; diğer
$1225    ; toplam
şık $ 100 ve diğer malzemeler (DC/DC) dönüştürücü, hacim, bakır, alüminyum ısı yayıcı v.s.) yaklaşık $ 100 olduğuna göre, enerjisini güneşten sağlayan böyle bir soğutucu sistemin toplam maliyetii; olmaktadır. Peltier elemandan gece ve gündüz ortalaması olarak 7,5 W'lık bir soğutma elde edildiği için watt başına maliyet yaklaşık $ 160 olmaktadır. Her ne kadar watt başına maliyet $ 160 gibi yüksek bir değer olsada bunun yaklaşık % 90'ı enerji maliyeti, kalan % 10 ise Peltier eleman ve soğutucu maliyeti olmaktadır. Dolayısıyla maliyetin yüksek çıkmasının ana sebei güneş enerjisinden elektrik enerjisi elde etmenin pahalı oluşudur. Bu sebeple bu tip, enerjisini güneşten karşılayan otonom bir sistem ancak şehir şebekesinden uzakta (deniz, çöl, uzay, dağlık bölgeler v.s.) çalışırsa ekonomik olabilir.
3. BURGULAR VE TARTIŞMA Bundan önceki bölümde sistem elemanlarının kapasiteleri belirlenmişti. Deneyde mümkün olduğunca hesaplanan kapasitelere uygun değerler kullanılmaya çalışılmıştır. Ancak tam kapalı tip (% 100 deşarj olabilir) akü yerine 12V/60 Ah'lik bir kurşun asit araç aküsü elde mevcut olduğu için kullanılmıştır. Kullanılan 12V/60 Ah akü tam şarj edilerek devreye alınmış ve ölçümlere tam şarjlı akü ile başlanmıştır. Deneyde iki tür ölçüm alınmıştır. Birincisi ilk 24 saat boyunca yapılmış ve bu ölçümde güneş pili, akümlatör ve Peltier+fan akımları, gerilimleri gözlenmiştir. İkinci ölçümde ise her gün için gün batımında (Yaklaşık saat 18:00) akünün asit yoğunluğu (dolayısıyla şarj durumu) ölçülmüştür.
Ölçüm boyunca ortam sıcaklığı, gündüzleri 3235 °C, geceleri ise 2730 °C civarında değişmiştir. Asıl önemlisi Peltier modülün üstüne yerleştirilen ısı yayıcı'nın sıcaklağı, fanın etkisiyle ortam sıcaklığının yaklaşık 35 °C üstünde seyir etmektedir. Bu sayede Peltier modülün yaratması gereken AT küçük tutulmuş ve performans arttırılmıştır.

3.1. ÖLÇÜM SONUÇLARI İlk 24 saat için alınan ölçüm sonuçlarından Şekil 3.1'deki grafik elde edilmiştir. Burada görülen en önemli nokta, akü akım şarjdan kurtulup gerilim şarja başlamasından itibaren (yaklaşık saat: 1.30), PV modüllerin ürettiği enerjinin ancak bir kısmının kullanılabildiğidir. Yani PV modül daha fazla akım verebileceği halde akü ve Peltier+fan elemanları ancak ihtiyacı kadar kullandığından, geriye kalan fazla enerji değerlendirilememektedir.
Dolayısıyla depo elemanı kurşunasit akünün, üretilen enerjinin tümünü depolayamadığı söylenebilir. Üstelik bu enerji kullanılamadığı gibi, gün sonunda da akü tam şarjını gerçekleştirememektedir. Çünkü akü, şarj olabilmesi için gerilim şarj ile gün sonundan sonra birkaç saat daha şarja gereksinim duyarken, güneş battığı için bu şarj gerçekleşmemektedir.
Gün boyunca PV modüllerde 53,8 Ah'lik enerji üretilmesine karşılık, bunun ancak 51,16 Ah'i kullanılmış, 2,64 Ah'i sistem içinde kaybedilmiştir. Bu ise yaklaşık olarak toplam enerjinin % 4'ünü tutmaktadır. Şekil 3.2'de sistem elemanlarının kümülatif ampersaat (ah) değişimleri verilmiştir. Akünün saat 0:00'daki kapasitesi relatif olarak sıfır kabul edilirse, 24 saat sonra aynı noktaya gelindiğinde akü kapasitesinin 1,87 Ah fazla olduğu görülmektedir. Yani, aküye kullanılandan 1,87 Ah (=%8) fazlası verilmiştir. Buna rağmen gün sonunda akü asit yoğunluğu bir önceki güne göre düşük olmaktadır. Bunun sebebi akü şarj/deşarj veriminin düşük olmasıdır. Bunun sonucunda aküde depolanan enerjinin seviyesi günden güne azalmaktadır. Bu azalma birkaç gün içinde belli bir seviyede dengeye gelmekteyse de bir eksik şarj sorunu ortaya çıkmaktadır. Uygulamamızda geceleyin akünün yaklaşık % 50 kapasitesi kullanılmaktadır. Kurşunasit akülerde bu değer % 20 civarında olmalıdır. Dolayısıyla akünün ömrü azaldığı gibi şarj/deşarj verimi edildikten sonra tekrar devreye alınması ömrünün uzun olması bakımından faydalı olacaktır. PV sistemlerde bu yönteme sık sık başvurulur. 4. SONUÇ VE ÖNERİLER Otonom PV sistem, en kötü koşullar kullanılarak, bütün bir yıl boyunca kendi kendine yetecek şekilde tasarlanmıştır. Gelen güneş enerjisinin süreksiz, kesikli ve kararsız oluşu nedeni ile, bu gibi otonom sistem hesapları sadece asgari depo ve PV modül kapasitelerini belirlemektedir. Gelen güneş enerjisinin istatiksel olarak doğru tahminlenmesi çok önemlidir. Enerji gereksinmesi belli olduktan sonra gelen güneş enerjisi için uygun bir değer alındığında otonomi şartı bozulmayacak, sistem kendi kendine yetecektir. Sistem maliyeti oldukça yüksektir. Maliyeti yükselten en büyük faktör, fotovoltaik dönüşümle elektirik enerjisi elde etmenin pahalı lasından kaynaklanmaktadır, DÜ sebeple, şebeke elektriğinin ulaşamadığı bölgelerde (dağlık bölgeler, çöller, uzay, deniz v.s.) enerji maliyetleride yüksek olacağı için, fotovoltaik dönüşüm ekonomik olabilmektedir.
Sistemin toplam verimi % 2 dolaylarında olup ortam sıcaklığına göre değişmektedir. Toplam verimde,
güneş pili (% 10 ) ve Peltier eleman (% 20) verimleri belirleyici olmaktadırlar.
REFERANS
1JOULE ısı etkisi (I2.R) dolayısıyla oluşan elektriksel ısı ayrı olarak düşünülmelidir. KAYNAKLAR
1.1981,   FUNDEMANTAL HANDBOOK, Thermoelectric Cooling
2. Meteoroloji Bülteni, 1981
3. ARCO SOLAR, Installation Guide
4. Richard L.Field, Photovoltaik/Thermoelectric Refrigeretor For Medicine Storage For Developing Countries, Solar Energy, Volume 25, Number 5,1980.

Mutlu BOZTEPE, Metin ÇOLAK / EGE ÜINİVERSİTESİ MÜH.FAK


Etiketler