Energy efficiency
118 theses under this subject heading
Sürdürülebilir mimarlık bağlamında dünyada ve Türkiye'de binalarda enerji verimliliği mevzuatlarının karşılaştırmalı analizi
Bu tezde, Türkiye'deki yönetmelik ve mevzuattaki uygulamalar, mimarlık bağlamında sürdürülebilirlik ve enerji verimliliği çerçevesinde değerlendirilmektedir. Bu araştırma kapsamında, mevzuat ve yönetmeliklerdeki farklılıkları tespit etmek amacıyla Türkiye ile Almanya ve İngiltere'deki uygulamalar karşılaştırılmaktadır. Bunun için mevcut yöntemlerin Türkiye ve diğer ülkelerdeki uygulamaları ve dayalı oldukları düzenlemeler incelenmiştir. Bu farklılıklardan yola çıkılarak yenilikçi yaklaşımların Türkiye'de nasıl kullanılabileceği tartışılmaktadır. Bu kapsamda Türkiye'de sürdürülebilir enerji kullanımının arttırılması ve enerji verimliliğinin sağlanması için gerekli stratejik adımların belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bunu başarmak için Türkiye'de sürdürülebilirlik ilkelerinin yasal zorunluluklara dayalı olarak uygulanması, enerji verimliliğinin ve iyileştirilmesine yönelik önerilerde bulunulmaktadır. Mevcut politikaların yeterliliği ve enerji verimliliğinin ne şekilde dikkate alındığı bu araştırmanın odak noktasını oluşturmaktadır. Çalışma kapsamında, güncel sürdürülebilir enerji uygulama yöntemlerinin etkinliğini değerlendirmek için örnek uygulamalara yer verilmiştir. Bu örneklerde, üç ülkenin sürdürülebilir mimarlık alanındaki, maddi sınırların etkisinde olmadığı kamu yapılarındaki uygulamalar ele alınmıştır. Bu örneklere ek olarak Türkiye'deki bakanlıkların hazırladığı rehberler ile yönetmeliklere ne ölçüde fayda sağlanabileceği incelenmiştir. Bu incelemeler, Türkiye'deki uygulanan sürdürülebilir enerji politikalarının gelişimini analiz etmek açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, Türkiye'de sürdürülebilirlik uygulamalarının geliştirilebileceği konularla ilgili somut önerilerde bulunulmuş ve gelecekteki sürdürülebilir bina politikaları çerçevesinde yönetmelik ve mevzuatların verimli hale getirilmesi hakkında bilgi sağlanmıştır.
S520 model dikey soğutucularda farklı komponentler ile enerji optimizasyonu
Dünya genelindeki toplam enerji sarfiyatı içerisinde soğutucu sistemlerden kaynaklanan enerji sarfiyatı önemli bir yer işgal etmektedir. Son yıllarda artan enerji maliyetlerine paralel olarak, enerji talebine olan artışa nispeten, enerji arzında istenilen düzeylere ulaşılamamış olması, üzerine Rusya - Ukrayna savaşı sonrası Avrupa kıtasındaki enerji krizi, her sektörde olduğu gibi soğutma sektöründe de enerji tasarrufunu zorunlu kılmaktadır. Dolayısı ile enerji verimliliği yüksek ve bununla birlikte çevreye olan zararları asgari düzeyde olan yeni soğutma sistemlerinin geliştirilmesi bir zorunluluk olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu maksatla, dört farklı konfigürasyonda üretilen dolapların COP (Coefficient of Performance) değerleri ve günlük enerji tüketimleri karşılaştırılmıştır. Bu konfigürasyonlar, sabit devirli ve değişken kapasiteli iki farklı kompresörün sırasıyla poliüretan (PU) köpük malzemelerle yalıtılmış bir soğutucuya daha sonra yine sırasıyla vakum yalıtım paneli (VYP) ile yalıtılmış alternatif bir soğutucuya montajı ile elde edilmiştir. Çalışma sonucunda, değişken kapasiteli bir kompresörle çalışan ve VYP ile yalıtılmış bir soğutucu sistemin COP katsayısının en yüksek, günlük enerji tüketiminin ise en az olduğu tespit edilmiştir. Sabit devirli kompresör ve PU ile yalıtılmış sistemin ise bu dört konfigürasyon içerisinde COP değeri en küçük, günlük enerji kullanımının da en fazla olduğu görülmüştür. PU ile yalıtılmış ve değişken kapasiteli kompresöre sahip sistemin ise VYP ile yalıtılmış ve sabit devirli kompresöre sahip sistemden, COP değeri daha büyük olmasına karşın çalışma oranın fazla olması nedeniyle günlük enerji tüketiminin daha fazla olduğu görülmüştür. Test sonuçları değerlendirildiğinde, soğutma sistemlerinin kalbi niteliğinde olan kompresörlerin seçiminde kompresör veriminin yüksek olduğu seçeneklerin tercih edilmesi gerekliliği ve PU köpük yalıtım yerine VYP malzemelerin kullanımının da enerji sarfiyatını düşürme adına oldukça olumlu sonuçlar doğurmakta olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Soğutucu sistemler, kompresör, poliüretan köpük, vakum yalıtımı, soğutucu performansı, enerji verimliliği
Aerodinamik kanatlı radyal fan tasarımı ve sayısal analizi
Bu tez çalışmasında aerodinamik kanatlı radyal fan tasarımı yapılması amaçlanmıştır. Literatürde birçok fan sistemi bulunmaktadır. Bu sebepten dolayı ilk olarak fanlar hakkında kapsamlı literatür çalışması yapılarak fan seçim kriterleri verilmiş ardından radyal fan tasarımı içerisinde değiştirilen kanat yapılarının sonuca olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla ilk olarak farklı aerodinamik kanat yapıları analiz edilerek her bir kanat yapısının hız, basınç, akış çizgisi ve kaldırma katsayısı sonuçları verilmiştir. İncelenen analizler doğrultusunda NACA 0006 ve EPPLER 421 kanat yapıları seçilmiştir. Seçilen aerodinamik kanat yapıları ve sabit kesitli kanat yapısı kullanılarak altı farklı fan tasarımı CAD ortamında modellenmiştir ve analiz için uygun hale getirilmiştir. Analizler çark içerisinde bulunan kanat yapıları ve kanatların pozisyonları değiştirilerek gerçekleştirilmiştir. Aerodinamik kanat yapıları kullanılarak modellenen fan tasarımları analiz edilerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Analizler doğrultusunda seçilen aerodinamik kanatlı radyal fan ile sabit kesitli kanatlara sahip radyal fan sistemi farklı debiler altında çözümlenerek fan performans eğrileri elde edilmiş ve kanat yapısının performansa olan etkisi incelenmiştir.
Asenkron motorlarda sargı yapısının motor performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi.
Asenkron motorların performansını artırmak amacı ile yapılmış birçok çalışma literatürde mevcuttur. Stator ve rotor oluk yapılarının optimize edilmesi, kullanılan malzemelerin analizi, motor sürücü devrelerinin geliştirilmesi, tasarım parametrelerinin iyileştirilmesi, sargı tekniklerinin geliştirilmesi vb. yöntemler ile motor performansının artırılması hedeflenmektedir. Asenkron motorlarda sarım tekniği, motor performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Stator oluk yapısında kullanılan sarımların farklı yapılarda olması, oluktaki sipir sayısı, kullanılan bobin tellerinin çapı ve uzunluğu gibi parametreler motor performansını değiştirmektedir. Bu tez çalışmasında 1,1 kW gücündeki sincap kafesli bir asenkron motorun stator sargılarında iki farklı sarım tekniği kullanılarak performans değerlendirmesi yapılmıştır. Motor sargıları yarım kalıp ve tam kalıp sarılmıştır. Bununla birlikte stator oluğundaki sipir sayılarının etkisinin görülebilmesi amacıyla, her bir oluktaki sipir sayısı 96, 106 ve 116 olacak şekilde sarılmıştır. Deneysel çalışmalarda 6 adet aynı güç ve ebattaki motorlardan, 3 adedi 96, 106 ve 116 sipir olacak şekilde yarım kalıp, diğer 3 motor ise yine 96, 106 ve 116 sipir olacak şekilde tam kalıp olarak sarılmıştır. Boşta, kısa devre ve yüklü çalışma deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneylerden elde edilen veriler ile eşdeğer devre parametreleri, moment ve verim hesaplamaları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, 106 sipir tam kalıp motordan en iyi verim elde edilmiştir. Ayrıca aynı sipir sayısında tam kalıp motorlardan elde edilen verimlerin yarım kalıp motorlara göre daha iyi olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler : Asenkron motor, performans analizi, sargı yapısı, tam kalıp sargı, yarım kalıp sargı.
Sürdürülebilirlik bağlamında ekolojik tasarım prensiplerinin mimaride uygulanabilirliğinin irdelenmesi
Yirminci yüzyılda sanayileşmenin beraberinde getirdiği makineleşmeye bağlı olarak artan enerji ihtiyacı, toplumların yenilenmesi mümkün olmayan fosil yakıtlara yönelmesi sonucunu doğurmuştur. Günümüzde yenilenemeyen enerji kaynaklarının tükenmesi olgusu, bu kaynakların aşırı kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan çevre sorunları ve ekonomik olumsuzluklar, kullanılan enerjinin büyük bir bölümünü tüketen binalarda yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının yaygınlaştırılmasını gerekli kılmaktadır.Binaların doğal çevreye getirdiği yükün azaltılabilmesi, mimarların çevreye duyarlı yapılar tasarlama sorumluluğunun artmasıyla gerçekleşir. Yenilenebilir kaynak potansiyeli açısından zengin olan ülkemizde, binalarda tükenmeyen enerji kaynaklarını etkin kullanma tekniklerinin kullanıcılar tarafından da öğrenilmesi ve yaygınlaşması gerekmektedir. Böylece çevreye ve ekonomiye verilecek zarar en aza indirilebilir ve doğal kaynaklardan gelecek nesillerin de yararlanabilmesi sağlanır.Ekolojik döngünün devamlılığının sağlanması, canlı yaşamı için hayati önem taşımaktadır. Enerji kullanımından doğan çevre sorunları, ekolojik döngüyü ve dolayısıyla canlı yaşamını tehdit etmektedir. Enerji tüketimindeki payı nedeniyle binaların tasarım ve yapım aşamasında görev alan meslek gruplarının, gerek kentsel ölçekte gerekse bina ölçeğinde çevreye duyarlı, enerjinin etkin kullanıldığı, sürdürülebilir yaşama birimleri ve alanları tasarlaması gerekmektedir. Bununla birlikte mevcut yapıların yapılacak çeşitli müdahaleler ile toplum yararına yeniden ve enerji etkin yapılar halinde kullanılmaları sağlanmalıdır.
Avrupa Birliği ülkelerinin enerji etkinliklerinin iki aşamalı network veri zarflama analizi ile incelenmesi
Dünyada yaşanan iklim değişiklikleri, kuraklık, nüfus artışı ve artan enerji ihtiyacı ülkeler açısından enerjiyi bir güç unsuruna dönüştürmektedir. Yazındaki incelemelerde enerji etkinlik değerlendirme çalışmalarının büyük bölümünün belirli bir alanda enerji kaynakları ya da enerji türü özelinde gerçekleştirildiği görülmüştür. Ancak, Avrupa Birliği ülkelerinin enerji performanslarını veya etkinliklerini inceleyen az sayıda çalışmaya rastlanmaktadır. Bu noktadan hareketle bu çalışmanın Avrupa Birliği üye ve aday ülkelerinin etkinliklerinin incelenmesi ile yazına önemli bir katkı yapması beklenmektedir. Ayrıca, bu çalışmada Avrupa Birliği ülkelerinin enerji politikaları, yaptıkları çalışmalar ve hedeflerine yer verilmektedir. Avrupa Birliği ülkelerinde sürdürülen enerji çalışmalarının tüm yönleriyle değerlendirilebilmesi için modele ait ana süreçler enerji-ekonomi-çevre faktörleri çerçevesinde belirlenmiştir. Model yapısını oluşturan insan, çevre, ekonomi ve üretim boyutlarının etkinsizlik nedenleri incelenerek kaynakların verimli kullanımı noktasında uygulanan politika ve çalışmaların etkileri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada model yapısını tüm boyutları ile değerlendirilebilmek için son yıllarda geliştirilen ve uygulama aşamasında az sayıda örnekleri ile karşılaşılan İki Aşamalı Network Veri Zarflama Analizi tekniği kullanılmaktadır. Bu yöntem ile 33 Avrupa Birliği ülkesinin modelde belirlenen ana süreç ve alt boyutlarının ayrı ayrı etkinlikleri değerlendirilerek aynı ülkelerin aslında etkin olup olmadığına ve etkinlikleri etkileyen süreçlere dair tespitler yapılmıştır.
Implementation and control of wind turbines based on doubly-fed induction generators
In this study, we deal with the MATLAB/Simulink modelling, implementation, and control of wind turbines based on doubly-fed induction generators. in detail, a background of wind blow energy as renewable energy is submitted, while the classification of generators used for a wind turbines are presented. In turn, a preview of doubly-fed induction generators (DFIGs) is presented recalling their advantages and contributions to improving the energy efficiency of wind turbine systems. Also, a comparison between the efficiency of energy of wind turbines which are based on doubly-fed induction generators, and the efficiency of energy of wind turbines which are based on other generators is made. Furthermore, the control process of the doubly-fed induction generators current is evaluated and modelled. Eventually, the investigation of the current controllers is presented.
Tekstil sektöründeki atık su arıtma tesisleri için mikro hidroelektrik santraller
Çevrenin korunmasına yönelik ülkemizdeki yasal mevzuatlar gereği, endüstriyel tesislerin üretim süreçlerinde farklı amaçlar için kullandıktan sonra ortaya çıkan atık sular, atık su kanallarına deşarj edilirken belirli standartları sağladıktan sonra deşarj edilmelidir. Bu nedenle endüstri tesislerine atık su arıtma tesisleri kurulmaktadır. Bunun yanı sıra gün geçtikçe tüketim alışkanlıklarındaki değişiklikler ve endüstrileşme, su ihtiyacının artmasına; iklim değişikliği ve su kirliliği; kullanılabilir suyun azalmasına neden olmaktadır. Karşımıza çıkan su sorununu çözebilmek için yeni su kaynaklarını arayıp bulmak veya farklı su kaynaklarını farklı konumlara taşımak gibi geleneksel stratejiler tek başına yeterli olmadığı gibi sürdürülebilir de değildir. Sektör bazında inceleme yapıldığında ise tekstil endüstrisinin, nicelik kadar nitelik açısından da çevre kirliliğinin en önemli kaynaklarından biri olduğu görülmüştür. Tekstil sektöründe diğer sektörlere göre daha büyük miktarlarda su tüketilmektedir ve tüketilen suyun büyük bir kısmı atık su olarak ortaya çıkmaktadır. Tekstil atık suları, sudan uzaklaştırılması zor olan ve aynı zamanda atık suya yoğun renk veren başlıca kirletici olarak boyarmaddeler içermektedir. Tekstil atık suyunun arıtılmadan doğrudan deniz, nehir veya herhangi bir su kaynağına deşarjı ciddi çevre sorunlarına yol açmaktadır. Oluşan çevre sorununun önüne geçebilmek için Atık su Arıtma Tesisleri (AAT) faaliyete geçmeye başlamıştır. Atık su arıtma tesislerinde kullanılan yöntemler; kimyasal, fiziksel ve biyolojik metot olarak alt kollara ayrılmaktadır. Arıtma esnasında kullanılan bu yöntemler yağ, gres, askıda katı madde, renk gibi parametrelere etki ederek atık suyun arıtılmasını sağlamaktadır. Atık su arıtma tesislerine enerji verimliliği yönünden bakıldığında su kaynakları verimliliği artarken tesisin bu işlem için harcamış olduğu elektrik enerjisi artmaktadır. Bu yüksek enerji tüketiminin önüne geçebilmek amacıyla farklı yenilenebilir enerji kaynakları devreye girmektedir. Bunlardan biri olan mikro hidroelektrik güç sistemleri kurulum maliyetinin düşük olması, çevre dostu olması, hava koşullarından bağımsız olarak çalışması, bakımının kolay ve az olması, kurulum için büyük alanlara ihtiyaç duyulmaması gibi olumlu sebeplerden dolayı tercih edilmektedir. Bu çalışmada tekstil sektöründeki atık su arıtma tesislerinde kullanılabilecek mikro HES (Hidroelektrik Santraller) ile enerji üretimi hedeflenmiştir. Bu amaçla Matlab/Simulink kullanılarak benzetimler gerçekleştirilmiştir Elde edilen sonuçlara göre modellemelerin başarılı olduğu görülmüştür.
Bir kamu binasında aydınlatma ve ısıtma temelli elektrik enerjisi tasarruf potansiyelinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında, bina enerji verimliliği kapsamında kamuya ait bir bina olan Bursa Yıldırım Kaymakamlığı binasında bulunan ofis ortamlarında kullanılan aydınlatma ve ısıtma sistemlerinin elektriksel tüketimi, iç ortam koşulları ve kullanıcı davranışlarının enerji tüketimine olan etkileri deneysel yöntemlerle değerlendirilmiştir. Çalışma, doğu ve batı cephelerinde konumlandırılmış üç farklı ofis odasında gerçekleştirilmiştir. Her bir ofis için uygulanan farklı senaryolarla, kullanıcı etkisinin ve kullanılan armatür tipinin enerji tüketimi üzerindeki belirleyiciliği araştırılmıştır. Ölçümler, mikrodenetleyici tabanlı bir sistem aracılığıyla yapılmış olup; bu sistemde ışık şiddeti sensörü, hareket sensörü, sıcaklık sensörü, gerçek zaman saati modülü, enerji analizörü ve buna bağlı seri dönüştürücü yer almıştır. Toplanan veriler hafıza kartı modülü yardımıyla belirli zaman aralıklarıyla gerçek zamanlı olarak kaydedilmiştir. Çalışma süresince her odada üç farklı aydınlatma senaryosu uygulanmış ve her senaryo birer hafta boyunca sürdürülmüştür. İlk haftada, odalarda floresan armatürler, ikinci haftada ise floresan armatürler yerine aynı ölçülerde LED armatürler takılarak ölçümler yapılmıştır. Üçüncü haftada ise LED armatürlerin sayısı yarıya düşürülmüş ve odalardaki konumları değiştirilmiştir. Tüm bu senaryolar boyunca ortamın ışık şiddeti, sıcaklığı ve kullanıcı varlığı gibi çevresel ve davranışsal verilerle birlikte; aydınlatma ve ısıtma sistemlerinin çektiği akım, gerilim, aktif güç, frekans ve güç faktörü gibi elektriksel veriler toplanmıştır. Elde edilen veriler kullanılarak, her bir senaryonun enerji tüketimi, kullanıcı davranışları ve çevresel koşullarla ilişkisi analiz edilmiştir. Analizler sonucunda, kullanıcı davranışlarının enerji tüketimi ve enerji tasarruf potansiyeli üzerinde gün ışığı veya sıcaklık gibi çevresel etmenlerden daha belirleyici bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca LED aydınlatma sistemlerinin enerji tüketimini azaltarak floresan aydınlatma sistemlerine kıyasla çok daha verimli olduğu ortaya konmuştur. Yapılan analizler sonucunda elde edilen tasarruf değerleri, sera gazı emisyonlarına yansıması açısından da değerlendirilmiş ve her senaryoda aydınlatma ve ısıtma kaynaklı azaltılabilir karbon emisyon miktarları hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, doğru ekipman seçiminin ve kullanıcı davranışlarının optimize edilmesinin yalnızca enerji tasarrufu değil, çevresel sürdürülebilirlik açısından da büyük önem taşıdığını göstermiştir. Sonuç olarak, bu çalışma enerji verimliliği kapsamında ofis ortamlarında yapılacak uygulamalar için kullanıcı odaklı stratejilerin geliştirilmesinin gerekliliğini ortaya koymakta ve bu yaklaşımların enerji maliyetlerinin düşürülmesinde etkili olabileceğini göstermektedir.
Adana yöresi pamuk üretiminde enerji kullanım etkinliği ve maliyet analizi
Bu çalışmada, Adana yöresi pamuk üretiminde enerji ve maliyet analizleri üzerine araştırma yapılarak, üretimdeki girdilerin birim üretim alanı başına düşen enerji karşılıkları, elde edilen ürünün enerji verimi ve toplam maliyet ve kazanç değerleri hesaplanmıştır. Araştırmada kullanılan veriler 60 farklı pamuk üretimi yapan işletmeden, arazi büyüklüklerine göre (0,1-5) ha, (5,1-10) ha ve (10,1 +) ha şeklinde üç gruptan anket yöntemiyle elde edilmiştir. Araştırma'da Pamuk üretiminde doğrudan ve dolaylı enerji kullanım miktarları ve toplam enerji tüketimindeki payları belirlenmiştir. Araştırma sonuçlarına gore, pamuk üretiminde toplam enerji tüketimi sırasıyla farklı büyüklükteki işletme grubu için 35882,22 MJ/ha, 33950,25 MJ/ha ve 34889,13 MJ/ha olarak hesaplanmıştır. Enerji tüketiminin en fazla olduğu girdinin işletme grupları için sırasıyla 14462,2 MJ/ha, 12805,7 MJ/ha ve 13905,3 MJ/ha değerleri ile gübrelemeye ait olduğu belirlenmiştir. Enerji tüketim değeri olarak ikinci sırada mekanizasyon, üçüncü sırada yakıt-yağ enerjisi olduğu hesaplanmıştır. Maliyet (gider) analizi sonucu; en yüksek kâr değerinin 10,1+ha işletmelerde 1141,2 TL/ha olarak gerçekleştiği hesaplanmıştır. Tüm işletme grupları birlikte değerlendirildiğinde ise ortalama üretim kârının 2011 üretim yılı verilerine göre, 1030,4 TL/ha olduğu belirlenmiştir
Çukurova Üniversitesi Balcalı Hastanesinde enerji verimliliğinin iyileştirilmesi ve enerji tasarrufu fırsatları
The increasing demand for energy and the depletion of existing fossil fuel based resources have made it mandatory for the efficient use of energy, energy saving and searching alternative energy sources. Using the energy efficiently and performing energy saving studies have great importance for developing countries like ours that are dependent on other countries to meet their energy needs. In this thesis, the required applications for energy efficiency improvement and energy saving are given with their payback period calculations by examining the present situation of Balcalı Hospital where consumed energy is approximately 40-45% of the energy used in Çukurova University. Energy saving practices especially emphasizing on electricity and fuel consumptions are presented with examples. The additional works should be performed are summarized by considering the legal regulations on energy efficiency in Turkey. Furthermore, investigations on use of cogeneration/trigeneration system and renewable energy sources considering the geological location of the hospital are performed. A software program that tracks and analyzes the electricity bills, suggests the best electricity tariff and controls the active and reactive power rates to protect paying any punishment is developed. The properties of heat center, cooling and air conditioning system, air handling unit, lighting system, transformer, uninterruptible power supply, generator, water system, compressor and all electric motors in the hospital are reported after investigations. The estimated new energy consumption rates after suggested energy efficiency saving, improvement and energy management opportunities are compared with the present energy consumption rates. As a result of the detailed analysis on the existing system, 36% energy saving potential is estimated at the Balcalı Hospital.
Paslanmaz çelik enine oluklu esnek borularda farklı akış koşulları için sürtünme faktörünün tayini
Bu çalışma kapsamında ticari bir esnek oluklu metal borudaki basınç düşüşleri sayısal olarak incelenmiştir. Akış türbülanslı, daimi ve sıkıştırılamazdır. Akış alanını tanımlayan momentum ve süreklilik denklemleri türetilmiş ve türbülans modeli olarak k-epsilon yaklaşımı kullanılmıştır. Sayısal çözüm süreci sonlu hacimler tekniğini kullanan bir yazılım üzerinden ilerletilmiştir. Sürecin kontrolü aynı ölçülerdeki düz borularda yapılmış, oluklu durum için ise literatürdeki bazı basınç düşüşü formülleri ile karşılaştırılmıştır. Bulunan sonuçlar önceki çalışmalardaki formüllerin hata toleransları içerisinde kaldığı bulunmuş ve sürtünme faktörü tayin edilmiştir. Eşdeğer düz boru için basıncın yaklaşık 7 kat civarı artış gösterdiği belirtilmiştir.
Biyogaz tesislerinde çoklu regresyon yöntemi ile enerji verimliliğinin ve verimlilik arttırma yöntemlerinin değerlendirilmesi
Toplumların yerleşik hayata geçmesi ve sanayi devriminin etkisi ile atık problemleri görülmeye başlanmıştır. Bu durum atıkların bertaraf edilmesi gerekliliğini ortaya koymuştur. Bu atıkların bertaraf edilmesi esnasında ortaya çıkan metan gazının en iyi şekilde değerlendirilmesi gerekir. Bu değerlendirme ile atıkların çevreye verdiği kirlilik ortadan kaldırılırken aynı zamanda elektrik enerjisi üretimi biyogaz tesislerinde gerçekleştirilmektedir. Bu tez kapsamında, İzmir ilinde bulunan 1,47 MW'lık 27 tane gaz jeneratörüne sahip 39,69 MW'lık Harmandalı Düzenli Atık Depolama Tesisi (DADT) verileri kullanılarak çoklu regresyon yöntemi ile enerji verimliliği ve verimlilik artırma yöntemlerinin değerlendirilmesi yapılmıştır. İlk olarak İzmir ilinin katı atık bertaraf tesislerine (KABT) getirilen atıkların karakterizasyonu çıkarılmıştır. Bu karakterizasyon neticesinde organik atıkların miktarları dolayısı ile biyokütle miktarları belirlenmiştir. 2022 yılı itibari ile KABT'lere gelen katı atıkların İzmir ili nüfusuna oranlandığında kişi başına düşen atık miktarı 1,27 kg/gün olarak hesaplanmıştır. Geometrik yöntem ile hesaplanan 50 yıllık nüfus projeksiyonuna göre 2072 yılında kişi başına düşecek atık miktarının 2,16 kg/gün olacağı ön görülmüştür. LandGEM (Landfill Gas Emissions Model / Deponi Gazı Emisyon Modeli) ile halihazırda depolanan ve depolanacak metan gazı miktarları ve deponi gazı bileşenleri tespit edilmiştir. Sonrasında Harmandalı DADT nezdinde yapılan çalışmada 1 ton çöpün yaklaşık 50-240 m3 arasında metan gazı oluşturduğu belirlenmiştir. 1 m3 metan gazının yaklaşık 2 kW elektrik enerjisi ürettiği görülmüştür. Harmandalı DADT'de 2020-2021 yıllarında üretilen elektriğin verimliliği çoklu regresyon analizi ile ay ay hesaplanmıştır. Hesaplamalarda gerçekleşen elektrik üretimi bağımlı değişken, tesise getirile çöp miktarı, çöp kapatılması ve serme süreleri ile gaz jeneratör arıza-bakım süreleri bağımsız değişken olarak belirlenmiştir. Belirlenen değişkenlerin optimum düzende olması elektrik enerjisi üretim verimliliğini %5-%10 arasında arttırmıştır. Gerçekleştirilen analizler ve yapılan hesaplamalar ile kurulması planlanan tesislerin maksimum verimde çalıştırılmasının yöntemleri sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir Enerji, Biyogaz, Katı Atık, LandGEM, Çoklu Regresyon Analizi, Enerji Verimliliği
Absorbsiyonlu soğutma yapılan bir mini buzdolabının hesaplamalı akışkan dinamiği destekli ekserji analizi
Enerjinin öneminin giderek arttığı bu günlerde, soğutma sistemlerinin performanslarının geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir. 2021 yılı itibari ile Avrupa Birliği (AB) tarafından yayımlanan yeni enerji regülasyonu kapsamında, üretici firmaları enerji verimlilikleri bakımından iyileştirme yapmaya teşvik etmektedir. Absorbsiyonlu soğutma sistemlerin enerji tüketim değerleri çok iyi olmamasına rağmen kompresörlü ürünlere göre sessiz çalışmaları ve çevre dostu akışkanlar kullanılması sebebi ile özellikle turizm sektöründe öncelikli soğutma sistemlerinden biri olarak görülmektedir. Bu kapsamda, tek kademeli difüzyonlu absorbsiyonlu minibar buzdolabının termodinamik analizi gerçekleştirilmiştir. Ele alınan minibar buzdolabında soğutucu akışkan olarak amonyak, soğurucu akışkan olarak su, basınç dengeleyici olarak helyum gazı ve güç kaynağı olarak elektrikli rezistans kullanılmıştır. Çalışmada termodinamik analiz için minibar buzdolabı bir deney düzeneği olarak düzenlenmiş ve minibar buzdolabının farklı noktalarından sıcaklık ve basınç ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel ölçümler hem minibar soğutma kabininde hem de absorbsiyonlu soğutma çevriminde gerçekleştirilmiştir. Ele alınan minibarın ekserji analizi Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizi ile desteklenmiştir. Deneysel ölçümlerle gerçekleştirilen enerji ve ekserji analizine ek olarak HAD analizi ile soğutulan kabinin entropi üretimi hesaplanmıştır. Bu tez çalışmasında uygulanan HAD yöntemleri sıcaklık ölçümleri ile doğrulanmıştır. Soğutulan kabinin deneysel sıcaklık ölçümleri ile HAD simülasyon sıcaklıkları arasındaki ortalama mutlak hata yüzdesi (MAE) %3,4 olarak bulunmuştur. Analiz sonucuna göre en yüksek ısı transfer hızının 27,2 W ile ayırıcıda meydana geldiği tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasında absorbe minibardaki en yüksek ekserji yıkımı 9,02 W ile ısı değiştiricide olduğu sonucuna varılmıştır. Absorbe minibarın ekserji verimliliği 0,719; Etkinlik Tesir Katsayısı (COP) 0,13 olarak bulunmuştur.
Hibrit pastörizasyon sistemi için bir ısıtıcının tasarlanması ve termoekonomik performansının değerlendirilmesi
Bu çalışmada, yenilikçi hibrit pastörizasyon sisteminde kullanılmak üzere tasarlanan bir ısıtıcının termoekonomik performansı incelenmiştir. Araştırma kapsamında, daldırmalı rezistans ısıtıcı kullanılarak ısıtılan bir sistem tasarlanmış ve bu sistem üzerinden deneysel veriler elde edilmiştir. Bu deneysel veriler, sistemin enerji verimliliği ve ekserji performansı üzerine analizler yapılmasına olanak sağlamıştır. Elde edilen ekserji analizi sonucuyla, sistemin ekonomik performansını değerlendirmek amacıyla termoekonomik analiz yapılmıştır. Ayrıca, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) analizi ile sistemin farklı karıştırıcı ve debi koşullarındaki termal davranışları incelenmiş, böylece sistemin performansının akış koşullarına bağlı olarak nasıl değiştiği de değerlendirilmiştir. CFD analizleri, konjuge ısı transferi prensipleri doğrultusunda yapılmış ve sistemdeki kazanın üç boyutlu modeli oluşturularak analizler gerçekleştirilmiştir. Hem deneysel analizlerde hem de CFD simülasyonlarında sıvı gıda maddesi olarak su kullanılmıştır. Yapılan CFD analizleri sonucunda, sistemin ısı transferi performansı ve sıcaklık dağılımları incelenmiştir. Çalışma sonunda ekserji verimliliği düşük bulunmuştur. Ancak termoekonomik analiz sonucunda bulunan birim fiyat başına enerji maliyetinin de düşük bir miktar olduğu görülmüştür. Bu durumda kayıpların maliyet üzerindeki etkisinin düşük olduğu görülmüştür.
Design and implementation of a wireless sensor network for energy monitoring, analysis and management in smart buildings
In this thesis, a smart building management system (SBMS) is developed to be used in households and buildings by employing ZigBee wireless communication protocol. In order to program microcontroller cards utilized in SBMS, a special algorithm is enhanced for code standardization. The system consisting of energy management section (EMS), security check section (SCS), and fire detection control section (FDCS) is executed in the main system room of hospital information management system in Çukurova University Balcalı Hospital. In EMS, the smart plug is firstly designed to measure electrical quantities. Data obtained from measurements in the server and air conditioners are evaluated to predict future consumption by artificial intelligence methods. Furthermore, three split-type air conditioners are sequentially operated with respect to measured temperature and humidity values. Additionally, LED dimming study is realized instead of traditional lighting techniques. According to analyzes and studies in the scope of this thesis, energy savings of about 22% can be achieved. Standardized codes in EMS can be used in SCS and FDCS, and it is proved that developed codes can be employed for all Arduino cards. It is considered that the developed SBMS with additional future works will significantly contribute to demand side management for further studies.
Akıllı şebeke ve şehirlerde su pompa istasyonları için enerjinin verimli yönetimi: İZSU örneği
Akıllı çevre sistemleri, yenilikçi ve sürdürülebilir yöntemleri kullanarak kaynakların etkin ve akıllıca tüketildiği, doğaya saygılı, çevre sorunlarının enaza indirgendiği, kendi kendine yetebilen sürdürebilir yaşam alanları oluşturmayı hedeflemektedir. Dünyanın gelişmiş ülkelerinin, enerji politikalarında gözettikleri en önemli unsurlardan birisi de enerji verimliliğini arttırmak, enerji yoğunluğunu azaltmak ve enerji tasarrufuna özen göstermektir. Çağdaş enerji politikalarında hedef, yalnızca kişi başına kullanılan enerji ya da elektrik tüketim miktarını arttırmak değil, enerjiyi en verimli biçimde kullanabilecek sistemleri geliştirerek, en az enerji harcaması ile en fazla enerjiyi üretebilecek, iletecek ve tüketecek yapıyı kurabilmektir. Türkiye'de tüketilen elektrik enerjisinin %47,12'si sanayide kullanılmaktadır. Bu oranın %67'si elektrik motorlarında tüketilmektedir. Pompalar gibi akış üreten cihazlar genellikle hız ayarı olmadan kullanılmaktadırlar. Bunun yerine akış, geleneksel metotlarla valf vb. ekipmanlar yardımı ile kontrol altına alınmaktadır. Akış değişkeni motor hızıyla kontrol edilmediğinde, motor sürekli tam hızda çalışır. Pompaların hizmet verdikleri sistemlerin azami debiye nadiren ihtiyaç duymaları yüzünden, hız ayarsız bir sistem çoğu zaman önemli miktarda enerjiyi boşa kullanmaktadır. Frekans Konvertörü ile motor hızının ayarlanması sisteme göre değişmekle beraber %70'e varan bir enerji tasarruf imkânı sunmaktadır. Bu tez çalışmasında, İzmir Büyükşehir Belediyesi İZSU Genel Müdürlüğü bünyesinde yer alan Göksu ve Yahşelli pompa istasyonlarının enerji verimliliğinin sağlanmasına yönelik analiz gerçekleştirilmiştir. Mevcut durum ve önerilen enerji verimli sistem için bir öngörü oluşturulmuş ve çalışmanın sonuçları akıllı şebekelerde enerjinin yönetimi konusu ile ilişkilendirilmiştir.
Mikrodalga destekli vurgulu vakum kurutma yöntemi ile üzümün kurutulması
Son yıllarda mikrodalga vakum kurutmada ani basınç değişimlerinden faydalanarak vurgulu kurutma uygulaması, kurutulmuş meyve-sebze ürünlerine puf yapı kazandırmak ve kurutma teknolojisindeki mevcut sorunların (düşük enerji verimliliği, ürün kalitesi vb.) çözümünde önemli bir alternatif oluşturmaktadır. Bu çalışmada, üzümün mikrodalga destekli vurgulu vakum kurutma (MDVK) yöntemi ile üzümün kurutulması sırasında ortaya çıkan kuruma davranışlarına, kurutma enerji verimliliği ve ürün kalite karakteristiklerine vurgulu kurutma sıcaklığı (70-80°C), mikrodalga gücü (400-800 W) gibi işlem parametrelerinin etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda MDVK işlemi uygulanarak üzüm örneklerinin kuruma eğrileri oluşturulmuştur. Bununla birlikte, işlem parametrelerinin hidroksimetil furfural (HMF) içeriği, C vitamini kayıpları, toplam fenolik madde içeriği, toplam antosiyanin içeriği, toplam flavanoid içeriği, renk değişimi gibi kalite karakteristikleri üzerine etkileri istatistiksel olarak belirlenmiştir.
Geleneksel Gaziantep taş evlerinde enerji verimliliği
Türkiye'nin yerel mimarisi çok zengindir. Taş mimari diğer geleneksel malzemelerle inşa edilmiş yapılar gibi yerel mimarinin bir parçasıdır. Bu yapıların gelecek nesillere sağlıklı bir şekilde aktarılması, taş mimarinin iyi anlaşılması için belgelenmesi ve değerlendirilmesi ile mümkün olacaktır. Geleneksel taş yapılar, mimari tasarımları, malzemeleri, yapım teknikleri, boyutları, şekilleri, arazi konumları, çevredeki peyzajları ile kullanıcılarının ihtiyaçlarını karşılarken, çevre ve iklim şartlarına da uyum sağlayarak enerji verimliliği açısından iyi performans gösterir. Bu yapılar, kullanıcılarına yerel iklim koşullarına uygun termal konfor sağlamak için doğal ısı, ışık ve havalandırma kaynaklarını kullanmak üzere tasarlanmıştır. Başarılı bir rehabilitasyon projesi için, tarihi yapının mevcut enerji verimli yönlerini ve bunların nasıl işlediğini anlamak ve tanımlamak ve korumalarını sağlamak için karakteristik özelliklerini ortaya çıkarmak gerekmektedir. Yeni işlev veya sürekli kullanım için restore edilirken tarihi yapının doğasında bulunan sürdürülebilir niteliklerini kullanmak önemlidir. Tarihi yapının daha iyi anlaşılabilmesi için müdahale edilmiş bir yapının restorasyon öncesi ve sonrası modelleri, HBIM (Tarihi Yapı Bilgi Modellemesi) ile oluşturularak enerji analizi yapılmıştır. Yapılan hesaplamalar ve analizler değerlendirildikten sonra yapıların enerji verimliliği sağlayan tasarım özellikleri de incelenerek öneriler sunulmuştur. Değerlendirme, koruma ve tavsiye hem bugün hem de gelecek nesiller için gereklidir.
Havalandırma sistemlerinde performans ölçüm metodolojisinin geliştirilmesi
Bu tez çalışmasında, merkezi havalandırma sistemlerinde kullanılan hava akış kontrol valfleri ve test yöntemleri hakkında araştırmaların yapılması, ayrıca yenilikçi bir hava akış kontrol valfi geliştirmek için test yöntemlerinin denenerek sonuçlarının uygulamaya aktarılması ve literatüre kazandırılması amaçlanmıştır. Bu amaçlar doğrultusunda, ilk olarak hava akış kontrol valfleri ile ilgili alınmış patentler incelenmiştir. Hava akış kontrol valflerinin performansına etki eden tasarım parametreleri belirlenmiştir. Hava akış kontrol valfinin tasarım parametreleri olarak; hava akış kontrol valfinin konik yapısı, açıklık sayısı ve hava akış slot açısı belirlenmiştir. Diğer taraftan, davlumbaz tasarımı ile ilgili olarak; davlumbaza eklenen hava yönlendirici kılavuzun davlumbaz performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan tasarım optimizasyonları sonucu oluşturulan merkezi havalandırma sistemi davlumbazı ve hava akış kontrol valfi, farklı debi koşulunda yakalama hızı, debi için gerekli olan merkezi sistem basıncı ve koku performansı açısından değerlendirilmiştir. Ayrıca, Avrupa standardına uygun koku yakalama performansı gerçek ortam deneyleri sayısal analizler ile simüle edilmiştir. Sayısal analizler içim tam ölçekli bir mutfak ve davlumbaza monte edilmiş hava akış kontrol valfi modellenmiş. Analizlerde, ocak tarafından ısıtılmış su buharı ve metil etil keton karışımının hava akış kontrol valfi tarafından yakalanmasını simule etmektedir. Analiz sonuçları, yakalama hızı, koku yakalama performansı, türbülans oluşumu ve debi için gerekli olan sistem basıncı açısından incelenmiştir. Sayısal çalışmalarda hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı olan ANSYS Fluent 19.0 yazılımı kullanılmıştır. Analizlerde çok fazlı akışlar için akışkanların hareketini tanımlayan, standart 𝑘–𝜔 SST türbülans modeli kullanılmıştır. Sayısal analizler deneysel çalışmalar ile doğrulanmıştır. Çalışmalar sonucu geliştirilen yenilikçi hava akış kontrol valfi ile enerji tüketimi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen yenilikçi hava akış kontrol valfi sayesinde performans artışı sağlanmış ve tez çalışması kapsamında geliştirilen hava akış kontrol valfi tasarımına patent başvurusu yapılmıştır.
Hava akışkanlı güneş kolektörünün performans analizi ve yaban mersini kurutma uygulaması
Bu çalışmada akış doğrultusuna belli aralıklarda yerleştirilmiş yarım silindirik engeller konulan havalı bir tip güneş kolektörünün kurutmaya etkisi incelenmiştir. Ayrıca sistemin enerji ve ekserji analizi de yapılmıştır. Sistem 25o ve 40o eğim verilen kolektör tarafından farklı debilerde ( =0,026 kg/s, =0,0325 kg/s, =0,039 kg/s, =0,0455 kg/s, =0,052 kg/s) ayrı ayrı denenmiştir. Her bir deneyde kurutma materyali olarak 50'şer gram yaban mersini kullanılmıştır. Deneyler sonunda en iyi kurutma karakteristiklerini veren kolektörün 25o eğimli kolektör, en iyi debi değerinin ise =0,0325 kg/s olduğu belirlenmiştir. Bu şartlar altında ürün 20,23 g'a kadar kurutulmuş, son nem miktarı (MC) 0,287 g su/g kuru madde olarak hesaplanmıştır. Sistemin enerji verimi en yüksek değerini 25o eğimli kolektörde, kütlesel debisi =0,052 kg/s olan deneyde ortalama %81,74 ile elde etmiştir. Buna karşın ekserji veriminin ise en yüksek değeri 25o eğimli kolektörde kütlesel debisi =0,052 kg/s olan deneyde ortalama %57,39 olarak hesaplanmıştır.
Bir termik santralde entropi üretiminin enerji verimliliğine etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada Muğla da 420 MW kurulu güç ile çalışan Yeniköy termik santralinin 210 MW gücündeki bir ünitesi için termodinamik analiz yapılmıştır. Her bir santral bileşeni için ve santralin tamamı için enerji kayıpları, tersinmezlikler ile birinci ve ikinci yasa verimleri hesaplanmıştır. Yapılan analiz sonucunda en yüksek enerji kaybı 180109 kW ile kondenserde meydana gelmiştir. En yüksek tersinmezlik ise 240506 kW ile yüksek sıcaklıkta yanmanın olduğu kazanda meydana gelmiştir. Termik santralin birinci yasa verimi %38,90 ikinci yasa verimi %32,21 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca değişen çevre sıcaklıklarının santralde ve bileşenlerinde oluşan tersinmezliklere ve ikinci yasa verimine etkisi incelenmiştir. Bunlara ek olarak santralde oluşan ısıl kayıpların ve tersinmezliklerin azaltılması için önerilerde bulunulmuştur.
Konut enerji verimliliği performans analizi için dinamik bir simülasyon modeli
Bina tasarımında, etkili bir karar verme sürecinin oluşabilmesi için, mimarlık, inşaat mühendisliği, elektrik ve makine mühendisliği, peyzaj mimarlığı gibi farklı disiplinlerin aynı mekanizma içinde yer alması gerekir. Nitekim bu disiplinlerin bir planlama mekanizması olmadan entegrasyonu kolay değildir. Bu noktada, proje yönetimi, yeni bina yapımı ve yenileme projelerinde, hangi politikanın tercih edilebilir olduğu ve doğru politikaya karar verme mekanizmalarını yöneterek farklı disiplinlerin bir bütünlük içinde olmasını sağlar. Bina inşaat sektöründe ani değişimler diğer alanlara kıyasla daha fazla riski beraberinde getirir. İnşaat sektöründeki bu belirsizliklere karşı farklı yaklaşımlarda ve çözüm önerilerinde bulunmak da kaçınılmaz bir hal almaktadır. Karmaşık projelerdeki anlık değişimleri ve riskleri öngörerek bu değişimlere zamanında müdahale edebilmenin en etkili yöntemlerinden birisi simülasyon modelleme tekniği olarak karşımıza çıkmaktadır. Türkiye'de yeni binaların tasarımı veya eski binaların izolasyonu dışında, mevcut binalarda enerji verimliliği uygulaması yaygın değildir ve bu konuda yeni planlama çalışmaları yapılmalı ve uygulanabilir politikalar geliştirilmelidir. Bu nedenle araştırmada, bütüncül bakış açısıyla, var olan bir bina yapım projesini anlamaya ve simülasyon modelleme yöntemiyle proje dinamiklerini analiz etmeye olanak tanıyan "sistem dinamikleri" yaklaşımı ele alınmıştır. Sistem dinamikleri yaklaşımı, projelerde ayrıntılı bileşenlerden oluşan modelleri gerektiren geleneksel yöntemleri reddetmekte ve dinamiklerin davranış modları, geribildirim ilişkileri ve stok-akış diyagramları üzerine odaklanmaktadır. Tezde, sistem dinamikleri metodolojisini bir durum çalışmasıyla uygulayarak, bina yapısı ve yenileme eyleminin ve aynı zamanda kullanıcı davranışının temel alındığı bir konut binasının enerji verimliliğini artırmak amaçlanmaktadır. Sistemin davranış ve risklerini doğru bir şekilde kontrol edebilmek için de, bina enerji verimliliği sistemine etki eden parametreler arasındaki ilişkiler üzerinde durulmaktadır. Aynı zamanda simülasyon ile, önerilen enerji verimliliği politikalarının incelenmesi ve politikaların uygulanabilirliğinin değerlendirilmesi sağlanmaktadır. Araştırmada sonuç olarak, sistem dinamikleri simülasyon modelleme yönteminin işlevselliği, yapıda değişikliklere sebep olan parametrelerin stok-akış diyagramındaki durumunun analiz edilmesi ve buna bağlı olarak konut enerji verimliliği uygulamaları için önerilen senaryoların değerlendirilmesi öngörülmektedir. Anahtar Sözcükler: Isıl konsept, Konut enerji verimliliği, Senaryo analizi, Simülasyon modelleme, Sistem dinamikleri.
CdTe nanomalzeme ile güneş hücresi üretimi ve karakterizasyonu
Dünya genelinde enerjiye duyulan ihtiyacın artması buna karşın fosil yakıtların hızla azalması alternatif enerji kaynaklarının önemini artırmaktadır. Mevcut silisyum, germanyum bazlı birinci nesil güneş hücrelerinin yüksek maliyeti ve alternatif olarak ortaya çıkan ikinci nesil güneş hücrelerinin enerji dönüşüm verimlerinin %13 civarında kalması üçüncü nesil güneş hücreleri üzerine yoğunlaşma gereğini ortaya çıkarmıştır. Öyle ki henüz gelişim aşamasında olan üçüncü nesil güneş panelleri verim olarak birinci nesil güneş panellerini şimdiden yakalamışlardır. Üçüncü nesil güneş panelleri içinde Kuantum Nokta Duyarlı Güneş hücreleri (KNDGH) son beş yılda sergiledikleri aşama ile dikkat çekmektedir. Kolay işlenebilirlikleri, ayarlanabilir boyut ve bant aralıkları ve Çoklu Eksiton Üretimi (MEG) gibi benzersiz opto-elektronik özellikleri kuantum noktaları ilgi çekici hale getirmektedir. Bu özellikler KNDGH için teorik olarak enerji dönüşüm veriminin %44'e kadar çıkabileceğini göstermektedir. Bu çalışmada CdTe KNDGH tasarımı üzerine odaklanılmıştır. Tez çalışması 3 temel bölüme ayrılmıştır; CdTe KN sentezlenmesi, CdTe KN'nın tedavi edilmesi ve sentezlenen CdTe KN'lar ile KNDGH tasarlanması. CdTe KN sentezlenmesi için sıcak enjeksiyon metodu kullanılmış olup klasik metot ile sentezlenen CdTe KN Fotolümünesans Kuantum Verimi (PLQY) %8,12 olarak bulunmuştur. Sıcak enjeksiyon metodu daha sonra Kanula metoduyla modifiye edilmiş ve sentezlenen CdTe KN'nın PLQY değeri %25,66 ya çıkarılmıştır. Ayrıca KN'nın PL Maksimum Pik Noktasının Yarı Noktası (FWHM) 27nm seviyesine indirilmiş olup literatürdeki en yüksek monodispersi özelliği sergileyen organometalik CdTe KN sentezlenmiştir. Daha sonra sentezlenen CdTe KN'ya klorür pasifikasyon işlemi uygulanmış, farklı miktarda klorür (12-96 CdCI2/nm2) iyonu KN'ya enjekte edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda 60 CdCI2/nm2 tedavisiyle CdTe(CI) KN'nın PLQY değeri %87,33'e çıkarılmıştır. Yapılan pasifleştirme tedavisi Kanula metoduyla %70 tekrarlanabilir hale getirilmiştir. Ayrıca CdTe KN'nın oksijen ortamında dayanım süresi 3 kat arttırılmıştır. Sentezleme ve tedavi işlemlerin ardından KNDGH tasarım aşamasına geçilmiştir. Bu aşamada KN'nın boyutu, TiO2 kalınlığı, FTO/TiO2 yüzeyine yapılan tedavi, CdTe KN'nın yüzeye tutturulması, redoks çifti ve toplayıcı elektrot seçimi üzerine birçok iyileştirme çalışması yapılmıştır. Tüm optimizasyon işlemleri sonucunda FTO/TiCI4/TiO2 (22µm) /TiCI4 /36 CdCI2/nm2 CdTe(CI) KN yüzey foto anot olarak kullanılırken, FTO/Pt yüzeyin toplayıcı elektrot olarak seçilmiştir. Bu iki yüzey arasına I-/I3- redoks çifti enjekte edilmiştir. Tasarlanan KNDGH için Jsc 3,22 mA/cm2, Voc 0,821V olurken, dolum faktörü %57,192 ve verim %1,515 olarak bulunmuştur. Bu verim değeri literatürdeki organometalik CdTe kullanılarak elde edilen en verimli (%0,197) CdTe KNDGH verimine göre 7,97 kat daha iyidir.