Geri Dön

Solar-hydrogen stand-alone power system design and simulations

Güneş enerjisi ve hidrojenli şebekeden bağımsız enerji sistemi tasarımı ve sayısal analizi

  1. Tez No: 268235
  2. Yazar: ARMAN ULUOĞLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İLKER TARI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 124

Özet

Bu tezde, bir hastanenin acil servisine kurulması planlanan güneş enerji sistemi tasarlanmıştır. Bu sistemin tek enerji kaynağı güneş enerjisidir. Sistem tüm yıl boyunca şebeke elektriğinden yararlanmadan acil servise kesintisiz elektrik enerjisi sağlar. Güneş enerji sistemi, Fotovoltaik (PV) paneller, PEM bazlı elektrolizörler, PEM yakıt hücreleri, hidrojen tankı, piller, control mekanizması ve DC/AC dönüştürücüler, su pompası, borular ve hidrojen kurutucular gibi yan ekipmanlardan oluşmaktadır. Bu çalışmanın amacı, değişik kullanıcı ihtiyaçlarına ve control stratejilere göre yüksek performansta ve düşük maliyette çalışacak sistem konfigürasyonlarını ve ekipman seçimlerini araştırmaktır. Sistemi tümüyle tasarlamak ve analiz etmek için TRNSYS ticari yazılımı kullanılmıştır. PV panellerinin, kontrol mekanizmasının ve PEM elektrolizörün sayısal modelleri, deneysel ve teorik bilgilerden yararlanılarak oluşturulmuş ve TRNSYS yazılımına eklenmiştir. Tümüyle tasarlanmış system modelleri bu kullanıcı tanımlı elemanlar ve yazılım içerisinde yer alan varsayılan elemanlar kullanılarak oluşturulmuştur. Acil servise ihtiyacı olan enerji doğrudan PV panellerinden ya da güneş enerjisi yeterli olmadığı zamanlar piller ve yakıt hücreleri yardımıyla sürekli ve eksiksiz biçimde sağlanmaktadır. Hidrojen tankındaki basınç seviyesi ve sistemin toplam verimi anahtar parametreler olarak seçilmiştir. Bu anahtar parametreleri etkileyen ekipman seçimleri ve boyutlandırmaları ile control stratejileri incelenmiş ve sonuçları sunulmuştur.

Özet (Çeviri)

In this thesis, solar-hydrogen Stand-Alone Power System (SAPS) which is planned to be built for the emergency room of a hospital is designed. The system provides continuous, off-grid electricity during the whole period of a year without any external electrical power supply. The system consists of Photovoltaic (PV) panels, Proton Exchange Membrane (PEM) based electrolyzers, PEM based fuel cells, hydrogen tanks, batteries, a control mechanism and auxiliary equipments such as DC/AC converters, water pump, pipes and hydrogen dryers. The aim of this work is to investigate the optimal system configuration and component sizing which yield to high performance and low cost for different user needs and control strategies. TRNSYS commercial software is used for the overall system design and simulations.Numerical models of the PV panels, the control mechanism and the PEM electrolyzers are developed by using theoretical and experimental data and the models are integrated into TRNSYS. Overall system models include user-defined components as well as the default software components. The electricity need of the emergency room without any shortage is supplied directly from the PV panels or by the help of the batteries and the fuel cells when the solar energy is not enough. The pressure level in the hydrogen tanks and the overall system efficiency are selected as the key design parameters. The major component parameters and various control strategies affecting the hydrogen tank pressure and the system efficiency are analyzed and the results are presented.

Benzer Tezler

  1. Konutlar için, yakıt hücresi ve güneş pilleri kullanan, şebekeden bağımsız bir güç sisteminin tasarımı ve modellemesi

    Design and modelling a stand alone power system for residential purposes utilizing fule cells and photovoltaic panels

    ŞERİFE ÇAMCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. M. TİMUR AYDEMİR

  2. Hybrid renewable energy systems design for green campus-IZTECH

    Yeşil kampüs için hibrit yenilenebilir enerji sistemleri tasarımı-IZTECH

    BESTE RAMAZAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BAŞAR ÇAĞLAR

    PROF. DR. EMİN AÇIKKALP

  3. Fındık kabuklarının gazlaştırılması ile hidrojence zengin sentez gazı üretiminin ekserji analizi

    Exergy analysis of hydrogen-rich syngas production from gasification of hazelnut shells

    EMİRHAN KARAGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR YAMAN

  4. Applicability of advanced oxidation processes for treatment and recovery of washing machine effluent: On-site application with new washing machine design

    İleri oksidasyon prosesleri uygulamaları ile çamaşır makinesi atık sularının arıtılması ve geri kazanılması: Yerinde uygulama ile yeni çamaşır makinesi tasarımı

    LEVENT KILIÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TUĞBA ÖLMEZ HANCI

  5. Şebekeden bağımsız rüzgâr, güneş ve hidrojen kaynaklı hibrit enerji sisteminin analizi

    Analysis of a stand-alone wind-solar and hydrogen hybrid power system

    ERKAN DURSUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. OSMAN KILIÇ

    DOÇ. DR. HALUK GÖRGÜN