Geri Dön

Faz değiştiren malzemeler ile ısı depolama uygulamasının kesikli reaktörde incelenmesi

Analyis of heat storage with phase change materials on batch reactors

PDF İndir

  1. Tez No: 993909
  2. Yazar: NUR EFŞAN KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET AKİF CEVİZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Isı depolama, Isı transferi, Kesikli reaktörler, Heat storage, Batch reactors
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erzurum Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Kesikli reaktörler, basitlikleri, işletme ve bakım kolaylıkları nedeniyle kimya, ilaç ve gıda endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, özellikle kesintili koşullarda çalışan sistemlerde enerji yönetiminin verimli şekilde sağlanması önemli bir zorluk olmaya devam etmektedir. Faz değiştiren malzemeler (FDM'ler), atık ısının depolanıp yeniden kullanılmasına imkân tanıyarak enerji verimliliğini artırma potansiyeli sunsa da ısı depolamanın reaktör içine entegre edilmesi reaktör hacmini ve tasarımını olumsuz etkileyebilmektedir. Bu çalışma, kesikli proseslerde enerji tüketim maliyetini azaltmak amacıyla reaktör dışında konumlandırılan bir FDM ısı bataryasının tasarımını ve deneysel testini sunarak yenilikçi bir yaklaşım ortaya koymaktadır. Pik yük kaydırmaya odaklanan FDM ısı bataryası, düşük tarifeli dönemlerde termal enerji depolayarak işletme maliyetlerini azaltmaktadır. Elde edilen sonuçlar, FDM ısı bataryası ile enerji işletme maliyetlerinin önemli ölçüde düşürülebileceğini göstermektedir. Özellikle üç zamanlı bir tarife altında FDM bataryasının kullanılması, gece depolanan enerjinin verimli şekilde değerlendirilmesini sağlayarak 08:00'da üretime başlayan tesisler için parti başına enerji maliyetini yaklaşık %8 oranında, 1.72 TL (0.041 $)'den 1.59 TL (0.037 $)'ye düşürmektedir. Ayrıca bulgular, sistemin güneş enerjisi gibi uygulamalara entegre edilebileceğini ve pik yük kaydırmanın sağladığı avantajları ortaya koyarak kesikli proseslerde enerji yönetimi için sürdürülebilir ve maliyet etkin bir çözüm sunduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Batch reactors are widely utilized in the chemical, pharmaceutical, and food industries due to their simplicity, ease of operation, and maintenance. However, efficient energy management remains a key challenge, especially for systems operating under intermittent conditions. While phase change materials (PCMs) offer potential for improving energy efficiency by storing and reusing waste heat, integrating heat storage within reactors can compromise their volume and design. This study introduces a novel approach by designing and experimentally testing a PCM heat battery positioned outside the reactor to reduce energy consumption cost in batch processes. By focusing on peak load shifting, the PCM heat battery stores thermal energy during off-peak periods, reducing operational costs.The results indicate that energy operating costs can be significantly reduced with a PCM heat battery. Specifically, utilizing the PCM battery under a three-time tariff allows for the efficient use of energy stored at night, reducing the energy cost per batch process by approximately 8%, from 1.72 TL ($0.041) to 1.59 TL ($0.037) for facilities starting operations at 08:00. Furthermore, the findings suggest potential applications in systems like solar energy and highlight the benefits of peak load shifting, offering a sustainable and cost-effective solution for energy management in batch processing.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    503396

    Farklı faz değiştiren malzemeler ile işlem görmüş dokuma kumaşlarda aplikasyon yönteminin ısı düzenleme ve performans özelliklerine etkisi

    The effect of phase changing materials application methods on thermal regulation and performance of woven fabrics

    MEHMET REŞAT BELTEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SUAT ÇETİNER

    PROF. DR. CEM GÜNEŞOĞLU

  2. Tez No

    445104

    Preparation and characterization of paraffin and polyethylene glycol based phase change materials for white good applications

    Beyaz eşya uygulamaları için parafin ve poliethilen glikol bazlı faz değiştiren malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    NİLÜFER ERTUNÇAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER

    DR. YUSUF YUSUFOĞLU

  3. Tez No

    895214

    Thermal energy storage with nanoparticle embedded phase change materials

    Nanoparçacık gömülü faz değişim malzemesi ile termal enerji depolama

    RAMAZAN AYDIN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT

  4. Tez No

    467120

    Beyaz eşya uygulamalarında enerji tasarrufu amacıyla faz değiştiren malzeme hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of phase change materials for energy efficiency in white good applications

    ÖYKÜ GÜNGÖR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. CEVAT FAHİR ARISOY

  5. Tez No

    555260

    Preparation and characterization of phase change materials to reduce internal temperature changes in refrigerators

    Buzdolabı iç sıcaklık değişimini azaltmak amacıyla faz değiştiren malzeme hazırlanması ve karakterizasyonu

    ÖZGE PAYANDA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SADRİYE OSKAY

Geri Dön