Su dağıtım sistemlerinde su türbinleri kullanarak enerji üretimi
Energy production using hydroturbines in water supply systems
- Tez No: 493685
- Danışmanlar: PROF. DR. NURİ YÜCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Geleneksel barajlar, son yüzyılda hidrolik enerjinin ana kaynağı olmuş ve büyük ölçekli su türbinleri ile üretilen enerji dünyada hızlı bir artış göstermiştir. Ancak günümüzde mikro ölçekli projeler başta olmak üzere su türbinlerinin kullanıldığı yeni uygulama alanları ortaya çıkmıştır. Su dağıtım sistemleri de bu alanlardan biridir. Su dağıtım sistemleri, suyun basınçlandırılması için ihtiyaç duyduğu enerjiden dolayı büyük bir enerji tüketicisi konumundadır. Ancak basınç, su bölge halkına ulaşıncaya kadar kademeli olarak basınç düşürme valfleri ile düşürülür. Bu aşamada, basınç düşürme valfleri yerine kendisi ile aynı işleve sahip su türbinleri yerleştirilerek, kaybedilen enerji geri kazandırılabilir. Ancak su dağıtım sistemleri oldukça karmaşık sistemlerdir ve akış koşulları şebeke boyunca anlık olarak değişir. Basınç kontrolü sistem sağlayıcılarının önceliğidir ve ağ boyunca basınç istenilen seviyede tutularak enerjinin dönüştürülmesi gerekmektedir. Türbin uygulamaları bu noktada, enerji üretimi, basınç kontrolü ve kaçak kayıpları kontrol etmek adına bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Bu tez, mikro su türbinleri kullanarak su dağıtım sistemlerinde enerji üretimini araştırmayı amaçlamaktadır. Türbinin kurulacağı en uygun yerin belirlenmesi için EPANET hidrolik simülatörü kullanılarak ağ üzerinde her bir borunun akış rejimlerini tespit edebilen bir program geliştirilmiştir. Uygun tip türbinin belirlenmesi için teknik analizler yapılmıştır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı ANSYS CFX, türbinin tasarımı ve hidrolik performansının ölçümü için kullanılmıştır. Yapılan finansal analizler ise, su dağıtım sistemlerinde mikro türbin kullanarak enerji üretiminin, dünyanın artan enerji ihtiyacı karşısında karlı bir alternatif ve yenilenebilir bir çözüm olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In the last century, the main source of hydroelectric power came from conventional dams and the energy produced by hydro turbines had a fast growing. But nowadays, new applications of hydro turbines in hydro power specially in micro-scale projects have emerged. Water supply systems are one of these areas. Water supply systems are large energy consumers due to the large amount of energy needed to pressurize the water. However, the pressure is reduced gradually by the pressure reduction valves until water reaches inhabitants. At this point, the energy that is lost with pressure reduction valves can be recovered by replacing hydro turbines that serve the same function. Nevertheless, water networks are highly complex systems and the flow conditions change instantaneously throughout the network. The control of the pressure is the top priority of the system providers and energy should be converted along with keeping the pressure to a desired level. The application of turbines appeared as an alternative to produce energy, to reduce leakage reductions and to manage network pressure. This thesis aims to investigate the energy production in water supply systems using micro hydro turbines. To find the optimal location for the installation of micro hydro turbine in the network, a tool is developed using the hydraulic simulator EPANET for obtaining flow regimes of each pipe. Technical feasibility analysis is computed for the selection of appropriate type turbine. The CFD program ANSYS CFX has been used to design and verify the hydraulic performance of the turbine. A financial analysis is performed and has showed that energy production in water supply systems using micro turbines is a profitable alternative and a renewable solution for the world's growing energy needs.
Benzer Tezler
- Theoretical modeling of the energy efficiency of a shopping mall
Bir alışveriş merkezinin enerji verimliliğinin teorik modellenmesi
HAMZA ABUALESS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR BİLEN
- Güneş enerji sistemlerinde verimlilik analizi: Nijer güç sistemi uygulaması
Efficiency analysis in solar energy systems: Niger power system application
ISSIFA HAMIDOU TINNI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜRKER FEDAİ ÇAVUŞ
- Design, planning and management of a smart electric distribution network with renewable energy systems
Yenilenebilir enerji sistemleriyle akıllı elektrik dağıtım şebekesi tasarımı, planlaması ve yönetimi
SAADOON AWAD SULTAN SULTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Gedik ÜniversitesiMühendislik Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖZDE ULUTAGAY
- Sıvı akışkanlı borularda oluşan hidrolik güçten elektrik enerji üretiminin araştırılması ve sistem prototipinin oluşturulması
Investigation of electric energy generation from hydraulic power in fluid pipes and creating the system prototype
ESAT AKKÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA AYDIN
- Yüksek binalarda kullanılan gelişmiş bina elemanı sistemlerinin çevresel sürdürülebilirlik ölçütleri açısından değerlendirilmesi
Evaluation of advanced building component systems according to environmental sustainability criteria for high-rise buildings
MERVE TOPTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İKBAL ÇETİNER