Geri Dön

Özgün ısıl enerji depolama sistemlerinin analizi ve performans değerlendirmesi

Analysis and performance assessment of novel thermal energy storage systems

PDF İndir

  1. Tez No: 304812
  2. Yazar: HAKAN ÇALIŞKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI, PROF. DR. İBRAHİM DİNÇER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Ekserji analizi, Ekserjoekonomik analiz, Enerji analizi, Enerji depolama sistemi, Enerji performans analizi, Hidrojen depolanması, Sürdürülebilirlik, Yenilenebilir enerji, Çevresel etki, Exergy analysis, Exergoeconomical analysis, Energy analysis, Energy storage system, Energy performance analysis, Hydrogen storage, Sustainability, Renewable energy, Environmental impact
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tezde, Sistem-I, Sistem-II ve Sistem-III olarak adlandırılan üç farklı sistem ele alınmıştır. Bu sistemlere enerji, ekserji, eksergoekonomik, çevresel ve sürdürülebilirlik analizleri uygulanmıştır. Sistem-I, bir bina ısıtması için birleştirilmiş termokimyasal, gizli ve duyulur ısıl enerji depolama (IED) uygulamasını içermektedir. Çevre (ölü durum) sıcaklıkları 8 °C, 9 °C ve 10 °C olarak değişmektedir. IED sistemleri arasında, akifer IED sisteminin sıcak kuyusu 8 °C ölü durum sıcaklığında sırasıyla % 94.12 ve % 88.78 maksimum enerji ve ekserji verimi değerlerine sahiptir. Ayrıca, en çok sürdürülebilir IED sistemi, akifer IED olarak bulunmuştur. Diğer yandan, bu kombine edilmiş IED sistemi 10 °C çevre sıcaklığında maksimum 1864.07 kgCO2/ay emisyona sebep olmaktadır ve eksergoekonomik sonuçları 33.75 W/$ (enerjetik) ve 10.34 W/$ (ekserjetik) olarak hesaplanmıştır.Sistem-II'de, bir eve yerleşik olarak bulunan güneş enerjili-yer destekli ısı pompalı yeraltı IED sistemi çalışılmıştır. Burada ele alınan sistem temelde güneş enerjisi sistemi, yeraltı IED sistemi ve iç ortam havası iklimlendirme sisteminden oluşmaktadır. Ölü durum sıcaklıkları 0 °C, 5 °C, 10 °C, 15 °C, 20 °C ve 25 °C olarak ele alınmıştır. Maksimum ekserji verimi 0 °C ölü durum sıcaklığında % 40.99 olarak elde edilirken, enerji verimi % 42.94 olarak hesaplanmıştır. Sistem 0 °C ölü durum sıcaklığında daha sürdürülebilirdir. Ayrıca, toplam CO2 emisyonu değeri 321.84 kgCO2/ay olarak bulunmuştur ve eksergoekonomik sonuçlar 0.16 W/$ (enerjetik) ve 0.02 W/$ (ekserjetik) olarak belirlenmiştir.Sistem-III'de, hibrit yenilenebilir enerji destekli hidrojen ve elektrik üretim ve depolama sistemi modellenmiş ve analiz edilmiştir. Örnek çalışmada ki cihazlar, hibrit rüzgar türbini-fotovoltaik panel sistemi, invertör, elektrolizör, hidrojen depolama sistemi, proton değişim membranlı yakıt pili (PDMYP), batarya ve yüktür. Ölü durum sıcaklıkları 0 °C, 10 °C, 20 °C ve 30 °C olarak ele alınmıştır. Maksimum enerji verimi % 53.55 olarak elektrolizör için hesaplanırken, maksimum enerji verimi % 71.70 olarak rüzgar türbini için bulunmuştur. Ayrıca, sistem 135 kgCO2/ay emisyona sebep olmaktadır ve eksergoekonomik sonuçları 0.41 W/$ (enerjetik) ve 0.26 W/$ (ekserjetik) olarak elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, three different systems, which are named as System-I, System-II and System-III, are undertaken. Energy, exergy, exergoeconomic, environmental and sustainability analyses are applied to these systems. System-I includes a combined thermochemical, latent and sensible thermal energy storage (TES) application for a building heating. The environment (dead state) temperatures vary to be 8°C, 9°C and 10°C. Among the TES systems, the hot well of the aquifer TES has maximum energy and exergy efficiency values of 94.12% and 88.78% at 8°C dead state temperature, respectively. Furthermore, the most sustainable TES system is found to be the aquifer TES. On the other hand, this combined TES system causes maximum 1864.07 kgCO2/month emissions at 10°C environment temperature and its exergoeconomic results are calculated as 33.75 W/$ (energetic) and 10.34 W/$ (exergetic).In System-II, an underground TES system with a solar-ground coupled heat pump installed in a house is studied. The system considered here mainly consists of a solar energy system, an underground TES system and an indoor air conditioning system. The dead state temperatures are considered as 0°C, 5°C, 10°C, 15°C, 20°C and 25°C. The energy efficiency is calculated to be 42.94%, while the maximum exergy efficiency is obtained as 40.99% at 0 °C dead state temperature. The system is more sustainable at 0 °C dead state temperature. Also, the total CO2 emissions value is found as 321.84 kgCO2/month and the exergoeconomic results are determined as 0.16 W/$ (energetic) and 0.02 W/$ (exergetic).In System-III, a hybrid renewable energy based hydrogen and electricity production and storage system is modeled and analyzed. The devices in the case study are a hybrid wind türbine-photovoltaic panel system, an inverter, an electrolyzer, a hydrogen storage system, a proton exchange membrane fuel cell, a battery and a load. The dead state temperatures are considered as 0°C, 10°C, 20°C and 30°C. The maximum exergy efficiency is found to be 71.70% for the wind turbine system, while the maximum energy efficiency is calculated as 53.55% for the electrolyzer. Also, the system causes 135 kgCO2/month emissions and its exergoeconomic results are obtained as 0.41 W/$ (energetic) and 0.26 W/$ (exergetic).

Benzer Tezler

  1. Tez No

    467221

    Yenilikçi ısı depolama sistemi faz değiştiren malzemelerin bina enerji verimliliği üzerindeki etkisinin analizine yönelik yaklaşım: Diyarbakır ve Erzurum örnekleri

    The approach of the analysis of the effect of phase change materials as the innovative heat storage system on the building energy efficiency: Diyarbakir and Erzurum samples

    DAMLA DEPE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE ZERRİN YILMAZ

  2. Tez No

    996544

    Lityum iyon pil üretim tesislerinde yangın algılama ikaz ve yangın söndürme sistemlerinin incelenmesi

    Investigation of fire detection, alarm and fire suppression systems in lithium-ion battery production facilities

    KAYHAN KARAİSMAİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Mühendislik BilimleriSakarya Üniversitesi

    Yangın ve Yangın Güvenliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN SERHAD SOYHAN

  3. Tez No

    991319

    High-temperature pyrolysis of sewage sludge: Synergistic effects of co-pyrolysis with rice straw and composite plastic wastes

    Atık su arıtma çamurunun yüksek sıcaklık pirolizi: Çeltik sapı ve kompozit plastik atıklar ile birlikte pirolizin sinerjik etkileri

    ELİF BABAYİĞİT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR

    PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN

  4. Tez No

    4

    Posterior fossa tümörleri

    Başlık çevirisi yok

    SERHAT AYDINER

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    1987

    NöroşirürjiGazi Üniversitesi

    Nöroşirürji Ana Bilim Dalı

  5. Tez No

    262

    Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    EMEL ÖNDER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER

Geri Dön