Güneş enerjisi depolama sistemlerinde geleneksel kuru tip akü ile yeni nesil süper kapasitör kullanımının enerji verimliliği yönünden karşılaştırılması
Comparison of energy efficiency between the use of traditional dry-type battery and new generation super capacitor in solar energy storage systems
- Tez No: 979207
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLA SAKALLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Enerji depolama, Enerji depolama sistemi, Fotovoltaik enerji, Güneş enerjisi, Güneş enerjisi sistemleri, Hibrit enerji, Süperkapasitör, Yenilenebilir enerji, Energy storage, Energy storage system, Photovoltaic energy, Solar energy, Solar energy systems, Hybrid energy, Supercapacitor, Renewable energy
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel enerji tüketiminin hızla artması, enerji üretim ve kullanım süreçlerinde sürdürülebilirlik ilkesini zorunlu hale getirmiştir. Fosil yakıtlara dayalı enerji üretimi; çevresel kirlilik, sera gazı salınımları ve iklim değişikliği gibi ciddi sorunlara yol açmakta, bu da yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi teşvik etmektedir. Güneş enerjisi, ulaşılabilirliği, çevre dostu oluşu ve teknolojik altyapısının gelişmişliği ile günümüzde en çok tercih edilen yenilenebilir enerji kaynaklarından biri haline gelmiştir. Ancak güneş enerjisi üretiminin sürekliliği gün ışığına bağlı olduğu için, bu enerjinin güvenli ve verimli bir şekilde depolanması büyük bir gereklilik haline gelmiştir. Bu noktada enerji depolama sistemleri, güneş enerjisi uygulamalarının başarısını belirleyen en kritik bileşenlerden biri olarak öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı, güneş enerjisi ile çalışan sistemlerde enerji depolama amacıyla yaygın olarak kullanılan kuru aküler ile son yıllarda öne çıkan süper kapasitörlerin verimlilik açısından karşılaştırmalı analizini yapmaktır. Çalışmada, her iki enerji depolama cihazı; enerji yoğunluğu, güç yoğunluğu, şarj-deşarj süresi, çevrim ömrü, bakım gereksinimi, maliyet, çevresel etki ve uygulama alanlarına uygunluk gibi çok boyutlu kriterler üzerinden değerlendirilmiştir. Ayrıca sistemlerin günlük kullanım senaryolarında performanslarının nasıl değiştiği de analiz edilerek gerçekçi bir kıyaslama yapılması hedeflenmiştir. Tez kapsamında öncelikle literatür taraması yapılarak süper kapasitör ve kuru akü teknolojilerine ilişkin ulusal ve uluslararası düzeyde yapılan bilimsel çalışmalar incelenmiştir. Ardından, deneysel/simülasyon destekli veriler kullanılarak, her iki sistemin aynı güneş enerjisi kaynaklı yük altında nasıl bir performans gösterdiği sayısal verilerle ortaya konmuştur. Bu veriler grafiksel olarak sunulmuş ve görsel analizlerle desteklenmiştir. Tüm görseller Türkçe olarak etiketlenmiş, kullanılan şekil ve tablolar doğrudan alıntıdan kaçınılarak özgün biçimde yeniden üretilmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, güneş enerjisi sistemleri kurmak isteyen bireyler, sanayiciler ve enerji politikası geliştiricileri için hangi depolama teknolojisinin hangi şartlarda daha uygun olacağını belirlemede yol gösterici niteliktedir. Tez ayrıca, enerji verimliliği perspektifinden süper kapasitör ve kuru akü teknolojilerinin mevcut durumunu ortaya koyarken, gelecekteki olası gelişmeler için de öngörüler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid increase in global energy demand, driven by population growth, industrialization, and technological advancements, has made the concept of sustainability essential in energy production and consumption processes. Fossil fuel-based energy generation causes serious environmental problems such as pollution, greenhouse gas emissions, and climate change, leading to a growing interest in renewable energy sources. Among these, solar energy stands out due to its accessibility, environmental friendliness, and advanced technological infrastructure. However, since solar energy production depends on sunlight availability, the efficient and safe storage of this energy becomes a fundamental necessity. In this context, energy storage systems are among the most critical components determining the success of solar energy applications. This thesis aims to comparatively evaluate the efficiency of two commonly used energy storage technologies in solar energy systems: supercapacitors and sealed lead-acid (SLA) batteries. The evaluation includes key performance criteria such as energy and power density, charge/discharge speed, lifecycle, maintenance requirements, cost, environmental impact, and adaptability to practical applications. The study also analyzes how each system performs under daily operational scenarios, offering a realistic comparison for potential users and researchers. The methodology includes a comprehensive review of national and international literature, followed by simulation and/or experimental data-based analysis. The findings are supported by graphical and statistical methods, with all figures and tables designed in Turkish to ensure localization and originality. No direct image imports are used; instead, all visual content has been recreated in an original format. This study aims to provide practical guidance on selecting the appropriate storage technology to enhance the efficiency and sustainability of solar energy systems. It also contributes to the current academic discussions on energy storage by offering a thorough, data-driven comparison of two prominent technologies.
Benzer Tezler
- Faz değiştiren malzemelerin sıcak-kuru ve soğuk iklim bölgelerindeki yapı kabuğu enerji performansının karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of phase change material enhanced building envelopes and their energy performance analysis for hot-dry and cold climatic regions
AYŞIL COŞKUNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM TEKİN
- Güneş enerjili gıda kurutucusu tasarımı ve kurutma performans değerlendirmeleri
Drying with solar food dryer design performance evaluations
EZGİ MEMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÜÇGÜL
- Batman ili şartlarında güneş enerjisi destekli kurutma sisteminde kurutma parametrelerinin incelenmesi
Investigation of drying parameters in solar energy supported drying system in Batman provincial conditions
FATMA DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEŞE BUDAK ZİYADANOĞULLARI
- Çanakkale için güneş destekli toprak kaynaklı düşey ısı değiştiricisi sistemi tasarımı
Solar assisted ground source vertical heat exchanger system design for Çanakkale
ARDA CAN ÇINKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHİR FATİH ÖZTÜRK
- 50 MV kurulu güçteki güneş kulesi santralinin tasarımı ve modellenmesi
Design and modelling of solar power tower plant with nameplate capacity of 50 MW
YUSUF KARAKAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU