28
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Blokzincir alt yapısında akıllı sözleşme ile eşler arası enerji ticareti uygulaması
Bu çalışmada, akıllı sözleşmelerin kullanımı yoluyla eşler arası enerji ticaretini kolaylaştıran bir web uygulaması tasarımı ele alınmaktadır. Akıllı sözleşmeler, blokzincir teknolojisi ile birleşerek enerji ticaret süreçlerini otomatikleştiren, güvenli ve şeffaf bir ticaret ortamı sunmaktadır. Eşler arası enerji ticareti, yenilenebilir enerji kaynaklarının daha verimli kullanılmasını sağlamaktadır. Tüketiciler ile enerji üreticileri arasında doğrudan ve güvenilir bir ticaret modeline imkân oluşturmaktadır. Bu çalışma, enerji kaynaklarının paylaşılmasını kolaylaştırmak, enerji verimliliğini artırmak ve sürdürülebilir bir enerji sistemine katkıda bulunmayı amaçlamıştır. Tasarımı yapılan web uygulaması, arayüzü ve enerji analitik araçlarıyla desteklenmiş, enerji ticaretinin daha etkili ve erişilebilir bir şekilde gerçekleştirilmesine olanak tanımıştır. Web uygulaması enerji kullanıcıları ile üreticileri arasında şeffaf ve güvenli bir ticaret platformu sunmuş, akıllı sözleşmelerin avantajlarından faydalanmıştır. Bu uygulama, enerji ticareti süreçlerinde tarafların karşılıklı güvene dayalı işlemleri hızlı ve otomatik bir şekilde gerçekleştirmelerini sağlamıştır. Eşler arası enerji ticaretinin blokzincir teknolojisi ve akıllı sözleşmelerle sürdürülebilir hale getirilebileceğini detaylı bir şekilde analiz etmiştir.
Gazaltı kaynak yönteminde kaynak parametreleri optimizasyonu
Sanayileşmenin ortaya çıkmasından sonra küresel rekabette etken rol oynayan ülkeler incelendiğinde nihai ürünlerini diğer ülkelerden ve sürekli aynı kalitede, daha düşük maliyetli, daha yüksek verimle üretimini başaran ülkelerin öne çıktığı görülmektedir. Bu ülkelerin üretim prosesleri incelendiğinde başarılarının ana etkeninin Ar-Ge yatırımları ile teknolojik gelişmeleri üretim hatlarına etkin olarak uygulamaları ve süreklilik sağlamaları görülmektedir. Bu tez çalışması ile ülkemizdeki kaynaklı imalat sanayinin etkin olarak kullanıldığı tüm sektörlerde gemi sanayi, otomotiv ve yan sanayi, makine ve ekipman imalat sanayi, basınçlı kap imalat sanayi, endüstriyel ve enerji tesisi kurulumu vb sektörlerde ağırlıklı (%70-75) olarak kullanılan MAG Gazaltı kaynak yöntemindeki teknolojik gelişmelerin -kaynak makinaları, kaynak sarf malzemeleri ve kaynak prosesleri- açısından üretim yöntemlerinde aktif olarak kullanılması ile üretim hızında, üretim maliyetinde, üretim kalitesinde elde edilecek yararların deneysel olarak tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bu sayede ülkemizdeki kaynaklı imalatın kullanıldığı tüm sektörlerde üretim ve üretimde kullanılan enerji maliyetlerinde ciddi oranda iyileştirme, üretim hızında ve üretim kalitesinde ciddi oranda iyileştirme ile hem küresel pazarlara daha rekabetçi hem de yüksek adetli ürün sunma imkânı yaratacak etkin olarak yararlanılacak kaynak yaratılmaya çalışılmıştır. Düşük maliyetli, yüksek kaliteli ve yüksek adetli nihai ürün üretim yöntemi.
Türkiye'deki termik santrallerin açık kömür sahalarına güneş takipli veya sabit fotovoltaik güneş enerjisi santralleri entegrasyonunun teknoekonomik ve çevresel analizi
Bu çalışma ile ülkemizde seçilen üç farklı coğrafi bölge için: kömüre dayalı termik santrallerin açık kömür sahalarına güneş takipli veya sabit eğimli fotovoltaik güneş enerji santrali entegrasyonu ile Türkiye'nin karbonsuzlaşması yolunda fosil yakıttan çıkış, çeşitli parametreler ışığında analiz edilmiştir. Afşin Elbistan B, 18 Mart Çan ve Çayırhan termik santralleri değerlendirilmeye alınmış olup, santrallerin mevcut durumlarında kullandıkları yakıt olan linyit ile ürettiği elektriğin üretimden kaynaklanan karbondioksit emisyonları ve kalorifik değeri bakımından daha verimli olan ithal kömür kullanılması varsayılarak üretimden kaynaklanacak karbondioksit emisyonları hesaplanmıştır. Termik santrallerin açık kömür sahalarına, arazi büyüklüğü dikkate alınarak, kurulabilecek fotovoltaik güneş enerji santrallerinin tasarımı PVSYST Yazılımı aracılığı ile yapılmıştır. Tasarlanan fotovoltaik ve mevcut termik santrallerin birim enerji üretim maliyeti ve geri ödeme sürelerini hesaplamak üzere bir Excel simülasyonu geliştirilmiştir. Yapılan çalışmalar 2 ayrı senaryoda analiz edilmiş olup; Senaryo 1'de Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması ve Emisyon Ticaret Sistemi etkisi dahil edilmeden santrallerin üretim birim maliyetleri ve geri ödeme süreleri hesaplanmıştır. Senaryo 2'de Sınırda Karbon Düzenleme Mekanizması ve Emisyon Ticaret Sistemi'nin devreye girdiği varsayılarak, santrallerin enerji üretim birim maliyeti ve geri ödeme süreleri hesaplanmıştır. Afşin B ve Çan Termik Santrallerinin 1123,8 hektar açılmış kömür sahalarına, 1214 MWp kurulu güçte güneş takipli ve sabit eğimli fotovoltaik santral kurulumu tasarlanmıştır. Afşin B ve Çan sahasında tasarlanan takipli fotovoltaik santrallerde; termik santrallerin kapasite faktörlerine göre 2022 yılında şebekeye verdiklerinden fazla elektrik üretilebildiği, sabit eğimli fotovoltaik santrallerde; Afşin B sahasında, santralin 2022 yılında şebekeye verdiği elektriğin %82'sinin, Çan sahasında %94'ünün üretilebileceği görülmüştür. Çayırhan Termik Santrali'nin 239,2 hektar açılmış kömür sahasına kurulabilecek 258,3 MWp güçteki takipli fotovoltaik santral ile, termik santralin 2022 yılındaki üretiminin %22'sinin, sabit eğimli fotovoltaik santral ile %18'inin karşılanabileceği görülmüştür. ANAHTAR KELİMELER: Termik santral, sabit eğimli fotovoltaik güneş enerji santrali, takipli fotovoltaik güneş enerji santrali, sera gazı salımı, emisyon ticaret sistemi, sınırda karbon düzenleme mekanizması.
İndüksiyonlu iklimlendirme cihazlarında ısıl performansın sayısal analizlerle optimizasyonu
Yapılan literatür araştırmalarında, indüksiyonlu iklimlendirme cihazlarının ofis, hastane vb. kapalı alanlarda kullanıldığı tespit edilmiştir. Ek olarak, fan coil üniteleri gibi aynı sınıfta yer alan cihazlar ile karşılaştırıldığında, indüksiyonlu iklimlendirme cihazlarının içerisinde yer alan komponentler üzerinde herhangi bir iyileştirme çalışmasının yapılmadığı görülmüştür. İndüksiyonlu iklimlendirme cihazlarının içerisindeki lüleler ile yaratılan vakum ortamı dolayısıyla, mahal içerisindeki ikincil hava ve birincil taze havanın karıştırılması ile ısı enerjisi daha verimli kullanılabilmektedir. Bu sebepten lülelerin yerleşiminin ısıl perfromans odağında değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tez kapsamında, indüksiyonlu iklimlendirme cihazı öncelikle içerdiği komponentler (lüle) bazında sayısal olarak analiz edilmiş ve literatürde yer alan deneysel çalışmalar ile doğrulanmıştır. Komponentler üzerindeki analizlerde elde edilen sonuçlar kullanılarak, cihazın tamamına ilişkin analiz koşturulmuştur. Yapılan çalışmada, aktif indüksiyonlu iklimlendirme cihazlarının lüle komponentlerinin sayısı ve geometrisi optimize edilerek ısıl performansları analiz edilmiştir. Farklı lüle giriş-çıkış çapı oranları (0,67, 0,50, 0,40, 0,37) için yapılan sayısal analizlerde, radyuslu kanalların katılım oranını radyussuz kanallara göre belirgin şekilde artırdığı gözlemlenmiştir. Bu bulgular, radyuslu kanalların ısıl performansı optimize ettiğini göstermektedir. Lüle verimliliği ve katılım oranları arasındaki ilişki incelenmiştir. Çap oranının 0,50 sınırını geçtikten sonra lüle verimliliği artış göstermesine rağmen, mahale gönderilen birincil hava debisinin yetersizliği sebebiyle katılım oranında düşüş gözlemlenmiştir. Lüle giriş ve çıkış çapları oranı 0,50 iken, radyussuz kanal için lüle verimliliği 0,40, radyuslu kanal için ise bu değer 0,43 olarak hesaplanmıştır.
Denizaltılarda enerji geri kazanımında kullanılabilecek basınç değiştiricinin seçim kriterleri ve sayısal yöntemle ekserji analizi
Denizaltıların operasyon sürecince gizlilik, deniz altında uzun süre kalma ve düşük gürültü seviyesi gereksinimleri vardır. Konvansiyonel denizaltılar tipik olarak dizel-elektrik tahrik sistemleri ile donatılmıştır. Bu tip denizaltıların su altı operasyonları için gerekli olan güç bataryalarda depolanan enerjiden karşılanmaktadır. Bu nedenle bataryalarda depolanabilen enerji kapasitesi denizaltı operasyonlarının süresini kısıtlamaktadır. Havadan bağımsız tahrik sistemleri sayesinde atmosfer bağımlılığı olmadan çeşitli formlarda depolanan enerji denizaltı itki sistemlerinde kullanılmaktadır. Havadan bağımsız tahrik sistemlerinde kullanılan yakıt hidrokarbon/alkol türevi olabileceği için yakıt dönüştürücü reaktörde (reformer) katalitik yanma sonucu ortaya karbondioksit açığa çıkmaktadır. Açığa çıkan karbondioksit sessiz, güvenli ve ekonomik bir şekilde mukavim tekne dışına atılmalıdır. Koşullar dikkate alındığından ise açığa çıkan karbondioksiti düşük basınçta deniz suyu içerisinde çözerek mukavim tekne dışına atmak en uygun çözümdür. Basınç değiştirici, yüksek ve düşük basınçlı akışkanlar arasında doğrudan enerji transferi sağlayarak sistemin genel verimliliğini artıran, döner rotor, gövde ve bağlantı portlarından oluşan yenilikçi bir enerji geri kazanım cihazıdır. Genellikle deniz suyundan tatlı su üretiminde enerji geri dönüşüm cihazı olarak kullanılan bu sistem, tez kapsamında farklı çalışma derinliklerinde mukavim tekne içerisine alınan deniz suyunun basıncını, en yüksek 7.2 bara kadar çalışabilen karbondioksit çözme sistemine aktarmak ve ardından çözünmüş karbondioksiti tekrar çalışma derinliğinde dışarıya pompalamak amacıyla incelenmiştir. Tezde, basınç değiştirici sisteminin seçim kriterleri teknik ve enerji verimliliği açısından değerlendirilmiş, uygun yapılandırma belirlendikten sonra yüksek verimliliğe sahip ve bakım gerektirmeyen basınç değiştirici için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri gerçekleştirilmiş, bu analizler denizaltının farklı çalışma derinlikleri için tekrarlanmıştır. HAD analizleri sonucunda elde edilen verilerle sistemin denizaltı içerisine entegre edilebilirliği teknik açıdan tartışılmış, ayrıca basınç değiştiricinin termodinamik performansını değerlendirmek amacıyla ekserji analizi yapılmış ve elde edilen sonuçlar doğrultusunda sistemin enerji geri kazanımı ve uygulanabilirliği ortaya konmuştur.
Nrel S826 kanat profiline sahip küçük ölçekli rüzgar türbininin aerodinamik optimizasyonu ve performans analizi
Küçük ölçekli yatay eksenli rüzgar türbinleri, merkezi olmayan enerji üretiminde önemli bir rol oynayarak konut ve endüstriyel uygulamalar için sürdürülebilir çözümler sunmaktadır. Bu çalışma, düşük Reynolds sayılarında yüksek verimliliğiyle bilinen NREL S826 kanat profilini kullanan küçük ölçekli bir rüzgar türbininin aerodinamik tasarımı ve optimizasyonuna odaklanmaktadır. Çalışmanın temel amacı, türbin kanatlarının geometrisini, hücum açısını optimize ederek güç üretimini ve işletme verimliliğini artırmaktır. Araştırmada, akış karakteristiklerini, basınç dağılımlarını ve NREL S826 kanat profilinin çevresindeki türbülanslı akış etkilerini analiz etmek için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonları ve optimizasyon yazılımları kullanılmaktadır. Sürüklenme kuvvetini en aza indirerek kaldırma/sürüklenme oranlarını artırmak amacıyla kanat burulma ve aerodinamik modifikasyonları incelenmiştir. Ayrıca, sayısal sonuçların simülasyon performans ölçümleriyle karşılaştırılması için Literatürler referans alınarak doğrulamalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, NREL S826 kanat profiline uygulanan belirli modifikasyonların, hücum kenar iyileştirmeleri ve optimize edilmiş kiriş dağılımı gibi faktörler sayesinde performans katsayısını(Cp) önemli ölçüde artırabildiğini göstermektedir. Çalışmada sabit bir rüzgar hızı olan 10 m/s kullanılarak türbindeki aerodinamik optimizasyonun türbin verimine etkisi incelenmiştir. Bu bulgular, küçük ölçekli rüzgar enerjisi sistemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayarak, NREL S826 tabanlı türbin kanatlarının optimize edilerek enerji toplama potansiyelini %22 oranında geliştirdiğini ortaya koymaktadır.
Eko endüstriyel parklarda enerji yönetimi: Ostim OSB örneği
Bu çalışmanın amacı, değişen küresel rekabet koşullarında, üretimde kaynak verimliliğinin sağlanabilmesi için konvansiyonel olarak oluşan sanayi parklarının eko endüstriyel parka dönüşümleri için yöntemler önermektir. Çalışma kapsamında OSTİM Organize Sanayi Bölgesi'nde yer alan on işletmeden oluşan sanal bir parkta, simülasyon programı yardımıyla geleneksel yöntemlerle üretim yapan geleneksel park ile hammadde-atık paylaşımı olan eko endüstriyel parktaki üretimler giren madde, çıkan ürün bazında kıyaslamalar yapılmıştır. İşletmelerin 1 günlük, 30 günlük, 180 günlük ve 360 günlük senaryolardaki üretilen ürün miktarları ve kullanılan maddelerin değişimleri ortaya konmuştur.Geleneksel bir park ile EEP kıyaslamasında, talaşlı imalat bazında %0,4'lük bir artış görülürken, on işletmelik parkın tamamında üretilen ürün sayısının 1,4 kat arttığı gözlemlenmiştir. Benzer alanda üretim yapan işletmeler arasındaki bu artış oranı, birbirini tamamlayacak çeşitlilikte üretim prosesine sahip işletmelerin yer aldığı sanayi bölgelerinde üretim verimliliğinin daha yüksek oranda artacağını ortaya koymaktadır. Mevcut bir alanı eko endüstriyel parka dönüştürmenin ilk adımı, bölgede bulunan işletmelerden alınacak olan düzenli verileri izlemek, işletmeler arasında güçlü sosyal,çevresel ve ekonomik bağ kurabilmektir. Bu sayede lineer ekonomiden döngüsel ekonomiye geçiş sürecini yaşayacak olan işletmelerin rekabet güçleri artacaktır.
Doğal gaz, güneş ve rüzgâr hibrit enerji üretiminin teknoekonomik ve çevresel açıdan değerlendirilmesi: Ege Bölgesi için örnek uygulama
Dünya nüfusunun artması ve beraberinde gelen enerji ihtiyacının karşılanması için fosil yakıtlardan yararlanılması sonucunda sera gazı emisyonları artmıştır. Yakın zamanda tükenmek üzere olan fosil yakıtlardaki fiyat artışları dünya genelinde yenilenebilir enerji kaynaklarının daha fazla tercih edilmesine yol açmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları sistemlerinde gerek kurulum maliyetlerinin yüksek olması gerekse sürekli aynı potansiyelde enerji üretimi sağlanamaması sebebiyle, maliyet etkin biçimde kullanılamamaktadır. Enerji üretiminde yıl boyunca ihtiyaç duyulan baz yüklerin yenilenebilir enerji kaynakları, pik yüklerin ise fosil yakıtlarla karşılanması uygun maliyet ve sürekli üretim için en elverişli uygulamalardır. Bu çalışmada HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable) programı en uygun kombinasyonun bulunması için kullanılarak bir hibrit sistem modellenmiş, simülasyon ve optimizasyon süreçlerinden sonra değerlendirilmiştir. Örnek bir uygulama olarak Ege bölgesi Denizli ilinde kurulu gücü 12 MW olan doğal gazla çalışan kojenerasyon santralinin elektrik ve termal yük ihtiyacını karşıladığı tesis için bölgedeki rüzgâr ve güneş enerjisinin dahil edildiği hibrit sistem modellenerek, şebekenin dahil olduğu ve olmadığı sistemler için teknoekonomik ve çevresel analizleri yapılmıştır. Net şimdiki maliyet değeri, CO2 salımı değerlemeleri alınarak enerji kaynaklarının optimum kullanım oranlarıyla en uygun sistem tasarımı bulunmuştur. Şebekeye bağlı hibrit sistemde en iyi geri ödeme süresi 11,1 yıl ve en iyi net şimdiki maliyet 30,3 milyon dolar, güneş radyasyonunun 7,8kWh/m2, rüzgâr hızı 4,56 m/s olduğunda yakalanmıştır. Bu değerlerin uygulandığı simülasyonda en az CO2 emisyon değeri 8.480.163 kg/yıl elde edilmiştir. Şebekeden bağımsız olarak tasarlanan simülasyonda da aynı simülasyon değerlerinde net şimdiki maliyet 117 milyon dolarken geri ödeme süresi 8,13 yıl bulunmuştur. Geri ödeme süresi 5,6 bulunan diğer simülasyon analizinde net şimdiki maliyet artarak 135 milyon dolara çıkmıştır. Bu simülasyonda en az CO2 7.240.802 kg/yıl olmuştur.
Pompajlı hidroelektrik santraller ve rüzgâr enerjisi santralleri melez sistemleri
Tez çalışması kapsamında pompajlı hidroelektrik santraller ve rüzgâr enerjisi santralleri incelenmiş olup bu ikisinden oluşan hipotetik bir melez sistem modeli parametrik olarak analiz edilmiştir. Sistemin birinci amacı rüzgâr enerjisi santralinde üretilen gücün depolama yolu ile puant talep zaman aralıklarına kaydırılması ve böylelikle şebekeye dâhil olabilme düzeyinde artış sağlanmasıdır. İkinci amaç değişken güç çıkışına sahip rüzgâr santralinden, daha kararlı güç çıkışı elde edilmesidir. Melez sistemin bu iki amaç çerçevesinde, puant yük stratejisi altında 1 yıllık işletme benzetimi yapılmıştır. Rüzgâr santralinin 1 yıllık güç çıkış değerleri hesaplanmış ve benzetimde bu veriler kullanılmıştır. Döngü süresi 1 saat olarak seçilmiştir. Ayrıca aynı güç çıkışı verileri ve talep stratejisi ile sadece rüzgâr santrali işletmesi benzetimi de yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sadece rüzgâr santrali olması durumunda yıllık 6.350,30 MWh elektrik enerjisi şebekeye verilmekte, melez sistem için bu değer 7.656,00 MWh olmakta ve bu ise yaklaşık %17,05 oranında artış sağlandığını ve sistemin birinci amaç için teknik olarak uygulanabilir olduğunu göstermektedir. Talebin karşılanma durumunu gösteren yıllık kararlı güç çıkışı oranı, sadece rüzgâr enerjisi santrali için yaklaşık %72,49 olurken, melez sistem için yaklaşık %87,40 olmakta ve bu ise %14,91 oranında artış sağlandığını ve ikinci amaç için sistemin teknik olarak uygulanabilir olduğunu göstermektedir.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Pompajlı hidroelektrik santraller, rüzgâr enerjisi santralleri, melez sistemler.
Türkiye'de basınçlı hava ortamında enerji depolanmasının olurluğunun teknik ve çevresel incelenmesi
Enerjinin istendiği zaman ve istenilen yerde kullanılmaya hazır olması istenir. Enerjiyi istediğimiz zaman kullanabilmek için onu saklamaya depolama denir. Enerjiyi çok değişik formlarda depolama yöntemleri bulunmaktadır.Bu çalışma kapsamında enerji depolama ve enerji depolama yöntemlerinin teorik olarak araştırılması planlanmıştır. Bu çalışmada başlıca enerji depolama yöntemlerinden biri olan basınçlı hava enerji depolama yöntemi ele alınmış olup, uygun bir tuz domu ortamında üç ayrı sistem üzerinde termodinamik ve ekonomik çalışmalar yapılarak sistemlerin kıyaslaması ortaya konmuştur. Yapılan hesaplamalar doğrultusunda kompresörlerin verimleri; DB için 0,79, OB için 0,83 ve YB için 0,83, türbinlerin verimleride DB için 0,79 ve YB için 0,83 olarak hesaplanmış ve her üç system içinde aynı veriler değerlendirilmiştir. Toplam sistem verimleri çalışması kapsamında ısı depolu sistemin 0,39?luk verim ile 0,33?lük verime sahip geleneksel ve 0,34?lük verime sahip gaz türbinli sisteme göre daha verimli olduğu ortaya konmuştur. Toplam yatırım maliyetleri, finansman ve amortisman giderleri değerlendirmesi sonucunda sistem verimi olarak en yüksek olan ısı depolu sistemin 4,6 yıllık bir geri ödeme süresi ile en ekonomik sistem olduğu hesaplanmıştır. Ekonomik analiz çalışması kapsamında geleneksel sistemin geri ödeme süresi 5,5 yıl, gaz türbini ile kombine çalışan sisteminde 4,9 yıl olduğu ortaya çıkmaktadır. Yıllık 40 çevrim esasına göre yapılan hesaplamalarda her üç sisteminde ortalama yıllık 160 milyon TL?lik bir kâr sağladığı ortaya konmuştur. Anahtar Sözcükler:Basınçlı hava, kaverna, tuz domu, elektrik, enerji depolama
Dökümhanelerdeki üretim ile üretim esnasında gerçekleşen enerji tüketimi arasındaki ilişkinin, çember ekserjisi tabanında, analitik olarak incelenmesi ve optimizasyonu
Ekonomik gelişme ile ekoloji arasındaki çatışımın, küresel sürdürülebilirliği telafi edilemez düzeyde olumsuz etkilemesi bağlamında, enerji verimliliği dünyada en önemli günden maddelerinden biri haline getirmiştir. 2008 yılında baş gösteren küresel krizle iyice açığa çıkan bu duruma temel neden olarak ekonominin üzerine kurulduğu verim kavramının, sadece birim zaman başına daha fazla iş hacmi sığdırmaktan ibaret olması gösterilebilir: Bu algı bir birikim yaratmış, nihayette 2008?den sonra da, kaynak yönetimi için tehdit unsuru haline gelmiştir. Bu dönemde yaşanan küresel finans akışındaki sıkışıklık, doğal kaynakların birim fiyatlarında dalgalanmaya sebep olmuş ve verimli hizmet/mal üretimini, sadece birim zamana daha fazla iş paketi sığdırmaya çalışarak yapmak anlamsız hale gelmiştir. Tabloyu tersine çevirmek için yapılan yeni bir çalışma olarak, tez kapsamında; üretim ile üretimi gerçekleştirmek için gerekli enerji tüketimi arasındaki ilişkinin analitik incelendiği, bağıntıların ortaya çıkarıldığı ve bunlar üzerinden optimizasyon yaparak, birim üretim zamanında kullanılan doğal kaynak miktarı başına olası en yüksek iş hacmi sığdırma amacını taşıyan yeni nesil bir araç türetilmeye çalışılmıştır. Pilot olarak incelenen döküm sanayi için bütünleşik mühendislik yolu izlenmiş, üretimle tüketimin beraber planlanabildiği yeni bir verimli üretim modeli ortaya çıkarılmıştır. Çember ekonomisi odağında ve ekserji tabanında yapılan bu yöneylem çalışması ile üretimde kullanılan her birim doğal kaynağın sahip olduğu işgenlik (ekserji) değerinin olası en yüksek oranda iş çıktısına dönüşmesini sağlayacak bir modelleme oluşturmak amaç edinilmiştir.
Rüzgar hızı dikey ekstrapolasyonuna yeni bir yaklaşım ve Hellmann katsayısının rüzgar enerjisi potansiyeli analizine etkisi
Rüzgar enerjisi potansiyeli analizlerinde rüzgar hızı en önemli etkenlerden bir tanesidir. Rüzgar hızlarının doğru tahmin edilmesi, eldeki verilerin uygun ve sahaya özgü değişkenlerin etkisinin göz önüne alındığı bir analiz yöntemi uygulanarak mümkün olabilmektedir. Bu tezde Çanakkale ilinde, Ege denizi yakınlarında bir noktada ölçülmüş olan 4 yıllık rüzgar verileri kullanılmıştır. Ölçümler rüzgar enerjisi potansiyeli analizi yapılabilmesi için analiz yapılan türbinin göbek yükseliğine dikey ekstrapolasyon yönteminde kullanılmış ve rüzgar hızları güç kanunu ile hesaplanmıştır. Rüzgar hızları bulunurken kullanılan Hellmann katsayıları bu tezde önerilen yöntem ve geleneksel yöntemler ile ayrı ayrı bulunmuş ve karşılaştırılmıştır. Önerilen yöntemde sahaya özgü etkenlerin göz önüne alınmasıyla bulunan Hellmann katsayılarının sadece ortalama hız veya sadece tablolardan elde edilen Hellmann katsayılarından daha doğru sonuçlar vermesi öngörülmüştür. Hellmann katsayısını en çok mevsimler ile güneşin doğuş ve batış saatlerinin etkilediği anlaşılmış ve analizlerde bu değişkenler göz önüne alınmıştır. Sonuçlara bakıldığında önerilen yöntem ile bulunan rüzgar hızlarının geleneksel yöntemlerle hesaplanan rüzgar hızlarından %0,4 oranında daha yüksek çıktığı görülmüş ve rüzgar enerjisi potansiyelinin analiz edilen saha için geleneksel yöntemlerden %0,8 daha yüksek çıktığı görülmüştür.
Tarım sektöründe birlikte ısı ve güç sistemleri ile yenilebilir enerji kaynakları kullanan melez sistemlerinin tasarımı için ekserji tabanlı bir algoritma geliştirilmesi
Yapılı çevrede ekserji yıkımlarının en aza indirgenmesi için ön koşul, enerji verimi yüksek melez sürdürülebilir enerji sistemlerini kurgulayabilmek, bu kurguyu da ekserji arz ve talep dengelerine oturtabilmektir. Bu çalışmanın amacı arz tarafındaki ekserji girdilerinin en yüksek ortalama akılcı ekserji yönetim verimi sağlayacak şekilde harmanlanarak yapılı çevrenin ekserji taleplerine en uygun şekilde dağıtılmasını belirleyecek bir karar verici algoritmanın MS Excel programı ile hazırlanması ve çeşitli senaryoların bu program içerisinde modellenmesidir. Söz konusu algoritma, örnek bir çiftlik projesinde çeşitli senaryolar ile MS Excel programında sınanarak enerji verimliliğine, CO2 salımlarına, yakıt tasarrufuna olası olumlu katkıları irdelenerek değerlendirilmiştir. Amaç fonksiyonunda iki senaryo arası ekserji verimi oranı, karbon salım oranı ve basit geri ödeme süresi oranları toplanarak senaryolara ait tümleşik amaç fonksiyonu değerleri hesaplanmıştır. Bu doğrultuda temel senaryo sonuçları ile karşılaştırmalı olarak yazılan amaç fonksiyonunu en küçükleyecek senaryo bulunmuştur. Elde edilen örnek sonuçlar incelendiğinde en yüksek akılcı ekserji verimine 0,55 değeriyle içerisinde birlikte ısı ve güç, ısıl depolama, ısı pompası, rüzgar enerjisi, güneş enerjisi ve biyogaz gibi sistemlerin olduğu yenilikçi bir yeşil çiftlik senaryosunda ulaşılmıştır. Aynı senaryoda temel senaryo kış işletmesinde 571 ton CO2/yıl olan karbondioksit salımının 61 ton CO2/yıl'a indirgendiğindi gözlemlenmiştir. Kabul edilen örnek değerler ile algoritmanın uygulanabilirliği ve yetkinlik koşulları da incelenmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde verilen tüm değişken değerlerde en küçükleyen senaryonun söz konusu senaryo olduğu görülmüştür. Senaryolarda kullanılan enerji dönüştürüm sistemleri ilk yatırım maliyetleri, enerji/yakıt maliyetleri belirlenen örnek değerler ile hesaplanarak basit geri ödeme süreleri incelenmiştir. ANAHTAR SÖZCÜKLER: Birlikte ısı ve güç sistemleri, akılcı ekserji yönetimi, karbondioksit salımı, yenilebilir enerji, yeşil çiftlikler, yakıt tasarrufu, geri ödeme süresi.
Gürsu-Bursa fotovoltaik güç santralinin simülasyonu; teknoekonomik ve çevresel optimizasyon
Bu tezin amacı, Gürsu Bursa Bölgesinde bulunan fotovoltaik güç santralinin teknoekonomik ve çevresel optimizasyonuna yönelik bir simülasyon modeli geliştirilmesidir. Yenilenebilir enerji yatırımcılarının daha az zaman harcamaları ve tasarruf elde etmesi için simülasyon yazılımlarının kullanımı önemlidir. Bu çalışmada teknik, ekonomik ve çevresel açıdan matematiksel bir model oluşturulmuş ve geliştirilen simülasyon programıyla eğik düzleme gelen ışınım, PV panel verimi, santralin elektrik üretim değeri, yıllık kazancı, salımı önlenen karbon miktarı ve amortisman süresi hesaplanmıştır. Geliştirilen simülasyon programında elde edilen sonuçlar, piyasada ticari olarak yaygın biçimde kullanılan RetScreen simülasyon yazılımından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Elektrik üretimi ve karbon salım miktarında azalma yönünde 1,8 %, amortisman süresinde ise artış yönünde 2,7 % sapma olduğu tespit edilmiştir. Geliştirilen simülasyon kullanılarak yapılan duyarlılık analizleriyle etkin parametreler belirlenmiş ve eğim açısı, PV tipi ve üretim miktarlarının değiştirildiği farklı senaryolar oluşturulmuş ve teşvik alınması ve alınmaması durumları da göz önüne alınarak her senaryo için amortisman süresi hesaplanmıştır. Sonuç olarak, devletin karbon teşviği ve yerli malı PV modül kullanım teşviği vermesi durumunda, Polikristalin tipi PV panellerin 25° eğim açısıyla yerleştirilmesi, tüketim talebinden % 80 fazla oranda elektrik üretimi yapılabilecek bir santral kurulması gerektiği teknoekonomik ve çevresel açıdan optimum çözüm olduğu tespit edilmiştir. En iyi senaryo için amortisman süresi mevcut durumda 10,4 yıl olup, geliştirilen simülasyonda 6,7 yıl, RetScreen simülasyonunda ise 5,9 yıl olarak bulunmuştur.
Rüzgar santrallerinin melez elektrik sistemine entegrasyonu ve ekonomik analizi
Enerji, ekonomik ve sosyal kalkınmanın en önemli öğelerinden birisidir. Fosil enerji kaynaklarının sınırlı olmaları ve çevresel zararlarından dolayı insanlar, yenilenebilir ve temiz enerji kaynaklarına yönelmiştir. Rüzgar enerjisi de uygulama alanları ile yenilenebilir enerji kaynakları arasında öne çıkmaktadır. Bu çalışma kapsamında, rüzgar enerjisi ve rüzgar türbinleri ile elektrik üretimi hakkında bilgi verilmiş olup, rüzgar enerjisinin şebekeye entegrasyonu ve şebeke üzerindeki olumsuz etkileri anlatılmaktadır. Rüzgar enerjisinin şebekeye entegrasyonunda oluşabilecek olumsuz etkileri azaltmak için kullanılan yöntemlerden biri olan hibrit enerji santrali uygulaması Başkent Üniversitesi Mühendislik Fakültesi için HOMER programı yardımıyla modellenmiştir. Mevcut yük ve iklimsel özelliklere göre rüzgar – güneş ve yakıt pilinden oluşan şebekeden bağımsız bir konfigürasyon ile rüzgar ve güneş enerjisinden oluşan şebeke bağlantılı bir konfigürasyon optimum sistem olarak öne çıkmıştır. Yapılan analizlerde, yükün yenilenebilir enerji kaynakları tarafından en büyük oranda beslenebildiği ve en düşük maliyetli sistem olan rüzgar ve güneş enerjisi bileşenlerinden oluşan şebeke bağlantılı sistem, 1,28 Milyon ABD Doları toplam maliyeti ve 0,107 ABD Doları/kWh enerji maliyetine sahiptir. Söz konusu sistemde mevcut yük %56 oranında güneş enerjisi, %24 oranında rüzgar enerjisi tarafından beslenmekte, kalan %20'lik kısım ise şebeke tarafından karşılanmaktadır.
Sürdürülebilir çimento sektörü endeksi
Çimento sanayisi 58.681.660 ton CO2/yıl miktarında CO2 salımı ile yüksek ve elektrik tüketimi toplam 7.606.989 MWh ile enerji yoğun bir sektör olmakla birlikte, Türkiye ekonomisine katkısı yadsınamaz durumdadır. Ülkemizdeki çimento fabrikalarının tamamını kapsayan detaylı çalışmalar literatürde yer almamaktadır. Bu çalışma ile Türkiye'de 2014 yılında aktif olarak faaliyet gösteren 49 adet entegre çimento fabrikası irdelenmiş, Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü'ne iletmiş oldukları enerji, üretim ve CO2 salım verileri dikkate alınarak sürdürülebilir çimento sektörüne yönelik endeks oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışmada üç farklı boyut olarak enerji, çevre ve ekonomi kapsamında oluşturulan 15 adet alt gösterge tanımlanmış, Sürdürülebilir Çimento Sektörü Endeksi oluşturulmuştur. Kompozit endeks yöntemiyle farklı ölçüm birimlerine sahip veriler (kWh / ton klinker, kWh / ton çimento, Ton CO2, %, TL gibi) kullanılmıştır. Aynı gösterge setindeki değerler setin en yüksek ve en düşük değerlerine göre 1-0 arasında normalize edilmiştir. Göstergeler en yüksek ve en düşük değerler arasında normalize edilirken göstergenin kapsamına göre iki farklı durum oluşmaktadır. Bu nedenle yüksek değerlerin tercih edildiği durumlar (örn. Salım tasarrufu, ekonomik kazanç) ve düşük değerlerin tercih edildiği durumlar (örn. enerji yoğunluğu, CO2 salımı yoğunluğu) için ilgili denklemler kullanılmıştır. Normalize edilen verilerle belirlenen boyutlar, alt göstergeler ve üç boyutun birarada değerlendirilmeleri yapılarak fabrika bazında sıralamalar ortaya konmuştur. Boyutlara farklı ağırlıklar verilerek sıralamaların değişimi incelenmiştir. En iyi uygulamalar üzerinden, özgül enerji yoğunluğunun düşürülebileceği, doğrudan ve dolaylı CO2 salımlarının azaltılması, atıkların bertarafı ve ekonomiye katkı sağlayacak büyük boyutta öneriler dile getirilerek ideal çimento fabrikası için öneriler geliştirilmiştir. Sektörde uygulamaya yeni başlanan atık ısıdan geri kazanım ve kullanım oranı düşük olsa da ikincil (atık) yakıt kullanımının olumlu etkileri, yapılan endeks çalışmasıyla bu iki uygulamayı gerçekleştiren fabrikaların sıralamalardaki durumlarıyla ortaya konmuştur.
Otobüslerde pnömatik sistemlerin ölçümü, kontrolü ve değerlendirmesi
Otobüslerin bazı kritik sistemleri pnömatik olarak çalışmaktadır. Üretilen tüm araçların fren, süspansiyon ve kapılarında pnömatik sistemler kullanılmaktadır. Bu sistemlerin güvenli ve verimli çalışabilmesi için hava basıncının yönetmeliklerde (Belirli Motorlu Araç Sınıflarının Ve Römorklarının Frenleme Düzenekleri İle İlgili Tip Onayı Yönetmeliği (71/320/AT)) izin verilen değerin altına düşmemesi gerekmektedir. Basınç düşmesinin sebebi hava tesisatlarındaki kaçaklardır. Kaçakların önlenmesi için önce kaçağın olduğu hattın hassas bir ölçüm cihazı ile tespit edilmesi gerekmektedir. Otobüsler üzerinde kullanılan sistemler hassas bir ölçüm yapmaya imkan vermemektedir. Geliştirilen kontrol cihazı, bir otobüste belli bir sıraya göre dizilmiş, 14 adet ayarlanabilen pnömatik ve buna bağlı elektriksel devreleri kontrol ederek sorunları ve bunların yerlerini kalite kontrol elemanına bildirebilen bir cihazdır. Yeni cihazla birlikte ölçüm prosesi yeniden incelenip hatalara en hızlı müdahale etmenin yolları aranmıştır. Ayrıca tespit edilen hataların istatistiği tutulup ilgili bölümlere hatayla ilgili geri bildirimler yapılabilmektedir. Kalite kontrol cihazı bünyesindeki PLC otomasyon sistemi ile araç içi pnömatik hattı hava sızdırmazlık ve fren devresi testi olarak iki aşamada test etmektedir. Cihaz ile yapılan testler sonucu üretim tesisindeki otobüslerin fren devre hatlarında basınç kaçakları tespit edilmiştir. Örneğin el freni basınç kontrolü noktasında, hava sızdırmazlık testi ile 0,35 bar'lık, fren devre hattı testi ile 0,50 bar'lık düşüş tespit edilmiştir.
Güneş enerjisi ile çalışabilecek rijit hava gemilerinin kavramsal tasarımı
Bu tezin amacı, güneş enerjisi ile çalışacak sivil amaçlı hava gemilerini uygulanabilirlik ve öngörülebilir ekonomik kısıtlar çerçevesinde araştırmaktır. Bu tez temel olarak iki soru çerçevesinde konuyu ele almaktadır. Bunlardan ilki güneş enerjisi ile çalışan bir hava gemisi hareketi mümkün müdür ve buna bağlı olarak güvenli kullanımı için yapısal bütünlüğünü koruyabilecek midir? İkinci soru ise bu temelde üretilen bir hava gemisinin, mevcut ulaşım seçeneklerinde "geleneksel" ulaşım yöntemleri ile rekabeti mümkün müdür? Bu amaca ulaşmak için hali hazırda tasarlanmakta ya da tasarımı tamamlanmış olan 3 ayrı tip hava gemisinin tasarım kriterleri kullanılmış ve analitik yöntemlerle çözümü gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması için en temel kaynak ve ilham kaynağı Gabriel Alexander Khoury'nin güneş enerjili hava gemisi yaklaşımıdır. Tezin diğer ilgili konuları olan hava gemilerinin tarihçeleri, tipleri, çalışma prensipleri, yapısalları, ağırlık ve denge kontrolleri, güneş enerjisi sistemleri ve diğer sistemleri ele almak için ise 1940 ve 2015 yılları arasında konularla ilgili yayınlanmış makaleler, hava aracı bakım el kitapları, internet siteleri ve konferans bildirileri kullanılmıştır. Tez çalışması kapsamında elde edilen sonuçlar, güneş enerjisi ile çalışacak bir hava gemisi tasarımının beklenen hedefleri yılın bazı ayları yüksek enlemlerde sağlayamamasına rağmen hedef değerlerden düşük hızlarda verimli bir kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Düşük enlemlerde böyle sorun ile karşılaşılmamaktadır. Yüksek irtifalar ise her zaman verimi arttırmaktadır. Çalışmanın ikinci bir sonucu olarak ise 2 ayrı vaka çalışması ve 2 ayrı örnek üzerinden incelenen konunun ekonomik boyutuna göre, güneş enerjili hava gemileri, alt yapının bulunmadığı, yeni alt yapı ihtiyacı olan ya da karmaşık yük taşıma zincirine sahip ulaşım hatlarında geleneksel metotlara göre üstünlük taşımaktadır.
Sürdürülebilir çimento sektörü eğilimlerine dayalı performans kriterlerinin belirlenmesi ve karşılaştırılması
Bu çalışmada; uluslararası alanda "Cement Sustainability Initiative (CSI)" girişimine üye olan, ayrıca "Global Reporting Initiative (GRI)" bünyesindeki "Sustainability Disclosure Database" veri tabanında yer alan çimento firmaları başta olmak üzere, çimento sektöründe uygulanan üretim yaklaşımları analiz edilmiştir. Analiz 1990 ve 2013 yılları için yapılmıştır. Kyoto protokolünün etkilerini, hedeflere ulaşmak için belirlenmiş olan kriterlerin, uygulamaların sonuçlarının ve farklı yaklaşımların karşılaştırmalı olarak analiz etmek amacıyla, çok kriterli endeksler geliştirilmiştir. Endeks iki ayrı değerlendirmeye göre oluşturulmuş olup, birinci endeks Enerji ve çevresel performans ayrımlarına göre yapılmıştır. İkinci endeks klinker fırın tiplerine göre yapılmış olup. Çıkan sonuçlar soğutma havasının geri kazanımının önemine işaret etmiş ve Akılcı Ekserji Yönetimi Modelinin uyarlanması ile en faydalı uygulamalara yön vereceği anlaşılmıştır.
Güneş enerjisinden ısı ve elektrik eldesinin tekno-ekonomik simülasyonu: Örnek bir uygulama
Bu çalışmanın amacı, sıcak su ve elektriğe beraber ihtiyaç duyan tüketiciler için fotovoltaik ve termal sistemlerin ayrı ayrı veya bütünleşik kullanımı sistem tasarımı yapıp, simülasyon ile üretim değerlerini hesaplamaktır. Tespit edilen üretim değerleri ile farklı analizler yaparak buralarda uygun lokasyon tespiti ve Türkiye'ye uygulanabilirliği de değerlendirilmiştir. Ayrıca bu tür sistemler için önemli parametreler olan sıcaklık ve ışınım değerlerinin simülasyonlara etkilerine yer verilmiştir. Bu değerlendirmeler için literatür taraması ile günümüzde kullanılan simülasyon yazılımları ve benzer konularda yazılmış çalışmalar incelenmiş, çalışmada PVSYST uygulamasından faydalanılmıştır. Sonrasında, ısı ve elektrik sağlayan bu sistemlerin ayrık ve bütünleşik hallerinin matematiksel modellemeleri yapılmıştır. Bu sistemlere ait hesaplamalar için Excel üzerinde yazılım geliştirilmiş, örnek senaryolar için simülasyonlar yapılmış, parametrelerin sistem performanslarına etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak, fotovoltaik/termal (FV/T) bütünleşik melez sistemlerin, ayrık melez termal ve fotovoltaik sistemlere göre kısıtlı alanda daha yüksek getiri sağladığı belirlenmiştir. İhtiyaçların karşılanması göz önünde bulundurulduğunda da bütünleşik melez sistemlerin daha az alan kaplayarak, daha az maliyetle kurulabileceği tespit edilmiştir. Bu tür bütünleşik melez sistemlerin, daha çok getiri ile yatırımın geri dönüş süresini düşürdüğü ve daha çok ihtiyacı karşıladığı sonucuna varılmıştır. Benzer şekilde verimler incelendiğinde en yüksek verim %88,9 ile ısıl getirinin sabit tutulduğu FV/T sistemlere aittir. Ayrıca FV/T sistemlerin kurulabileceği en uygun lokasyonların, farklı getirilere ağırlık verilmesine bağlı olarak, Mersin'in Mut, Silifke ve Gülnar ilçeleri ile Van'ın Merkez ilçesi olduğu belirlenmiştir.
Bir manyetik füzyon nükleer reaktörünün nötronik analizinin yapılması
Bu çalışmada, ilk duvar yükü 5 MW/m² ve 500 MW füzyon gücü değeri için küresel geometride manyetik füzyon reaktörü modellemesi tamamlanmıştır. Modellenen füzyon reaktöründe plazma bölgesinde D-T yakıtı kullanılmıştır. Yapılan sekiz farklı model kapsamında ilk duvar bölgesinde 1DS-ODS çeliği, SiC ve reaktörün soğutucu bölgesinde FLiBe, FLiNa, FLiNaK ve Li malzemeleri kullanılmış olup değişen ilk duvar ve soğutucuların reaktörün nötronik performansına etkileri incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak, değişen ilk duvar ve soğutucu malzemelerine göre oluşturulan sekiz farklı modelin trityum üretim oranı (TBR), enerji çoğaltım faktörü (M), reaktörde üretilen ısı ve elektrik gücü değerleri hesaplanmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, reaktörün her katmanı için ısı akısı, nükleer ısı üretimi, ilk duvar bölgesinde ki gaz üretimi ve DPA değerleri hesaplanmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda, soğutucu malzemesindeki lityum izotoplarının yoğunluk değerleri ile TBR, M ve reaktörde üretilen güç değerlerinin doğru orantılı olarak değiştiği görülmüştür. Çalışmanın ilk dört modelinde ilk duvar malzemesi olarak 1DS-ODS çeliği kullanıldığında gaz üretimi ve DPA değerlerinin SiC kullanılan modellere göre çok daha düşük miktarda olduğu tespit edilmiştir. İlk duvar malzemesi olarak 1DS-ODS çeliği ve soğutucu malzeme olarak FLiBe kullanılan birinci modelin bütün hesaplamalar göz önünde bulundurulduğunda en uygun model olduğu görülmektedir.
Bir fabrikanın enerji yatırım politikasının çok kriterli melez karar verme sistemleri ile belirlenmesi
Enerji, sanayileşen ve giderek teknolojik hale gelen yaşantının içinde daha da akıllıca ele alınması gereken bir konu haline gelmektedir. Enerjinin arza ve talebe uygun olarak üretilmesi, tedariki ve kullanılması ulusal ve uluslararası ölçekte enerji yatırım politikaları ile sağlanır. Bu kapsamda, yer altı ve yer üstü kaynakları açısından zengin ve elverişli bir bölge olan Aydın iline kurulabilecek bir fabrikanın enerji ihtiyacının sürekli ve yeterli olarak karşılanabilmesi için gerekli yatırım politikalarının belirlenmesi için farklı çok kriterli karar verme yöntemlerine başvurulmuştur. Çok kriterli karar verme yöntemleri bu çalışmada tek başlarına ve melezlenerek uygulanmıştır. Bu sayede hem Aydın ilindeki fabrika için en uygun enerji yatırım politikası belirlenmesi hem de yöntemlerin teknik olarak uygunluğunun değerlendirmesi ve karşılaştırmalarının yapılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada AHP, DEMATEL ve ANP yöntemleri kullanılmıştır. İlk olarak AHP ve ANP tek başlarına uygulanmıştır. AHP ve ANP' den direkt önem derecelerine göre ağırlıklandırılmış sonuçlar alınmıştır. DEMATEL bir sıralama yöntemi olmadığından genişletilerek ağırlıklandırılmış sonuçlara ulaşılmıştır. Sonraki adımda melezlemeler AHP ve DEMATEL ve DEMATEL ve ANP olarak yapılmıştır. Tüm yöntemler için problemin kriterleri arasındaki etkileşimler incelenmiş, yöntemler uyumluluk testine sokulmuş, uygunluk ve çeviklikleri test edilmiştir. Bu çalışma sonucunda enerji yatırım politikası oluşturmak için en uygun yöntemin AHP & DEMATEL olduğu ve melezlemenin farklı yöntemlerden alınan sonuçları birbirine yaklaştırdığı saptanmıştır. Bu yöntemden ve tüm yöntemlerden alınana sonuçlar birlikte değerlendirilerek fabrika yatırımı için en uygun alternatiflerin sırasıyla jeotermal, rüzgâr ve güneş oldukları bulunmuştur. Karar vermede en etkili kriterlerin ise, ekonomik, üretim ve çevre kriterleri oldukları bulunmuştur.
Bulanık analitik ağ süreci yöntemiyle teknoloji perakende firma seçimi
Bu çalışma ile teknoloji perakende mağaza seçiminde etkili olan faktörlerin ortaya konulup, hangi faktörün ne kadar etkisi olduğu araştırılmıştır. Tezimizde kriterlerin ağırlıklarına göre yapılan analiz sonucunda belirlenen alternatifler içerisinde tercih sıralaması yapılmıştır. Mağaza seçiminde etkili olan faktörler ile ilgili makale, tez ve bildiri gibi yayınlar taranmış ve 22 alt kriter 5 ana kriter belirlenmiştir. Bu kriterlerin mağaza seçimindeki ağırlıklarını belirlemek amacıyla anket çalışması hazırlanmıştır. Anketin birinci bölümünde demografik yapı, ikinci bölümünde kriterlerin ikili karşılaştırması ve üçüncü bölümde tercih edilen teknoloji mağazasının 22 alt kritere göre beşli likert ölçeği analizine yer verilmiştir. Anketimiz çok kriterli karar verme tekniklerinden bulanık analitik ağ süreci yöntemiyle analiz edilerek, ağırlık vektörleri bulunmuştur. BAAS ile bulunan ikili karşılaştırma matris ağırlık vektörleri değerleri Superdecision programına girilerek kriterlerin ve alternatiflerin öncelik sıralaması elde edilmiştir. Araştırmada elde edilen bulgulara göre, perakende mağaza tercihinde etkili olan faktörlerin başında ürün gelmektedir, onu sırasıyla erişilebilirlik ve mağaza yapısı izlemektedir. Müşteri hizmetleri ve mağaza kurumsal kimliği ana kriterleri tüketicilerin tercih kriterleri arasında önem teşkil etmemektedir.
Balıkesir Manyas ilçesinde bir mahallin enerji ihtiyacının şebekeden bağımsız hibrit sistemle karşılanması : Enerji ve ekonomik analizleri
Günümüzde elektrik enerjisi talebi, artan nüfusla doğru orantılı olarak gün geçtikçe artmaktadır. Elektrik enerjisi talebinin büyük bir çoğunluğu halen fosil kaynaklardan sağlanmaktadır. Fosil enerji kaynaklarının tükenebilir olmaları, kullanılması sonucu açığa çıkan yüksek emisyon sebebiyle çevreye ve insan sağlığına karşı olumsuz etkileri, tabiat olaylarına negatif etkileri ve farklı krizler nedeniyle bazı zamanlarda temin edilmesinde yaşanılan sorunları nedeniyle; yenilenebilir enerji kaynaklarına olan yönelme isteğini ciddi miktarda arttırmıştır. Özellikle sürekli olarak artan elektrik enerjisi talebine bağlı olarak 20.Yüzyılın son çeyreğinden başlayan bu artış önemli bir ivme kazanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynakları emisyon miktarının düşük olması sebebiyle daha çevreci olması, tükenebilir olmaması ve ithal olarak temin edilmesine gerek duyulmaması gibi avantajlara sahiptir. Yenilenebilir enerji kaynaklarının birlikte kullanımı ile kurulacak sistemler daha verimli olabilmektedir. Güneş paneli günün belli saatlerinde elektrik enerji üreteceği için aslında kesintili bir enerji sunmuş olur. Buna karşın güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi ile birlikte çalıştığında sistem günün her saatinde elektrik üretebilecektir. Enerji kaynaklarının birlikte kullanımı ile oluşturulan sistem olarak adlandırılan hibrit enerji sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarında gittikçe artan önemin bir neticesi ve şebeke bağlantılı sistemden uzak bölgelerde bulunan mahalleri besleyebilmenin bir çaresi olarak ortaya çıkmışlardır. Yenilenebilir enerji kaynakları sistemlerinde gerek ilk yatırım masrafının fazla olması gerekse sürekli aynı ihtiyaçta enerji üretimi temin edilememesi nedeniyle maliyet etkili bir şekilde kullanılamamaktadır. Enerji üretiminde sene boyunca ihtiyaç duyulan baz yüklerin yenilenebilir enerji kaynakları yardımıyla, pik yüklerin ise hem yenilenebilir hem de fosil yakıtların yardımıyla temin edilmesi makul maliyet ve devamlı üretim için en elverişli uygulamalardır. Bu çalışmada HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable) programı en uygun kombinasyonun bulunması için kullanılarak beş adet hibrit sistem modellenmiş, simülasyon ve optimizasyon süreçlerinden sonra değerlendirilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmada Balıkesir Manyas bölgesi tercih edilmiştir. Marmara bölgesinde bulunan Balıkesir ili Çavuşköy (40.063583, 27.908583) lokasyonunda oluşturulacak olan dördüz binaların içerisinde yaşayacak 60 haneli 240 kişiden oluşan bir topluluğun, şebekeden bağımsız bir şekilde hem elektrik hem de termal yük gereksiniminin karşılanması için farklı hibrit enerji sistemlerin kurulumu tasarlanmıştır. HOMER programında modellenecek olan sistemler, ortalama 480 kWh/gün elektrik ve 170,95 kWh/gün termal yük ihtiyaçlarının karşılanması ve bunun için modellenecek olan enerji sistemlerinin üreteceği enerjinin birim değerinin mevcut değere yakın elde edilebilmesini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Tasarlanan bu sistemler en optimum sistemin saptanabilmesi için çeşitli parametreler (jeneratör çalışma yükü, rüzgâr türbini kule yüksekliği vb.) değiştirilerek hassasiyet çözümlemeleri gerçekleştirilmiştir. Tüm bu çalışmalar nihayetinde şebekeden bağımsız şekilde modellenerek sistemlerden temin edilebilecek enerjinin birim maliyet fiyatının parametrelere bağlı olarak değişkenlik gösterdiği gözlemlenmiştir. Ardından gerçek hayata uyarlanabilmesi tartışılmış ve hane başı 380 $ ödeyerek hem elektrik hem de termal enerji ihtiyacının karşılanabileceği görülmüştür. Bu çalışma yenilenebilir enerji sahasında kurulabilecek enerji sistemlerine güzel bir örnek oluşturup özellikle ülke olarak bu konuda büyük bir potansiyelimizin olduğunu işaret etmekte ve başka araştırmacıların da bu konuda çalışma gerçekleştirmelerini cesaretlendirici nitelikte olduğu düşünülmektedir.
Kaçak göçmen akışının ihalar yardımıyla görüntülenebilmesi için enerji kısıtlı lokasyon rotalama modelleri
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are aircrafts that are guided autonomously, by remote control, or both, and that are equipped with sensors, go-pro cameras, global positioning system (GPS), etc., depending on their purpose of use. Unencumbered by crew and the design-safety requirements of manned aircrafts, UAVs can be efficiently used in a wide range of military, commercial, and civil applications, where the last includes weather monitoring, forest fire detection, traffic control, and emergency search and rescue. The world has witnessed the biggest number of refugees on record at the end of 2016; an unprecedented 65.6 million people around the world were forced from home by conflict and persecution. Among them, the conflict in Syria was the world's biggest producer of refugees with about 5.5 million refugees. Many of these refugees tried to cross the Mediterranean Sea by overloaded and unsafe boats, and most of these trials ended in tragic ends with sunk boats and drowned people. There are lots of papers that have been written on different aspects of disaster management. None of these, however, have addressed the refugee problem, even though the International Federation of Red Cross and Red Crescent Societies (IFRC) have identified displaced populations as a disaster type. Our aim in this study is to model and solve a UAVs' surveillance problem. That is, we are given a set of target points that have to be visited once, a set of potential locations where stations to swap batteries or to refuel UAVs can be placed, and a main depot from which UAVs are initially launched and to where they eventually return. All these points form the node set of an undirected graph. We are also given a set of homogeneous UAVs. Now, our problem is to determine which of the potential stations to open and the routes of UAVs which minimize the total sum of operating costs of UAVs and opening costs of stations under several different sets of constraints. This problem type is known as the Location-Routing (L-R) problem in the OR/MS literature. However, due to the technical properties of UAVs, our mathematical formulation differs from the classic L-R formulation, as explained below. Our contributions to the literature can be explained as follows. Firstly, we propose the UAVs' surveillance problem as part of the risk mitigation phase of disaster management, where risk mitigation is defined by Federal Emergency Management Agency (FEMA) as the activities taken to prevent a disaster, reduce the chance of it happening, or reduce its damaging effects. We can achieve this by considering all target points to fill the danger area where many refugee boats have sunk so far. By surveying these points continuously, we aim at reducing the risk of boats passing through that area. Secondly, UAVs have very limited battery or fuel capacities. Hence, during their missions, their batteries have to be charged or swapped, or they have to be refueled. Therefore, different from the classic L-R formulation, we consider energy consumptions of UAVs in different flight statuses, and formulate the remaining consumable energies as part of our constraint sets. Moreover, in our problem, each subtour made by an UAV has to start and end at the main depot; hence, we formulate new subtour elimination constraints which eliminate all subtours that do not start and end at the main depot.
Ümit modeli ile portföy seçimi
Decision making under uncertainty has always been important among the research community in industrial engineering. Many models which try to explain the attitude of decision maker under uncertainty have been proposed until today. The expected utility model is one of the most widely used models in this research area. However, some surveys show that people do not behave as stated in utility theory. So, non-expected utility models have recently become popular and the prospect model is one of them. The prospect model contradicts the expected utility model in a number of ways. Main theme of our research is to investigate the choices of prospect investors in a market that contains one risky and one risk-free asset. Exhibiting the differences between structures of the value functions, we get some indications about the portfolio choices of prospect investors. Firstly, we constructed a general model for the portfolio optimization problem within the frame of the prospect theory. Then, we analyzed it with the different types of value functions: piecewise linear, exponential and piecewise exponential, sequentially. Using different return distributions, each value function is investigated in more details. We derived the solution of the portfolio optimization problem and we obtained some interesting properties of optimal prospect portfolios. Looking at the relationship between the optimal portfolios and asset means, we show that there is a mean interval for a portfolio where it is optimal not to buy or shortsell the risky asset. Finally, we presented numerical examples to illustrate the shapes of the objective function. Moreover, comparing piecewise exponential and exponential optimal solutions, we analyzed the e¤ects of the prospect value functions.
Piren bazlı organik ışık yayan diyotların (OLED) optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
Bu tez, sentezlenmiş dört tane benzen organik bileşiğinin bir araya gelmesiyle oluşmuş bir PAH grubu bileşiği olan piren grubundan N-(2-((piren-4-il)metilenamino)etil)-5-nitropiridin-2-amin içeren yeni bir OLED hazırlanması ve bazı optiksel ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi üzerine odaklanmıştır. Bu çalışmanın ilk aşamasında, N-(2-((piren-4-il)metilenamino)etil)-5-nitropiridin-2-amin'i sentezlemek için 2-(2-aminoetilamin)-5-nitropiridin ile 1-pirenkarboksaldehit THF/MeOH den oluşan çözücü ortamında ilk kez etkileştirilerek %50.8 verimle sentezlendi. Bileşiğin yapısı NMR spektroskopisi kullanılarak aydınlatıldı. Ayrıca, organik bileşiğin fotolüminesans ve soğurma verileri analiz edildi. Elde edilen absorpsiyon spektrumlarından deneysel HOMO-LUMO bant enerji aralıkları tespit edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında OLED şeması belirlenerek ITO / PEDOT:PSS (40 nm) / CuPc (50 nm) / NPB (40 nm) / Nitropiridil fonksiyonlu piren (30 nm) / Alq3 (30 nm) / LiF (0,5 nm) / Al tabakaları sırasıyla PEDOT:PSS, CuPc, NPB, Nitropiridil fonksiyonlu piren, Alq3 döndürerek kaplama ve LiF, Al termal buharlaştırma yöntemleri kullanılarak kaplandı. Son olarak, üretilen OLED'in elektrolüminesans ve akım-voltaj karakteristikleri elde edilerek cihazın hangi bölgede ışıma yaptığı ve aydınlatma koordinatları, CIE (x,y) belirlendi. Üretilen piren bazlı OLED'in mavi bölgede ışıma yaptığı ve yüksek oranda akım yoğunluğuna sahip olduğu gözlendi. Anahtar kelimeler: OLED, Piren, Elektrolüminesans.
Lityum iyon bataryanın bulanık mantık PID kontrolör tabanlı şarj kontrolü
Bu çalışmada, bir DC gerilim kaynağı ve lityum iyon bataryadan oluşan melez güç sisteminin DC bara gerilimi bulanık mantık oransal + integral denetleyici (FL-PI) tabanlı kaskat kontrol şeması kullanılarak kontrol edilmiştir. Melez güç sisteminin benzetim modeli Matlab/Simulink'te oluşturulmuştur. Oluşturulan model bir DC gerilim kaynağı, lityum-iyon batarya, çift yönlü DC-DC dönüştürücü, DC gerilim kontrolü, batarya şarj/deşarj akım kontrolü ve anahtarlama darbelerinin üretiminden oluşmaktadır. Lityum-iyon batarya, çift yönlü DC-DC dönüştürücü aracılığıyla ortak DC hatta bağlanmıştır. Ayrıca çift yönlü DC-DC dönüştürücü FL-PI tabanlı kaskat kontrol şeması ile kontrol edilmekte ve bu dönüştürücü DC bara geriliminin istenilen değerde kontrol edilmesini sağlamaktadır. Bu kontrol döngüsü, akım referansı üretimi yoluyla DC hat gerilim kontrolü için bir dış kontrol döngüsüne ve batarya akımının kontrolü için bir iç akım döngüsüne sahiptir. Bu şema, geçici yanıt, kontrol döngüsünün kararlılığı açısından üstün performansa sahiptir. Önerilen kontrol yönteminin dinamik performansı, iki çalışma durumu için benzetim çalışmaları yardımı ile değerlendirilmiştir. İlk çalışma durumunda, DC gerilim kaynağı benzetim çalışmasının başlangıcında devrededir ve 3. sn'de DC gerilim kaynak devreden çıkarılmıştır. İkinci durumda ise DC gerilim kaynağı benzetim çalışmasının başlangıcında devreye alınmamış ve 3. sn'de DC gerilim kaynağı devreye alınmıştır. DC gerilim kaynağının devrede olduğu durumda kaynak hem yükün talep ettiği gücü sağlayıp hem de bataryayı şarj ederken tersi durumda ise yükün talep ettiği güç bataryadan sağlanmış ve batarya deşarj olmuştur. Her iki çalışma durumu için yük gerilimi, batarya gerilimi, batarya akımı ve batarya şarj durumunu (SOC) gösteren benzetim sonuçları verilmiştir. Önerilen yöntemin üstünlüğünü göstermek için geleneksel PI kontrolörden elde edilen benzetim sonuçları da verilmiştir. Elde edilen benzetim sonuçlarından, her iki çalışma durumunun geçici durumlarında FL-PI kontrolör geleneksel PI kontrolöre göre daha üstün olduğu görülmektedir.