Geri Dön

Yeraltında ısı enerji depolamada jeolojik parametrelerin araştırılması: İstanbul-Ataşehir örneği

Investigation of geological parameters affecting on underground thermal heat storage: Case study of Istanbul-Atasehir

  1. Tez No: 656411
  2. Yazar: AYŞEGÜL EMİNE ÇETİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF KAĞAN KADIOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 309

Özet

İstanbul ve Ankara illerinin kapalı sistem kuyular ile ısı enerjisi depolama potansiyellerinin ortaya çıkarılması için il alanları içinde yüzeylenen kayaların termal iletkenlikleri, yoğunlukları ve su içerikleri ile bozulmamış yer sıcaklıkları araştırılmıştır. İstanbul bölgesinde İller Bankası Ataşehir binası yer kaynaklı ısı pompası sistemi için gerçekleştirilen Toprak Isıl Duyarlılık Testi gerçekleştirilmiştir. Bu veriler kullanılarak İstanbul ve Ankara bölgelerinde 100 m derinlikte açılacak bir kuyu ısı değiştiricisinden sadece ısıtma ve soğutma için minimum sürdürülebilir ısı değişim potansiyeli hesaplanmıştır. Metakumtaşı ve kiltaşları yapılaşmanın yoğun olduğu alanlarda yer almakta ve termal iletkenlikleri 1,038 ile 5,047 W/mK arasında değişmektedir. Tek bir kuyu ısı değiştiricisinden 10,2 MWh/yıl ısı değişim potansiyeline sahiptir. En yüksek termal iletkenlikler İstanbul bölgesinde Aydos Formasyonu'nu oluşturan kuvarsit kayalarında 5,252 W/mK elde edilmiş olup en yüksek 31,88 MWh/yıl ısı değişim potansiyeline sahiptir. Ankara bölgesinde gabro, mermer, kireçtaşı türü kayaçlarda 2,8 W/mK'e kadar yüksek değerler elde edilmiştir. Bu tür kayalar 7,7- 9,1 MWh/yıl ısı değişim potansiyeline sahiptir. Sistem tasarımında önemli rol oynayan kaya termal iletkenlikleri magmatik, kumtaşı, kireçtaşı ve metamorfik kayalarda ölçülerek kaya petrografik özellikler ile birlikte incelenmiştir. Magmatik kayaların fenokristal içeriği, boyutları ve kuvars içeriği ile termal iletkelik doğru orantılıdır. Kumtaşlarında ara madde destekli dokudan tane destekli dokuya doğru termal iletkenlik artmaktadır. Kireçtaşlarında ara maddeyi oluşturan mikrit, spar ve kil oranı termal iletkenliği belirlemektedir. Mikrit ve kil içeriği arttıkça termal iletkenlik değerleri düşmektedir. Kireçtaşı içerisindeki spar kalsit ve silis içeriği, bioklastların birbiri ile temas yüzeyi arttıkça termal iletkenlik değeri yükseldiği belirlenmiştir. Metamorfik kayalarda tane boyutları ve metamorfizma derecesi arttıkça termal iletkenlik artmaktadır.

Özet (Çeviri)

In order to reveal the Borehole Thermal Energy Storage potentials of Istanbul and Ankara provinces with closed system wells, thermal conductivity, density, water content of rocks and undisturbed ground temperatures in the provincial areas were investigated. Thermal Response Test was carried out for the ground source heat pump system of the İller Bankası Ataşehir building in the Istanbul region. Using these data, the minimum heat exchange potential to be obtained from a well heat exchanger to be drilled at a depth of 100 m in Istanbul and Ankara regions was calculated. Metasandstones and claystones are located in areas where existing dense residence and their thermal conductivity varies between 1,038 and 5,047 W / mK. It has a heat exchange potential of 10.2 MWh / year from a single well heat exchanger. The highest thermal conductivities were obtained in the quartzite rocks forming the Aydos Formation in the Istanbul region of 5,252 W / mK and it has the highest heat exchange potential of 31,88 MWh / year. In the Ankara region, high values up to 2.8 W / mK have been obtained in rocks such as gabbro, marble, limestone. Such rocks have a heat exchange potential of 7.7- 9.1 MWh / year. Rock thermal conductivities, which play an important role in system design, were measured in igneous, sandstone, limestone and metamorphic rocks, and the rock was studied together with petrographic features. The phenocrystal content, dimensions and quartz content of igneous rocks are in direct proportion to thermal conductivity. In sandstones, the thermal conductivity increases from the intermediate material supported tissue to the grain supported tissue. The ratio of micrite, spar and clay forming the intermediate material in limestone determines the thermal conductivity. The higher the micrite and clay content, the lower the thermal conductivity values. It has been determined that the spar calcite and silica content in the limestone, the higher the contact surface of the bioclasts with each other, the higher the thermal conductivity value. In metamorphic rocks, thermal conductivity increases with increasing grain size and degree of metamorphism.

Benzer Tezler

  1. Investigation of thermal performance of ground coupled space cooling system with underground energy storages

    Enerji depolu konut soğutma sisteminin yıllık ısıl performansının incelenmesi

    MEHMET ŞİRİN BEDİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Makine MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELDA ÇARPINLIOĞLU

  2. Akdeniz ikliminde akifer termal enerji depolaması ile seralarda ısıtma-soğutma potansiyelinin belirlenmesi

    Determination of the potential on cooling and heating of a greenhouse with aquifer thermal energy storage in Mediterranean climate

    BEKİR TURGUT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    EnerjiÇukurova Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞAZİYE BOZDAĞ

  3. Simulation of solar assisted heat pump space heating systems with seasonal thermal energy storages

    Mevsimlik güneş enerjisi depolamalı ve ısı pompalı konut ısıtma sistemlerinin simülasyonu

    RECEP YUMRUTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Makine MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAZHAR ÜNSAL

  4. Türkiye'de olası karbon fiyatlandırmasının yenilenebilir enerji yatırımları ve emisyon azaltıcı uygulamalara olan etkisi

    The effect of possible carbon pricing on renewable energy investments and emission reduction practices in Türkiye

    CAFER ŞUTAŞDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA

  5. Güneş enerjisi depolama olanakları ve bir yöntemin değerlendirilmesi

    Solar energy strotage and Solar Energy Storage Facilities and Evaluation of a Method

    MEHMET HAKAN UZUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Makine MühendisliğiTrakya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET CAN