Prof. Dr. Murat Öztürk danışmanlığındaki tezler
12 tez · Isparta University of Applied Sciences, Van Yüzüncü Yıl Üniversity, Konya Technical University
Multi-jenerasyon entegre enerji sistemlerinin termodinamik analizi ve optimizasyonu
Bu tez çalışmasında multi-jenerasyon entegre enerji sistemi tasarlanmıştır. Aynı zamanda bu sistemin termodinamik analizi ve optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Multi-jenerasyon entegre enerji sistemi tasarımı için literatürdeki kojenerasyon, trijenerasyon, multi-jenerasyon enerji sistemleri çalışılmıştır. Bu sistemlerde optimizasyon için seçilen parametrelerin sistem üzerindeki değişimi gözlemlenmiştir. Multi-jenerasyon entegre enerji sisteminin optimizasyonu için parametrelerin seçilmesinde bu çalışmalardan faydalanılmıştır. Termodinamik analiz için bir yazılım programından (Engineering Equation Solver, EES) faydalanılmıştır. Multi-jenerasyon entegre enerji sisteminin optimizasyonunu gerçekleştirmek için termodinamik denklemlerden faydalanılarak sistemin matematiksel modeli oluşturulmuştur. Matematiksel modelden faydalanılarak sistemin verimlilik ve maliyet denklemleri elde edilmiştir. Multi-jenerasyon entegre enerji sisteminin optimizasyonu için optimizasyon teknikleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Klasik ve modern optimizasyon tekniklerinin sistem için uygunluğu üzerine çalışmalar yapılmıştır. Verimlilik ve maliyet olmak üzere iki amaç fonksiyonunun optimizasyonunu gerçekleştirebilmek için "Multi-objektif Optimizasyon" tekniği sistem için tercih edilmiştir. Multi-objektif optimizasyon bir yazılım programından faydalanılarak "Genetik Algoritma" tabanlı bir algoritma ile geçekleştirilmiştir. Sistem için optimal noktaya karşılık gelen verimlilik ve maliyet denklemlerinin değerleri seçilmiştir.
Parabolik oluk tipi güneş kollektörü için tasarım parametreleri, termodinamik ve ekonomik analizlerinin incelenmesi
Ülkelerde sosyal yaşantı ve ekonomik kalkınmayı sürdürebilmek için enerji talebi giderek artmaktadır. Günümüzde bu talebi karşılayabilmek adına rezervleri sınırlı olan fosil enerji kaynakları kullanılmakta ve bunun sonucunda ise dünyada küresel ısınma gibi geri alınamaz yıkıma sebep olunarak çevre kirliliği arttırılmaktadır. Bu durumu önlemek ve sınırsız kaynaklardan yararlanmak için yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelinmiştir. İçlerinde bulunan güneş enerjisi hem kolay bulunabilmesi hem diğer enerji kaynaklarına göre ucuz olması hem de elektrik üretimi için yüksek sıcaklıklara çıkabilmesi gibi yaygın kullanım potansiyeline sahiptir. Yüksek sıcaklıklarda çalışabilmesi yoğunlaştırıcı güneş enerjisi sistemleri ile mümkündür. En yaygın kullanıma ise parabolik oluk tipi güneş kollektörleri sahiptir. Güneş ışınları, parabol şeklindeki yansıtıcı yüzeyden kollektörün odağında bulunan alıcı boru üzerine düşerek, boru içindeki akışkanı ısıtmakta ve bu sayede güneş radyasyonu faydalı ısıya dönüşmektedir. Bu çalışmada, parabolik oluk tipi güneş kollektörlerinin üzerine teorik bir araştırma yapılmıştır. Tasarlanan parabolik oluk tipi güneş kollektöründe, farklı akışkan sıvıları kullanılarak karşılaştırmalı bir performans analizi ve farklı tasarım parametrelerinin, kollektörün verimi üzerine etkileri ile birlikte, gün içerisinde kollektöre gelen güneş ışınımı ve açısal yer değiştirmenin de verimlilik üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar kollektör uzunluğunun, alıcı boru çapının, kullanılan akışkan ve malzeme türlerinin sistem verimliliği üzerinde etkisi olduğunu göstermiştir. Hava akışkanında faydalı ekserji üretimi ve sistem verimliliğinde en yüksek değer görülürken, Helyum akışkanında çıkış sıcaklığında en yüksek değer görülmektedir. Ekserji üretimi, çıkış sıcaklığı ve sistem verimliliğinin en yüksek değeri alıcı boru için galvanizli çelik üzerine siyah krom kaplaması kullanılması ve yansıtıcı yüzey için ayna kullanılması ile elde edilmiştir.
Mustafa Kutlu'nun deneme türü eserlerinin değerler eğitimi bağlamında incelenmesi
Hızla değişen dünyada, toplumlar varlıklarını devam ettirebilmek için değerlerini korumak zorundadırlar. Çünkü sürekli gelişim hâlinde olan dünyada değerlerin korunması güç hâline gelmektedir. Bir toplumun huzur ve mutluluk içinde yaşamasının bir yolu da evrensel değerlere sahip bireyleri yetiştirmektir. Eğitim; değerlere sahip çıkacak, evrensel değerleri içselleştirecek bireyleri yetiştirmede önemli bir rol oynar. İnsanların dayanışma içinde olmaları, iletişim kurmaları eğitimle olur. Çünkü eğitimin işlevi sadece bilgi vermek değildir; bireyleri değişen dünyaya hazırlamak ve sahip olunan değerlerin korunması için bilinçlendirmektir. Eğitimde kullanılan edebî eserler, bireylerin bilinçlenmesi için önemli bir araçtır. Kitap okuyan bireyler, kendilerini eğitip geliştirebilirler. Edebî eserlerde yer alan iletiler, bireylerin gerçekte sahip oldukları değerleri korumalarını sağlar. Türk dili ve edebiyatı dersleri öğrencilere milli ve manevi değerleri metinler aracılığıyla aktarmada önemlidir. Mustafa Kutlu'nun, deneme türü kitapları değerleri aktarmada ve bireylere benimsetmede önemli bir yere sahiptir. Mustafa Kutlu deneme kitaplarında güncel sorunları, ülkemizde değişen değerleri sıkça işlemiş hem birey hem toplum açısından ele alarak milli ve manevî değerlerin önemini vurgulamıştır. Ayrıca Mustafa Kutlu'nun hikâyelerinin önemli bir yerinin olması, deneme türü eserlerine olan ilginin artmasına katkı sağlayacaktır. Bu çalışmanın amacı Mustafa Kutlu'nun denemelerinin değerler eğitimine katkısını incelemektir. Çalışmada nitel araştırma yöntemlerinden doküman incelemesi kullanılmıştır. Araştırmanın materyali Mustafa Kutlu'nun 12 deneme kitabı oluşturmaktadır. Verilerin toplanmasında araştırmacı tarafından alanında uzman akademisyenlerin görüşleri ve 10 kök değer göz önünde bulundurularak ön inceleme sonucunda 20 değerin ele alındığı ''Değerler Formu'' oluşturulmuştur. Verilerin analizinde betimsel analiz kullanılmıştır. İşlenen değerler ayrı başlıklar altında incelenmiş olup değerlerin yer aldığı deneme kitabı ve sayfa numaraları belirtilerek değerleri içeren cümleler alıntılanıp yorumlanmıştır. Araştırma sonucunda en çok rastlanan değerin dini değerler ve çevreyi koruma değeri olduğu; en az işlenen değerin ise sabır değeri olduğu tespit edilmiştir. Mustafa Kutlu'nun deneme eserlerinin değerleri içermesi bakımından zengin olduğu sonucuna varılmış; değerler eğitiminde yazarın bu türdeki eserlerinin de kullanılabileceği anlaşılmıştır.
Betonarme silindirik su depolarında çeşitli etkenlerin davranış ve maliyet üzerindeki etkisinin araştırılması
Depolar geçmişten günümüze, çeşitli tüketim maddelerini saklamak, korumak amacıyla kullanılmıştır. Zaman içerisinde depolar; kullanılan malzemenin cinsine, konumuna, şekline, kat ve göz adedine göre çeşitlilik göstermiştir. Yapılan çalışmada; Konya ve Kocaeli olmak üzere farklı deprem riskleri içeren iki ilde yer alan, farklı zemin sınıfları, depo yükseklikleri, depo çapları gibi parametreler göz önüne alınarak SAP2000 v23 programı yardımıyla modellenmiş olan 24 farklı yerüstü betonarme silindirik su deposunun tasarımları yapılarak davranış ve maliyet farklılıklarının ortaya konulmuştur. Farklı hacimlere sahip su depolarında maliyet de göz önüne alınarak optimum çap/yükseklik (D/H) oranları belirlenmiştir. Depoların maliyetinde depo hacmi, çapı, yüksekliği, deponun yapılacağı yerin zemin sınıfı gibi pek çok parametre etkili olmuştur. Aynı hacim, çap ve yüksekliklerdeki depolarda, deponun inşa edileceği iller ve zemin sınıfları belirleyici olmuştur. 2500 m3 ve 7500 m3 hacimli depolarda çap/yükseklik (D/H) oranları 3, 6 ve 9 olarak verilmiştir. Bu oranlara göre depoların maliyetleri kıyaslanmıştır.
Dış patlama etkisi altındaki 2 katlı betonarme bir yapı davranışının çeşitli parametrelere bağlı olarak incelenmesi
Bu tez çalışması kapsamında patlamadan dolayı betonarme binalarda meydana gelen dinamik değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla meydana gelen değişimleri belirlemek için farklı beton sınıfı, patlayıcı ağırlığı, patlayıcının konumu ve kolonlardaki eksenel yük gibi değişken parametreler kullanılmıştır. Yüksek lisans tez çalışması 5 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde konu ve çalışmanın içeriğine dair genel bir bilgilendirme yapılmıştır. İkinci bölümde konu ile ilgili daha önce yapılmış olan çeşitli araştırmacıların çalışmalarına yer verilmiştir. Üçüncü bölümde geçmişte yaşanmış olan patlama olaylarına, yaşanan artışa ve patlama olaylarını meydana getiren sebeplere değinilmiştir. Aynı bölümde patlama kavramına, patlayıcı maddelere, patlama tiplerinin sınıflandırılmasına, patlama yüklerinin tespiti için çeşitli araştırmacılar tarafından yapılmış olan modellere, UFC 3-340-02 standartlarına göre patlama yükünün tespiti gibi konulara değinilmiştir. Dördüncü bölümde ANSYS Workbench programı ile iki katlı betonarme bir modelin sonlu eleman modeli sunulmuştur. Bu binada, 4 parametreye göre yapılan 16 adet patlama senaryosunun sonuçları, yapı üzerindeki etkileri ve karşılaştırılmaları sunulmuştur.
Mevcut bir demiryolu köprüsünün doğrusal olmayan analiz yöntemleriyle deprem performasının incelenmesi
Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği (TKDY), 6 Ekim 2020 tarihinde Resmî Gazete 'de yayımlanmış ve 6 Ekim 2021 tarihinde yürürlüğe girmiştir. Bu yönetmelik, Türkiye'de ilk kez müstakil olarak kullanılmaya başlanmış olup, köprülerin performansa dayalı tasarımını zorunlu kılmaktadır. Bu tarihten önce yapılan köprüler, Amerika Birleşik Devletleri (AASHTO) veya Uluslararası Demiryolu Birliği (UIC) tavsiye kararları doğrultusunda projelendirilmiş ve inşa edilmiştir. 6 Şubat 2023 tarihinde ülkemizde meydana gelen depremler, yıkıcı sonuçlarıyla dikkat çekmiş ve birçok raporda dünyada ender görülen bir büyüklükte olduğu belirtilmiştir. Bu depremler, 14 milyon insanın yaşadığı geniş bir bölgede hızlı müdahalenin ne kadar kritik olduğunu gözler önüne sermiştir. Yardım ekiplerinin hızla olay yerine ulaşması gerekliliği açıkça ortaya çıkmıştır. Bu bağlamda, toplumsal olarak kullanılan ulaştırma yapılarında deprem sonrasında basit onarımlarla hasarın giderilmesi veya hiç hasar almadan hizmete devam edebilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tez kapsamında 2020 TKDY şartnamesinin ilgili bölümleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Çalışmada, Ankara-İzmir Yüksek Hızlı Tren (YHT) hattı üzerindeki Banaz-Eşme arasında yer alan bir demiryolu köprüsünün, yönetmelikte köprü önem sınıfı ve deprem tasarım sınıfı 1 olan köprüler için ikinci aşama olarak yapılması istenilen, zaman tanım alanında hesap yöntemiyle farklı depremler altındaki performansı incelenmiştir. Köprü 10 açıklıklı olup 9 kolona sahiptir. Çalışma Pacific Earthquake Engineering Research Center PEER Ground Motion Database sitesinden deprem kayıtlarının seçimini de içermektedir. Deprem kayıtları, tasarıma esas deprem yer hareketi düzeyi ile uyumlu deprem büyüklükleri, fay uzaklıkları, kaynak mekanizmaları ve yerel zemin koşulları dikkate alınarak seçilmiştir. Viyadük hesaplamaları üç boyutlu hesaplar gerektirdiğinden yönetmelik gereği 7 adet deprem kaydı seçilmiş, seçilen kayıtlar çapraz şekilde SAP2000 programı yardımı ile model üzerinde tanımlanmıştır. Dolayısı ile 14 adet deprem kaydı altında çalışma gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak deprem senaryoları altında viyadük performans durumu değerlendirilmiştir.
Termokimyasal hidrojen üretim entegre sistemlerinin termodinamik analizi
Bu tez çalışmasında iki farklı multijenerasyon sistem önerilmiş ve termokimyasal analizleri yapılmıştır. İlk sistem Kalina, magnezyum-klor, tek etkili absorpsiyonlu soğutma ve Organik Rankin Çevrimleri ile hidrojen sıvılaştırma alt sisteminden oluşmaktadır. Parabolik çanak kollektörle ısıtılan çalışma sıvısının enerjisi önce Organik Rankin Çevrimi'ne aktarılır ve burada güç üretimi gerçekleştirilir. Sonra magnezyum-klor termokimyasal çevrimine enerji sağlanarak H2 ve O2 üretilir. H2 sıvılaştırılarak depolanır. Atık ısı Kalina çevrimine gönderilerek güç ve evsel kullanım için sıcak su üretilir. Son olarak atık ısı tek etkili absorpsiyonlu soğutma çevrimine gönderilerek soğutma işlemi yapılır ve tekrar kullanılmak üzere soğuk depolama tankına gönderilir. Yapılan termodinamik analizlere göre birleşik sistemin enerji ve ekserji verimlilikleri sırasıyla %54,17 ve %50,46 olarak hesaplanmıştır. İkinci sistem ise, biyokütle gazlaştırma, Brayton, bakır-klor, Organik Rankin ve Kalina çevrimleriyle, kademeli soğutma, kurutma ve hidrojen sıvılaştırma alt sistemlerinden oluşmaktadır. Brayton çevriminde biyogaz yakılarak güç üretilir. Egzoz gazıyla önce bakır-klor döngüsüne ısı transfer edilerek burada O2 ve H2 üretimi gerçekleştirilir. H2 sıvılaştırılarak depolanırken bir yandan da güç üretilir. Atık ısı sırasıyla Organik Rankin ve Kalina çevrimlerine gönderilerek tekrar güç üretilir. Sonra kademeli soğutma sisteminde soğutma işlemi için kullanılır. Son olarak kurutma işleminde kullanılır. Sistemin enerji ve ekserji verimliliği sırasıyla %56,71 ve %53,59'dur. Hesaplamalar EES (Engineering Equation Solver) programı kullanılarak yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Magnezyum-klor çevrimi, bakır-klor çevrimi, biyokütle gazlaştırma, güneş enerjisi, termokimyasal çevrim, hidrojen üretimi
Termokimyasal hidrojen üretim entegre sistemlerinin termodinamik analizi
Bu tez çalışmasında iki farklı multijenerasyon sistem önerilmiş ve termokimyasal analizleri yapılmıştır. İlk sistem Kalina, magnezyum-klor, tek etkili absorpsiyonlu soğutma ve Organik Rankin Çevrimleri ile hidrojen sıvılaştırma alt sisteminden oluşmaktadır. Parabolik çanak kollektörle ısıtılan çalışma sıvısının enerjisi önce Organik Rankin Çevrimi'ne aktarılır ve burada güç üretimi gerçekleştirilir. Sonra magnezyum-klor termokimyasal çevrimine enerji sağlanarak H2 ve O2 üretilir. H2 sıvılaştırılarak depolanır. Atık ısı Kalina çevrimine gönderilerek güç ve evsel kullanım için sıcak su üretilir. Son olarak atık ısı tek etkili absorpsiyonlu soğutma çevrimine gönderilerek soğutma işlemi yapılır ve tekrar kullanılmak üzere soğuk depolama tankına gönderilir. Yapılan termodinamik analizlere göre birleşik sistemin enerji ve ekserji verimlilikleri sırasıyla %54,17 ve %50,46 olarak hesaplanmıştır. İkinci sistem ise, biyokütle gazlaştırma, Brayton, bakır-klor, Organik Rankin ve Kalina çevrimleriyle, kademeli soğutma, kurutma ve hidrojen sıvılaştırma alt sistemlerinden oluşmaktadır. Brayton çevriminde biyogaz yakılarak güç üretilir. Egzoz gazıyla önce bakır-klor döngüsüne ısı transfer edilerek burada O2 ve H2 üretimi gerçekleştirilir. H2 sıvılaştırılarak depolanırken bir yandan da güç üretilir. Atık ısı sırasıyla Organik Rankin ve Kalina çevrimlerine gönderilerek tekrar güç üretilir. Sonra kademeli soğutma sisteminde soğutma işlemi için kullanılır. Son olarak kurutma işleminde kullanılır. Sistemin enerji ve ekserji verimliliği sırasıyla %56,71 ve %53,59'dur. Hesaplamalar EES (Engineering Equation Solver) programı kullanılarak yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Magnezyum-klor çevrimi, bakır-klor çevrimi, biyokütle gazlaştırma, güneş enerjisi, termokimyasal çevrim, hidrojen üretimi
Termokimyasal hidrojen üretim entegre sistemlerinin termodinamik analizi
Bu tez çalışmasında iki farklı multijenerasyon sistem önerilmiş ve termokimyasal analizleri yapılmıştır. İlk sistem Kalina, magnezyum-klor, tek etkili absorpsiyonlu soğutma ve Organik Rankin Çevrimleri ile hidrojen sıvılaştırma alt sisteminden oluşmaktadır. Parabolik çanak kollektörle ısıtılan çalışma sıvısının enerjisi önce Organik Rankin Çevrimi'ne aktarılır ve burada güç üretimi gerçekleştirilir. Sonra magnezyum-klor termokimyasal çevrimine enerji sağlanarak H2 ve O2 üretilir. H2 sıvılaştırılarak depolanır. Atık ısı Kalina çevrimine gönderilerek güç ve evsel kullanım için sıcak su üretilir. Son olarak atık ısı tek etkili absorpsiyonlu soğutma çevrimine gönderilerek soğutma işlemi yapılır ve tekrar kullanılmak üzere soğuk depolama tankına gönderilir. Yapılan termodinamik analizlere göre birleşik sistemin enerji ve ekserji verimlilikleri sırasıyla %54,17 ve %50,46 olarak hesaplanmıştır. İkinci sistem ise, biyokütle gazlaştırma, Brayton, bakır-klor, Organik Rankin ve Kalina çevrimleriyle, kademeli soğutma, kurutma ve hidrojen sıvılaştırma alt sistemlerinden oluşmaktadır. Brayton çevriminde biyogaz yakılarak güç üretilir. Egzoz gazıyla önce bakır-klor döngüsüne ısı transfer edilerek burada O2 ve H2 üretimi gerçekleştirilir. H2 sıvılaştırılarak depolanırken bir yandan da güç üretilir. Atık ısı sırasıyla Organik Rankin ve Kalina çevrimlerine gönderilerek tekrar güç üretilir. Sonra kademeli soğutma sisteminde soğutma işlemi için kullanılır. Son olarak kurutma işleminde kullanılır. Sistemin enerji ve ekserji verimliliği sırasıyla %56,71 ve %53,59'dur. Hesaplamalar EES (Engineering Equation Solver) programı kullanılarak yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Magnezyum-klor çevrimi, bakır-klor çevrimi, biyokütle gazlaştırma, güneş enerjisi, termokimyasal çevrim, hidrojen üretimi
Multi-jenerasyon için jeotermal enerji temelli entegre sistemlerin termodinamik analizi
Bu çalışmada elektrik, kurutma, sera ısıtma, ısıtma, soğutma, temiz su, sıcak su ve hidrojen üretimi için entegre bir jeotermal enerji sistemi tasarlanmıştır. Tasarımda Kalina Çevrimi, Rankine Çevrimi, kurutma tesisi, temiz su üretim tesisi, sera ısıtma sistemi ve hidrojen üretim tesisi birbirine entegre edilmiştir. Kütle denge denklemleri, enerji denge denklemleri, entropi denge denklemleri ve ekserji denge denklemleri sistemde kullanılan her eleman, her bir alt sistem ve tüm sistem için ayrı ayrı belirtilmiştir. Yapılan analizde sistemin enerji ve ekserji denklemleri sırasıyla %59.53 ve %53.17 olarak bulunmuştur. Sistemde en büyük ekserji yıkımı 7856 kW ile hidrojen üretim tesisinde gerçekleşmiştir. Sistemde elektrik, kurutma, sera ısıtma, ısıtma, soğutma, temiz su, sıcak su ve hidrojen üretimi sırasıyla 1951.4 kW, 2209 kW, 6176 kW, 11805 kW, 1709 kW, 12.33 kg/s, 4130 kW ve 0.015 kg/s olarak bulunmuştur. Çevre sıcaklığı, jeotermal su debisi, jeotermal su sıcaklığı ve buhar jeneratörü temas noktası sıcaklığı parametreleri analiz edilerek sistemin enerji verimi, ekserji verimi, faydalı çıktılar ve ekserji yıkımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çevre sıcaklığı, jeotermal su debisi, jeotermal su sıcaklığı değerlerinin artışı sistem performansına olumlu yönde etki ederken buhar jeneratörü temas noktası sıcaklığının artışının sisteme olumsuz yönde etki ettiği gözlemlenmiştir.
Multi-jenerasyon için jeotermal enerji temelli entegre sistemlerin termodinamik analizi
Bu çalışmada elektrik, kurutma, sera ısıtma, ısıtma, soğutma, temiz su, sıcak su ve hidrojen üretimi için entegre bir jeotermal enerji sistemi tasarlanmıştır. Tasarımda Kalina Çevrimi, Rankine Çevrimi, kurutma tesisi, temiz su üretim tesisi, sera ısıtma sistemi ve hidrojen üretim tesisi birbirine entegre edilmiştir. Kütle denge denklemleri, enerji denge denklemleri, entropi denge denklemleri ve ekserji denge denklemleri sistemde kullanılan her eleman, her bir alt sistem ve tüm sistem için ayrı ayrı belirtilmiştir. Yapılan analizde sistemin enerji ve ekserji denklemleri sırasıyla %59.53 ve %53.17 olarak bulunmuştur. Sistemde en büyük ekserji yıkımı 7856 kW ile hidrojen üretim tesisinde gerçekleşmiştir. Sistemde elektrik, kurutma, sera ısıtma, ısıtma, soğutma, temiz su, sıcak su ve hidrojen üretimi sırasıyla 1951.4 kW, 2209 kW, 6176 kW, 11805 kW, 1709 kW, 12.33 kg/s, 4130 kW ve 0.015 kg/s olarak bulunmuştur. Çevre sıcaklığı, jeotermal su debisi, jeotermal su sıcaklığı ve buhar jeneratörü temas noktası sıcaklığı parametreleri analiz edilerek sistemin enerji verimi, ekserji verimi, faydalı çıktılar ve ekserji yıkımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çevre sıcaklığı, jeotermal su debisi, jeotermal su sıcaklığı değerlerinin artışı sistem performansına olumlu yönde etki ederken buhar jeneratörü temas noktası sıcaklığının artışının sisteme olumsuz yönde etki ettiği gözlemlenmiştir.
Multi-jenerasyon için jeotermal enerji temelli entegre sistemlerin termodinamik analizi
Bu çalışmada elektrik, kurutma, sera ısıtma, ısıtma, soğutma, temiz su, sıcak su ve hidrojen üretimi için entegre bir jeotermal enerji sistemi tasarlanmıştır. Tasarımda Kalina Çevrimi, Rankine Çevrimi, kurutma tesisi, temiz su üretim tesisi, sera ısıtma sistemi ve hidrojen üretim tesisi birbirine entegre edilmiştir. Kütle denge denklemleri, enerji denge denklemleri, entropi denge denklemleri ve ekserji denge denklemleri sistemde kullanılan her eleman, her bir alt sistem ve tüm sistem için ayrı ayrı belirtilmiştir. Yapılan analizde sistemin enerji ve ekserji denklemleri sırasıyla %59.53 ve %53.17 olarak bulunmuştur. Sistemde en büyük ekserji yıkımı 7856 kW ile hidrojen üretim tesisinde gerçekleşmiştir. Sistemde elektrik, kurutma, sera ısıtma, ısıtma, soğutma, temiz su, sıcak su ve hidrojen üretimi sırasıyla 1951.4 kW, 2209 kW, 6176 kW, 11805 kW, 1709 kW, 12.33 kg/s, 4130 kW ve 0.015 kg/s olarak bulunmuştur. Çevre sıcaklığı, jeotermal su debisi, jeotermal su sıcaklığı ve buhar jeneratörü temas noktası sıcaklığı parametreleri analiz edilerek sistemin enerji verimi, ekserji verimi, faydalı çıktılar ve ekserji yıkımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çevre sıcaklığı, jeotermal su debisi, jeotermal su sıcaklığı değerlerinin artışı sistem performansına olumlu yönde etki ederken buhar jeneratörü temas noktası sıcaklığının artışının sisteme olumsuz yönde etki ettiği gözlemlenmiştir.