Biyogaz, güneş ve toprak enerjisi kaynaklı sera ısıtmasının araştırılması
Investigation of biogas, solar and ground energy assisted greenhouse heating
- Tez No: 284725
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ESEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Teknik Eğitim, Mechanical Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Biyogaz, Güneş enerjisi, Isı depolama, Isı değiştiriciler, Isı kaybı, Isı pompası, Isıtma, Seralar, Toprak kaynaklı ısı pompası, Toprak sıcaklığı, Biogas, Solar energy, Heat storage, Heat exchangers, Heat loss, Heat pump, Heating, Greenhouses, Ground source heat pump, Soil temperature
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada amaç, biyogaz, güneş ve toprak enerjisi kaynaklı sera ısıtmasının Elazığ şartlarında kullanımını araştırmaktır. Bu amaçla biyogaz destekli, güneş enerjili ve yatay helezon (slinky) toprak ısı değiştiricili bir ısı pompası sistemi tasarlanarak kurulmuştur. Sistemin Elazığ iklim şartlarında sera ısıtmasında kullanımı deneysel olarak incelenmiştir.Çalışmada, yenilenebilir enerji kaynaklarından enerjinin elde edilmesi ve sera ısıtmasında kullanımından bahsedilmiştir. Elazığ şartlarında biyogaz, güneş ve toprak enerjisi kaynaklarıyla desteklenen seranın ısıtması gerçekleştirilmiştir. Üretilen biyogazın yakılması ve ısı pompası uygulaması yapılarak ısıtma gerçekleştirilmiştir. Çalışmada ısı pompası sisteminde kullanılacak elemanların, biyogaz tesisinin tasarım ve imalatları yapılarak, kurulumları yapılmıştır. Söz konusu alternatif enerji kaynaklarıyla ısıtılacak sera kurulmuş, ısı kayıp ve kazançları hesaplanarak seranın gerekli ısıtma yükü belirlenmiştir. Güneşli ve güneşsiz şartlarda sistemlerin performanslarını hesaplamak için, sistemin değişik noktalarından sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Deneysel çalışma sonucundaki verilerle elde edilen değerler ışığında performanslar grafiklerle gösterilmiştir.Bu çalışmada güneş enerjisinin sera ısıtmasında kullanım uygulamalarına da yer verilmiştir. Ancak güneş enerjisinin elde edildiği zamanlar ile yüksek ısıl yüklerin mevcut olduğu zamanlar genellikle birbirine uymadığından güneş enerjisinin kullanımı pek fazla mümkün olmamıştır.Ayrıca toprak altındaki ısı değiştiricisinde dolaşan suya ısı geçişi toprak özelliklerini değiştirmektedir. Bu sebeplerden dolayı toprağın ısıl performansı zamanla azalmaktadır. Özellikle gece saatlerinde ısıl yükler çok fazla artmaktadır. Biyogazla ısıtma sistemi bu gibi durumlarda tek başına veya yardımcı sistem olarak tasarlanmış ve kullanılmıştır.Seranın ısı kayıpları, topraktan ve güneşten alınan ısı miktarları ve ısıl enerji deposunda depolanmış halde bulunan enerji değerleri hesaplanmış ve grafiklerde verilmiştir. Elazığ iklim şartlarında alternatif enerji kaynaklarının kullanımı ile sera ısıtmanın mümkün olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, it is aimed to investigate greenhouse heating by biogas, solar and ground energy in Elazig climate conditions. For this purpose, biogas, solar-assisted and a ground source heat pump system with horizontal slinky ground heat exchanger was designed and set up. Using of the system in Elazig climate conditions for greenhouse heating was experimentally investigated.In the study, it is mentioned extracting useful energy from renewable energy sources and using in greenhouse heating. Greenhouse heating was performed by biogas, solar and ground energy in Elazig conditions. Heating was carried out by burning of the produced biogas and heat pump application. In the study, the heat pump system and biogas plant were designed and set up. The greenhouse heated by mentioned alternative energy sources, was constructed, and then required heating load of the greenhouse was determined by calculating heat losses and gains of the greenhouse. In order to calculate the performance of the systems in sunny and sunless conditions temperature measurements were made in different points. The Performances of systems obtained from experiments were shown in graphics.In this study, it is also investigated using solar energy for greenhouse heating. However, using solar energy was not almost possible due to mismatch between availability time of solar energy supply and availability time of heating load.In addition, the heat extracting from ground by circulating water through ground heat exchanger changes soil properties and thus gradually decreases the thermal performance of ground. Especially at night, thermal loads are increasing too much. In these cases, heating system with biogas was used as a stand-alone system or secondary system.Greenhouse heat losses, heat energy extracting from soil and the sun, and stored heat energy in storage tank were calculated and given in graphs. Using of alternative energy sources in Elazig climate conditions for greenhouse heating is possible and has been identified.
Benzer Tezler
- Landscape research on towards sustainable energy landscapes
Sürdürülebilir enerjillere yönelik peyzaj araştırması
SOLMAZ MOHAMMADALIREZAEI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM ERDEM KAYA
- Biyokütle kaynaklı gazlaştırma sistemi modellemesi ve sentez gazının arıtımı
Modelling of biomass gasification system and syngas treatment
PINAR TABAN
- Mikroşebekelerin aşırı akım rölesi ile adaptif ve entegre korunması
Adaptive and integrated protection of the microgrids with overcurrent relays
FATİH ÖZVEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Multy-agent approach to adaptive protection of microgrid
Mikro şebeke korumasına malti-agent yaklaşımı
MATIN JAMALIYAN DARYANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Microalgae growth in anaerobic digestate for high-value product recovery
Anaerobik çürütücü çıkış suyunda büyütülen mikroalglerden değerli ürün geri kazanımı
HANDE ERMİŞ
Doktora
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ