Geleneksel ve kanatçıklı hava soğutmalı fotovoltaik/termal (pv/t) sistemlerin performans karakteristiklerinin sayısal olarak araştırılması

Geri dönüşü olmayan çevresel hasara yol açmadan, ekolojik dengeyi bozmadan ve nesiller arası adalet kavramına uygun olarak enerji kullanımını hedefleyen "sürdürülebilir enerji" kavramı, uluslararası toplum tarafından benimsenen ortak bir politika haline gelmiştir. Fazla ısıyı uzaklaştırarak ve faydalı amaçlar için kullanarak elektrik verimliliğini artıran fotovoltaik termal (PV/T) sistemler giderek daha fazla ilgi çekmektedir. Geleneksel PV/T sistemlerine kanatçık eklemenin elektrik ve termal verimliliği artırdığı genel olarak bilinmekle birlikte, farklı kanatçık tiplerinin PV/T sistem performansı üzerindeki etkileri henüz tam olarak belirlenmemiştir. Bu tezde, geleneksel (PV/T-C) ve Z-kanatlı (PV/T-F) hava soğutmalı PV/T sistemlerinin performansı, kapsamlı enerji, ekserji ve sürdürülebilirlik analizleri yoluyla sayısal olarak incelenmiştir. Simülasyonlar ANSYS Fluent 2025 R1 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Önerilen modelin sayısal doğrulaması elde edilen sonuçların literatürdeki deneysel verilerle karşılaştırılmasıyla yapılmıştır. PV/T-F sisteminin elektriksel verimi, ısıl verimi ve toplam verimi, PV/T-C sistemine kıyasla sırasıyla %2,61, %18,44 ve %17,18 oranında artmıştır. Ayrıca, PV/T-F sistemlerinde kanatçık kullanımı, genel ekserji verimliliğini %2,57 ve sürdürülebilirlik endeksini %0,32 oranında artırmıştır. Bulgular, PV/T-F sistemlerinin Malatya, Türkiye iklim koşullarında PV/T-C sistemlerine kıyasla daha yüksek ısıl, ekserji ve sürdürülebilirlik performansı sağladığını göstermektedir. Bu tez çalışması, PV/T sistem performansını artırmada kanatçık geometrisinin kritik rolünü vurgulamakta ve daha verimli ve sürdürülebilir güneş enerjisi sistemlerinin tasarımı için değerli bilgiler sunmaktadır.