Atık ısılardan ısı depolama ve elektrik üretiminin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of heat storage and electricity generation from waste heat
- Tez No: 1010224
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RAMAZAN ÇAKIROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nükleer Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, nükleer santrallerin kondenser çıkışlarında açığa çıkan ve genellikle çevreye atılan düşük sıcaklıklı atık ısının geri kazanılarak elektrik enerjisine dönüştürülme potansiyeli deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, faz değiştirmeyen sıvı parafin, ısının geçici olarak depolanmasını sağlayan bir ortam olarak kullanılmıştır. Deneysel tasarımda L18 Taguchi deney tasarımı yöntemi uygulanmıştır. Deneyler kapsamında parafine, farklı sıcaklık seviyelerinde (65 °C, 70 °C ve 75 °C) harici ısı verilmiş; parafin sıcaklığının 58 °C'ye ulaşmasına kadar geçen süre boyunca, termoelektrik jeneratörler (TEG) aracılığıyla elektrik enerjisi üretimi gerçekleştirilmiştir. Isıl iletkenliğin sistem performansı üzerindeki etkisini incelemek amacıyla parafine farklı oranlarda (10 g, 15 g ve 20 g) bakır talaşı ilave edilmiştir. Ayrıca iki farklı termoelektrik modül (TEC1-12706 ve TEC1-12708) kullanılarak elektrik üretim performansları karşılaştırılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlara göre, en yüksek elektriksel verim değeri %0,00831 olarak ölçülmüş ve bu değer 65 °C sıcaklık, 10 g bakır talaşı ve TEC1-12708 termoelektrik modülü kombinasyonunda elde edilmiştir. Bu sonuç, özellikle düşük sıcaklıklı atık ısı kaynaklarının değerlendirilmesi açısından önemli olup, uygun çalışma koşullarında sistemin elektrik üretme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca deneysel ölçümler doğrultusunda sistemde depolanan toplam ısıl enerji miktarı hesaplanmış ve termal enerjinin hem geçici olarak depolanabildiği hem de kullanılabilir elektrik enerjisine dönüştürülebildiği ortaya konmuştur. Sonuç olarak, kondenser çıkışlarında oluşan düşük kaliteli atık ısıların, uygun malzeme seçimi ve sistem tasarımı ile geri kazanılabileceği ve enerji verimliliğini artırmaya yönelik alternatif bir çözüm sunduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
This study experimentally investigates the potential for recovering and converting low-temperature waste heat, typically released into the environment from the condenser outlets of nuclear power plants, into electrical energy. For this purpose, phase-change-non-liquid paraffin was used as a medium for the temporary storage of heat. The L18 Taguchi experimental design method was applied in the experimental design. In the experiments, external heat was applied to the paraffin at different temperature levels (65 °C, 70 °C, and 75 °C); electrical energy was generated via thermoelectric generators (TEGs) until the paraffin temperature reached 58 °C. To examine the effect of thermal conductivity on system performance, copper filings were added to the paraffin in different proportions (10 g, 15 g, and 20 g). Furthermore, the electrical energy production performances were compared using two different thermoelectric modules (TEC1-12706 and TEC1-12708). According to the experimental results, the highest electrical efficiency value was measured as 0.00831%, and this value was obtained with a combination of 65 °C temperature, 10 g of copper filings, and the TEC1-12708 thermoelectric module. This result is particularly important in terms of utilizing low-temperature waste heat sources and shows that the system has the potential to generate electricity under suitable operating conditions. Furthermore, the total amount of thermal energy stored in the system was calculated based on experimental measurements, and it was revealed that thermal energy can be both temporarily stored and converted into usable electrical energy. In conclusion, it was determined that low-quality waste heat generated at the condenser outlets can be recovered through appropriate material selection and system design, offering an alternative solution for increasing energy efficiency.
Benzer Tezler
- Belediye düzenli depolama sahalarında kullanılan gaz motoru atık ısısından elektrik enerjisi üretimi
The production of electrical energy from gas engine waste heat used in the municipal landfill area
TURGAY KANKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN TOPAL
- Isıl sistemlerde mevcut atık ısı potansiyelinden yararlanarak termofotovoltaik yöntemlerle elektrik enerjisi üretim teknolojilerinin geliştirilmesi
Development of electrical energy production technologies with thermofotovoltaic methods by using existing waste heat potential in thermal systems
BÜŞRA SELENAY ÖNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER UTLU
- Endüstriyel uygulamalarda atık ısılardan yararlanma yöntemlerinin belirlenmesi ve termofotovoltaik uygulama yapılması
Determining methods of utilizations of waste heat in industrial applications and marking a termophotovoltaic application
ÜNSAL AYBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER UTLU
- Atık uzaklaştırma sistemlerinde enerji geri kazanımı
Energy recyling process in waste removal systems
ÇAĞATAY BENGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN SADIKOĞLU
- Kendinden termal elektrik kaynaklı mikroişlemci soğutma sistemi
Self thermally electric powered cooling system design for microprocessor
FARUK SÜLEYMAN BERBER
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSüleyman Demirel ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET KÜÇÜKKÖMÜRLER