Kars ilinde fotovoltaik destekli içme suyu pompalama sisteminin enerji ve ekonomik analizi
Energy and economic analysis of photovoltaic assisted supported drinking water pumping system in Kars province
- Tez No: 890142
- Danışmanlar: PROF. DR. KADİR BAKIRCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: güneş enerjisi, fotovoltaik sistemler, enerji ekonomisi, ekonomik analiz, enerji analizi, yenilenebilir enerji, Kars, solar energy, photovoltaic systems, energy economy, economic analysis, energy analysis, renewable energy, Kars
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Amaç: Bu çalışmada Kars ili Selim ilçesi Büyükdere köyünde kurulan fotovoltaik destekli içme suyu pompalama sisteminin enerji ve ekonomik analizleri yapılmıştır. Yöntem: Çalışmada, ilk önce bölgenin güneş potansiyelini değerlendirmek için güneş enerjisi ölçüm değerleri analiz edilmiştir. Enerji analizi kapsamında, fotovoltaik sistemde üretilen elektrik enerjisi ve bölgenin güneş ışınımı ölçüm değerleri ilgili kurumlardan temin edilerek sistemin günlük ve aylık ortalama günlük verim değerleri hesaplanmıştır. Ekonomik analiz kapsamında sistemin ilk yatırım maliyeti ve üretilen enerjinin yıllık toplam miktarı belirlenmiş ve sistemin geri ödeme süresi hesaplanmıştır. Bulgular: 2023 yılı güneş verilerine göre, Kars'ta yıllık ortalama günlük toplam güneşlenme süresi ve yatay güneş ışınımı değerleri sırasıyla 7,22 saat/gün ve 4,54 kWh/m2 /gün değerlerindedir. Mevcut uygulamada 2023 yılı için 26° eğimli güneş paneli yüzeyine gelen yıllık toplam güneş ışınımı değeri 1914,95 kWh/m2 /yıl olarak hesaplanmıştır. 2023 yılına ait yıllık toplam güneş ışınımı değerlerine göre, yatay ile 26° eğimli olan güneş panellerinin yatay yüzeye kıyasla %15,47 daha fazla güneş ışınımı aldığı görülmüştür. Şubat 2023 ve Nisan 2024 arasındaki döneme ait verilere göre, 1 ve 2. yöntemlerde fotovoltaik sistemin en düşük ve en yüksek aylık ortalama günlük toplam verim değerlerinin sırasıyla yaklaşık %8,99 (şubat) ile %18,63 (mart) ve %8,66 (şubat) ile %18,42 (haziran) olarak 2023 yılına ait aylarda gerçekleştiği görülmüştür. Şubat 2023 ile Ocak 2024 arasında 12 aylık değerler üzerinden, 1 ve 2. yöntemlerde sistemin aylık ortalama günlük toplam verim değerlerinin yıllık ortalamaları sırasıyla %15,25 ve 15,11 olarak hesaplanmıştır. 2023 yılı için havanın büyük oranda açık olduğu günlerde fotovoltaik sistemin günlük toplam verim değerlerinin yaklaşık olarak %10,52-18,48 aralığında değiştiği görülmüştür. Şubat 2023 ile Ocak 2024 arasındaki dönem için yapılan ekonomik analizde, fotovoltaik destekli içme suyu pompalama sisteminin 9 ile 10 yıl içinde kendini geri ödeyebileceği hesaplanmıştır. Sonuçlar: Fotovoltaik destekli içme suyu pompalama sistemi, güneş enerjisini kullanarak içme suyu ihtiyacını karşılar ve elektrik şebekesine bağımlılığı azaltır. Şubat 2023 ve Nisan 2024 arasındaki döneme ait enerji analizi sonuçlarına göre, 1 ve 2. yöntemlerde fotovoltaik sistemin aylık ortalama günlük verim değerlerinin sırasıyla yaklaşık %8,99-18,63 ve %8,66-18,42 aralıklarında değiştiği görülmüştür. 2023 yılına ait verilere göre, büyük oranda açık günlerde sistemin günlük verimlerinin yaklaşık %10,52-18,48 aralığında değiştiği tespit edilmiştir. Şubat 2023 ve Ocak 2024 dönemi için sistemin geri ödeme süresinin 9 ile 10 yıl arasında olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Purpose: In this study, the energy and economic analyses of the photovoltaic supported drinking water pumping system installed in Büyükdere village of Selim district of Kars province are performed. Method: In the study, solar energy measurement values are first analyzed to assess the solar potential of the region. Within the scope of the energy analysis, the electrical energy produced in the photovoltaic system and the solar radiation measurement values of the region are obtained from the relevant associations, and the daily and monthly average daily efficiency values of the system are calculated. Within the scope of the economic analysis, the initial investment cost of the system and the annual total amount of energy produced are determined, and the payback period of the system is calculated. Findings: According to 2023 solar data, the annual average daily total sunshine duration and horizontal solar radiation values in Kars are 7.22 hours/day and 4.54 kWh/m2 /day, respectively. In the current application, the annual total solar radiation value reaching the 26° inclined solar panel surface for 2023 is calculated as 1914.95 kWh/m2 /year. According to the annual total solar radiation values for 2023, it is seen that solar panels inclined at 26° to the horizontal receive 15.47% more solar radiation compared to a horizontal surface. According to the data for the period between February 2023 and April 2024, it is observed that the lowest and highest monthly average daily total efficiency values of the photovoltaic system in the 1st and 2nd methods are approximately 8.99% (February) and 18.63% (March) and 8.66% (February) and 18.42% (June) in the months of 2023, respectively. Over the 12-month values between February 2023 and January 2024, the annual averages of the monthly average daily total efficiency values of the system in the 1st and 2nd methods are calculated as 15.25% and 15.11%, respectively. It is seen that the daily total efficiency values of the photovoltaic system vary between approximately 10.52% and 18.48% on the days when the weather is mostly clear for 2023. In the economic analysis conducted for the period between February 2023 and January 2024, it is calculated that the photovoltaic supported drinking water pumping system can pay itself back in 9 to 10 years. Results: The photovoltaic supported drinking water pumping system meets the drinking water demand by using solar energy and reduces dependency on the electricity grid. According to the energy analysis results for the period between February 2023 and April 2024, it is seen that the monthly average daily efficiency values of the photovoltaic system in the 1st and 2nd methods vary between approximately 8.99-18.63% and 8.66-18.42%, respectively. According to the data for 2023, it is determined that the daily efficiencies of the system vary between approximately 10.52-18.48% on mostly clear days. It is observed that the payback period of the system for the period of February 2023 and January 2024 is between 9 and 10 years.
Benzer Tezler
- Kars ilinde faaliyet gösteren kaşar peyniri işletmelerinin pazarlama sorunları ve çözüm önerileri üzerine bir alan çalışması
A field study on the marketing problems of kasar cheese companies in kars and solution proposals to these problems
LEVENT GELİBOLU
- Kars ilinde lokantalarda satışa sunulan dönerlerin E. coli 0157:H7 açısından incelenmesi
Başlık çevirisi yok
PERİHAN ÇAVLI
- Kars ilinde hayvancılık sektörüne yönelik yatırım teşviklerinin uygulanmasına ait bir araştırma
The study of the application of investment incentives in livestock production in Kars
MUZAFFER KOÇAK
- Kars ilinde görevli okul öncesi öğretmenlerinin iş tatmin düzeyleri ve mesleki tükenmişlik düzeylerinin incelenmesi
Professional burnout and job satisfaction levels of preschool teachers who were doing in the region of Kars
ZEHRA GÜRBÜZ
- Kars ilinde Apis mellifera caucasica (Hymenoptera: Pompilidae)'nın morfolojik analizi
Morphological analysis of Apis mellifera caucasica (Hymenoptera: Pompilidae) samples collected from Kars province
ÖZER BUTUTAKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
BiyolojiKafkas ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. M. ALİ KIRPIK