Fotovoltaik-termal (FV/T) modül destekli buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin deneysel analizi

Enerji insan hayatında her geçen gün daha da önem kazanmaktadır. Dünyadaki enerji ihtiyacının büyük bir kısmı fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Fosil yakıtların fiyatlarındaki artış, artan talep, sonlu olması ve çevreye vermiş olduğu zararlardan dolayı araştırmacılar alternatif enerji kaynağı arayışına girmişlerdir. Çalışmalar sonucunda alternatif enerji olarak yenilenebilir enerji kaynaklarına doğru bir eğilim başlamıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında temiz ve sonsuz olmasından dolayı güneş enerjisine olan ilgi her geçen gün artmaktadır. Son yıllarda güneş enerjisi tek başına kullanıldığı gibi soğutma ve ısıtma sistemlerine entegre edilerek birleşik sistem olarak da kullanılmaktadır. Ayrıca, enerji tüketiminde soğutma sistemleri önemli bir yer tutmaktadır. Çünkü küresel enerji tüketiminde neredeyse üçte birine soğutma, ısıtma ve iklimlendirme sistemleri neden olmaktadır. Bu sebeple, soğutma sistemlerinin performansında yapılacak bir iyileştirme enerji tüketimini ciddi anlamda düşürecektir. Bu konu ile alakalı yapılan birçok çalışma bulunmaktadır. Ayrıca, son yıllarda sistemlerin tek olarak değil başka sistemlerle birleştirilerek performanstaki değişiminin analizi gün geçtikçe popüler hale gelmektedir. Günümüzde soğutma ve ısı pompası sistemlerinde güneş enerjisi desteği ile birleşik sistemler kullanılmaktadır. Bu çalışmada Fotovoltaik/Termal modül destekli buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin (FV/T-BSSS) performansı analiz edilmektedir. Deneyler sonucunda, FV, FV/T ve FV/T-BSSS (25 ℃, 30 ℃ ve 35 ℃)'nin modül yüzey sıcaklıkları sırasıyla 68,39 ℃, 42,43 ℃, 47,58 ℃, 49,8 ℃ ve 52 ℃ olarak tespit edilmiştir. FV, FV/T ve FV/T-BSSS (25 ℃, 30 ℃ ve 35 ℃)'nin elektrik verimleri sırasıyla %15,52, %16,32, %16,15, %16,05 ve %15,94 olarak hesaplanmıştır. BSSS ve FV/T-BSSS (25 ℃, 30 ℃ ve 35 ℃) için COP değeri sırasıyla 3,82, 3,66, 3,4 ve 3,17 olarak elde edilmiştir. BSSS ve FV/T-BSSS (25 ℃, 30 ℃ ve 35 ℃) için toplam ekserji kaybı sırasıyla 370 W, 387 W, 394 W ve 398 W olarak elde edilmiştir. BSSS ve FV/T-BSSS (25 ℃, 30 ℃ ve 35 ℃) için ekserji verimleri sırasıyla %34,33, %32,42, %30,06 ve %28,67 olarak hesaplamıştır. FV/T-BSSS (25 °C, 30 °C ve 35 °C)'nin enerji maliyeti sırasıyla 0,359 $/kWh, 0,443 $/kWh ve 0,508 $/kWh olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, termoekonomik analiz sonucunda R_ex değeri FV/T-BSSS (25 °C, 30 °C ve 35 °C)'de sırasıyla 0,647 kWh/$, 0,686 kWh/$ ve 0,692 kWh/$ olarak hesaplanmıştır. Çevre-ekonomik analiz sonucunda FV/T-BSSS (25 ℃, 30 ℃ ve 35 ℃) için 15,17 ¢/h, 16,52 ¢/h ve 17,6 ¢/h olarak elde edilmiştir. FV/T-BSSS (25 ℃, 30 ℃ ve 35 ℃)'de elde edilen sıcak su miktarları sırasıyla 475 L, 300 L ve 210 L'dir.