Biyogaz üretim tesisinde enerji depolama sistemi tasarımı ve termodinamik analizi
Energy storage unit design in biogas power plant and thermodynamic analysis
- Tez No: 941370
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BATTAL DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Biyogaz tesislerinde üretilen gazın her an kullanılması mümkün olmadığından depolama gereklidir. Bu çalışmada Samsun Avdan Biyogaz tesisine ait veriler kullanılarak yeni nesil bir enerji depolama ünitesi tasarlanmıştır. Tesise 100 ton/gün katı atık girdiği ve 3000 m3/saat biyogaz üretimi gerçekleştiği kabul edilmiştir. Tesiste yaş fermantasyondan sonra 55.48 ton/gün atık seperatöre gönderilmektedir. Biyogaz tesisinde yer alan gaz motorlarının enerji, ekserji ve sürdürülebilirlik analizi gerçekleştirilmiştir. Tesiste üretilen biyogazın depolanması için metal-organik kafes yapısı kullanılan sistem tasarımı için hesaplamalar yapılmıştır. Metal-organik kafes yapısının kullanılacağı deponun boyutlandırılması ve tasarımı bilgisayar destekli yazılımlarla gerçekleştirilmiştir. Üç farklı tank malzemesine bağlı olarak tasarım gerçekleştirilmiş ve iki farklı metal-organik kafes yapısı tanklara yerleştirilmesi durumu ele alınmıştır. Her bir tank türünde depolanabilecek gaz miktarı hesaplanmıştır. MOF-5 kullanılarak 65 bar basınçta ve 24 L'lik tankta 3.6 kg CO2 depolanabilecektir. HKUST-1 kullanılarak 65 bar basınçta ve 24 L'lik tankta 4.1 kg CH4 depolanabilmektedir. Termodinamik analiz yapıldığında motorun ısıl verimi %40,91 ekserjik verimi ise %38,4 olarak bulunmuştur. Bu çalışma biyokütle tesisinin yeni tarz enerji depolama teknolojilerinin kullanımına öncülük etmesi açısından önem arz etmektedir. Ayrıca, gelecekteki biyokütle tesislerinin nasıl olabileceği konusunda bir fikir öne sürmektedir.
Özet (Çeviri)
The history of biomass energy, which is among renewable energy sources, dates back to the discovery of fire. In recent years, studies on biogas plants in our country have gained momentum. Since the gas produced in biogas plants cannot always be used immediately, storage is necessary. The aim of this study is to scientifically and objectively investigate and determine the advantages and disadvantages of a biogas plant that utilizes energy storage technologies compared to a conventional biogas plant that does not use these technologies. For this purpose, the Samsun AVDAN Biogas Plant was examined within the scope of this study, and an energy storage unit was designed for this facility. Although solid waste input and biogas production vary in the plant, this study assumes that 100 tons/day of solid waste is processed, producing 3,000 m³/hour of biogas. After wet fermentation, 55.48 tons/day of waste is sent to the separator. Within the scope of this study, a metal-organic framework (MOF) structure was chosen for gas storage based on the data from the Samsun Avdan Biogas Plant. After calculating the amount of gas produced in the facility, the sizing and design of the storage unit utilizing the metal-organic framework structure were carried out using computer-aided software. The design was implemented based on three different tank materials, and two different metal-organic framework structures were placed inside the tanks. The amount of gas that can be stored in each type of tank was calculated. This study is significant as it pioneers the use of new energy storage technologies in biomass plants. Additionally, it presents an idea of how future biomass plants could be designed.
Benzer Tezler
- Biogazın içten yanmalı motorlarda kullanımı ve motor performansına etkisi
Başlık çevirisi yok
KEMAL ERŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ Y. UYAREL
- Biogas production from agricultural wastes-semi-continuous digestion of wheat straw
Başlık çevirisi yok
AYŞE TOSUN
- Zeytinyağı endüstri atıksularının anaerobik biyolojik stabilizasyon yöntemi ile arıtılması ve kinetik model geliştirilmesi
Başlık çevirisi yok
ERSİN KASIRGA
- Araştırma ve geliştirme çalışmalarına yönelik soba test sistemi tasarımı ve kurulması
Design and constraction of a reseacrh oriented stove test system
İSMAİL ADANIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Seka fabrikası atıksu arıtma tesisinden çıkan katı atıkların sıvılaştırma koşullarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
ÜLKÜ KİMYONŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Kimya MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FADİME TANER
