Endüstriyel atık ısıdan elektrik üretim teknolojilerinin tekno-ekonomik karşılaştırılması
Techno-economic comparison of industrial waste heat to power tecnologies
- Tez No: 1006366
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN HÜSEYİN ERDEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Mühendislik Bilimleri, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Cam endüstrisi, Enerji kaybı, Enerji tasarrufu, Isı geri kazanım sistemleri, Isı geri kazanımı, Organik rankine çevrim sistemleri, Glass industry, Energy loss, Energy saving, Heat recovery systems, Heat recovery, Organic rankine cycle systems
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji yoğun sektörler arasında yer alan cam, demir alüminyum, tekstil vb sektörlerde, üretim süreçleri sırasında yüksek sıcaklıklarda önemli miktarda atık ısı açığa çıkmaktadır. Bu atık ısının geri kazanılmadan çevreye salınması hem enerji kayıplarına hem de çevresel etkilerin artmasına neden olmaktadır. Bu bağlamda, atık ısıdan elektrik üretimi sağlayan sistemler, enerji verimliliğinin artırılması ve sürdürülebilir üretim hedeflerine ulaşılması açısından önemli bir potansiyel sunmaktadır. Bu tez çalışmasında, doğal gaz yakıtlı endüstrilerde oluşan baca gazlarının enerji geri kazanım potansiyeli incelenmiş; bu amaçla buharlı Rankine Çevrimi ve Organik Rankine Çevrimi (ORC) termodinamik açıdan karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Öncelikle baca gazı bileşimi ve sıcaklığa bağlı özgül ısı değerleri hesaplanarak baca gazında taşınan enerji miktarı belirlenmiştir. Ardından her iki çevrim için sınır koşulları tanımlanmış ve çevrim analizleri Engineering Equation Solver (EES) yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. xiii Çalışma kapsamında, baca gazı sıcaklığı, evaporatör basıncı, baca gazı sıcaklığı– türbin giriş sıcaklığı farkı ve pinch point sıcaklık farkı gibi temel parametrelerin net güç üretimi, çevrim verimi ve iş akışkanı debisi üzerindeki etkileri ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, yüksek sıcaklık seviyelerinde buharlı Rankine çevriminin daha uygun olduğunu, orta ve düşük sıcaklık aralıklarında ise Organik Rankine Çevriminin teknik ve ekonomik açıdan uygulanabilir bir alternatif sunduğunu göstermektedir. Bu yönüyle çalışma, uygulamanın yapıldığı cam sanayisi başta olmak üzere endüstriyel atık ısı geri kazanımına dayalı enerji üretim sistemlerinin tasarımına ve sürdürülebilir enerji uygulamalarına katkı sağlamayı amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In energy-intensive sectors such as glass, iron and aluminum, textiles, etc., significant amounts of waste heat are released at high temperatures during production processes. The release of this waste heat into the environment without recovery leads to both energy losses and increased environmental impacts. In this context, systems that generate electricity from waste heat offer significant potential for increasing energy efficiency and achieving sustainable production goals. In this thesis study, the energy recovery potential of flue gases generated in natural gas-fueled industries was investigated; for this purpose, the steam Rankine Cycle and the Organic Rankine Cycle (ORC) were evaluated comparatively from a thermodynamic perspective. First, the specific heat values depending on the flue gas composition and temperature were calculated to determine the amount of energy carried in the flue gas. Then, boundary conditions were defined for both cycles, and cycle analyses were performed using Engineering Equation Solver (EES) software. Within the scope of the study, the effects of key parameters such as flue gas temperature, evaporator pressure, flue gas temperature–turbine inlet temperature difference, and pinch point temperature difference on net power generation, cycle efficiency, and working fluid flow rate were analyzed in detail. The results obtained show that the steam Rankine cycle is more suitable at high temperature levels, while the Organic Rankine Cycle offers a technically and economically viable alternative in the medium and low temperature ranges. In this regard, the study aims to contribute to the design of energy production systems based on industrial waste heat recovery, particularly in the glass industry where the application is carried out, and to sustainable energy applications.
Benzer Tezler
- Isı borusu tabanlı bir atık ısı geri kazanım uygulaması
A heat pipe based waste heat recovery application
OYA YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU
- Endüstriyel bisküvi fırınının termodinamik, maliyet analizi ve atık ısı geri kazanımı
Thermodynamic and economic analysis of industrial biscuit oven and waste heat recovery
MURAT ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERVE ŞENTÜRK ACAR
- Endüstriyel tesislerde enerji kalitesinin maliyeti
Cost of energy quality in industrial plants
HASAN ÖZER ERGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRAN EMEL ÖNAL
- Gemiler için kinematik bir stirling motorunun hareket mekanizmalarının incelenmesi
An investigation on driving mechanisms of the kinematic stirling engine for ships
SERDAR METE
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
