Güneş enerjisine dayalı hidrojen üretim sisteminin modellenmesi ve termodinamik değerlendirmesi
Modeling and thermodynamic evaluation of solar energy based hydrogen production system
- Tez No: 853281
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİK ZİYA YAKUT, PROF. DR. ZAFER UTLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Sunulan bu tezde, güneş enerjisi destekli elektrik ve hidrojen üretim sisteminin deneysel bir çalışması ele alınmıştır. Çalışmada özgün tasarıma sahip yeşil hidrojen üretimine odaklanılmıştır. Elektrik enerjisi üretimi için gerekli olan termal enerji vakum tüplü ısı borulu güneş kolektöründen (VTIBGK) sağlanmaktadır. Elektrik enerjisi üretimi için organik Rankine çevrim (ORÇ) sistemi tercih edilmiştir. Elde edilen elektrik enerjisi hidrojen üretimi için kullanılan proton değişimli membran elektrolizöründe (Proton Exchange Membrane electrolyzer-PEME) harcanmaktadır. Güneş enerjisi destekli elektrik ve hidrojen üretim sisteminde kullanılan her bir ekipmana enerji ve ekserji dengesi kurulmuş olup sistemin termodinamiksel verimliliği hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda, ORÇ sisteminden elde edilen net elektrik üretimi 1.317 kW olarak ölçülmüştür. Tüm sistemin enerji ve ekserji verimliliği sırasıyla %47.86 ve %42.16 olarak hesaplanmıştır. Ayrca elde edilen elektrik enerjisinin tamamı hidrojen üretimi için harcandığında 0.000003392 kg/s hidrojen üretimi gerçekleştirilmektedir. İlave olarak, güneş enerjisi destekli hidrojen üretiminin maliyeti yaklaşık 1.72 $/kg olarak hesaplanmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis discussed an experimental study of a solar-assisted electricity and hydrogen production system. The study focuses on the production of green hydrogen with a novel design. The thermal energy required for the generation of electrical energy is provided by the evacuated tube heat pipe solar collector (ETHPSC). The Organic Rankine cycle (ORC) system is preferred for electrical energy generation. The obtained electrical energy is spent in the proton exchange membrane electrolyzer (PEME) used for hydrogen production. Energy and exergy balance has been established for each piece of equipment used in the solar power-assisted electricity and hydrogen production system, and the thermodynamic efficiency of the system has been calculated. As a result of the study, the net electricity production obtained from the ORC system was measured as 1.317 kW. The energy and exergy efficiency of the whole system was calculated as 47.86% and 42.16%, respectively. In addition, 0.000003392 kg/s hydrogen production is realized when all of the electrical energy obtained is spent on hydrogen production Additionally, the cost of solar-assisted hydrogen production is calculated at approximately $1.72/kg.
Benzer Tezler
- Şebekeden bağımsız güneş enerjisi ve hidrojen enerjisine dayalı hibrit elektrik/sıcak su üretim sisteminin modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of hybrid off-grid electric/hot water generation system based on solar and hydrogen energy
GAMZE SOYTÜRK
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER KIZILKAN
DOÇ. DR. MEHMET AKİF EZAN
- Biyokütle kaynaklı sentez gazından hidrojen üretiminin ve entegre bir güç üretim sisteminin incelenmesi
Investigation of hydrogen production from biomass-derived synthesis gas and integrated a power generation system
MEHMET EMRE BURULDAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SELÇUK MERT
- Güneş esaslı hidrojen enerji sistemlerinin ekserjiye dayalı analizleri ve değerlendirmeleri
Exergy based analyses and assessments of solar based hydrogen energy systems
HİLAL SAYHAN AKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN GÜNERHAN
PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI
- Gemiler için kinematik bir stirling motorunun hareket mekanizmalarının incelenmesi
An investigation on driving mechanisms of the kinematic stirling engine for ships
SERDAR METE
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Energy and exergy analysis of a high-temperature PEM fuel cell integrated into a solar-based hydrogen production system
Güneş enerjili bir hidrojen üretim sistemine entegre edilmiş yüksek sıcaklıklı PEM yakıt hücresinin enerji ve ekserji analizi
MUTLUCAN BAYAT
Doktora
İngilizce
2022
EnerjiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZALP