Serdal Damarseçkin

This work researches producing electricity and hydrogen production performance of a solar pond integrated with parabolic trough solar collectors. The system consists of parabolic trough solar collectors and a solar pond with a surface area of 100 m2 and 200 m2, an organic Rankine cycle operating with n-butane for electricity production, a proton exchange membrane for generating hydrogen, and a mushroom production unit. The system was operated for five mass flow rates m˙1=0.350kg/s, m˙2=0.355kg/s, m˙3=0.360kg/s, m˙4=0.365kg/s, m˙5=0.370kg/s. To improve the overall system performance, n-butane is selected as the operating fluid in the organic Rankine cycle and the waste heat of the organic Rankine cycle was used to heat the mushroom production unit. In addition, the preheating water produced by the solar pond was transferred to the parabolic trough solar collectors via a pump. The temperature of this preheated water was quickly raised by the parabolic trough solar collectors and pumped to the organic Rankine cycle. Thus, the organic Rankine cycle's electricity generation performance was also tried to be increased. With efficient electricity produced, the hydrogen production performance of the proton exchange membrane was improved. Thus, the amount of hot water, electricity, and hydrogen produced in the integrated system, the organic Rankine cycle, the parabolic trough solar collectors, and the energy and exergy efficiencies of the entire system were determined daily for five different masses. As a result, for five different masses, it was found in which mass the system performed the best. The whole system was analyzed with the engineering equation solver program. It was found that the system performs best at noon for all mass flow rates. It was also found that the performance of the system, the amount of electricity, and the hydrogen it produced increased as the amount of mass decreased. It was seen that hydrogen can be produced as 534.32 g and 519.06 g for m˙1 and m˙5 in a day, respectively. The energetic and exergetic efficiencies of the system were also found to be a maximum of 13.77% and 5.79% for m˙1.

Teknolojik imkânlar ve hayat standartları geliştikçe buna insan nüfusu da eklendiğinde enerjitüketimi aynı oranda büyüme göstermektedir. Dünya üzerinde fosil yakıtların uzun süredirkullanılmasından kaynaklı bundan sonraki zaman aralığında tüketim ömürlerinin kısıtlılığı ve ayrıca bu türyakıtların her geçen gün karbon salınımını arttırmaları ile küresel anlamda iklim dengesine zararvermektedir. Haliyle bu durum insan hayatını olumsuz etkileyerek toplumların enerjiye olan ihtiyaçlarınıtemin etmede yenilenebilir enerji kaynaklarını (YEK) tercih etmelerini kaçınılmaz kılmıştır. Bu kaynaklar,hayatın devamı boyunca süregelen ve bitmeyen olarak adlandırdığımız güneş, rüzgâr, su, dalga, atıkdönüşümü vb. olmaktadır. Solar enerji olarak adlandırılan güneş enerjisi de bu kapsamda önemli bir yerkaplamaktadır. Ülkemizde güneş enerjisi santrallerinin (GES) toplam kurulu güç içerisindeki payı çokyüksek olmasa da son yıllarda kurulum maliyetlerinin de düşmesi ile beraber birçok zemindeuygulanabilirliğinin kolay olması bu payı hızla arttırmaktadır. Bu çalışmada Diyarbakır ili organize sanayibölgesinde (OSB) yer alan örnek bir fabrikanın çatı yüzeyinde GES kurulumunun nasıl yapıldığı ile ilgilisimülasyon taslağı oluşturulmuş (PV*SOL Uygulaması kullanılarak) ve maliyet hesabı yapılmıştır.Sonrasında kullanılan panellerden hangilerinin ne kadar oranda verimlilik sağladığı konusuna değinilmiştir.Sonuç olarak çalışma yapılan alanın sahip olması gereken fotovoltaik panel sayısı hesaplaması, kurulumşeması, maliyet hesabı, ürettiği enerji miktarı ve aylara göre verim kıyaslaması yapılmıştır.

Hızla artan dünya nüfusu, teknolojik gelişmeler, var olan fosil yakıtların yetersiz kalması ve enerjiyeolan ihtiyacın artmasıyla yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmeyi mecbur kılmıştır. Günümüzdeyenilenebilir enerji kaynakları içinde güneş enerjisi oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu araştırmadagüneş enerjisi bakımından büyük bir potansiyele sahip olan Türkiye’nin bu enerjiden ne kadaryararlanabildiği avantajları, dezavantajları ve geleceği hakkında bir çalışma yapılmıştır. Bunun yanındayerel olarak, Bingöl ilinin Karlıova ilçesinde güneş enerji santrali (GES) kurulumu Karlıova ilçesininkonumu, güneşlenme süresi ve üretim potansiyeli üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Bu araştırmada ortayaçıkan analizler ve değerlendirmeler detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Sonuç olarak yapılan çalışmada dagörüldüğü gibi güneş enerji potansiyelinin en az olduğu kış aylarında verim düşük olsa bile birçok ülkeninmaksimum verimine eş değer kapasitededir.

- Nanoakışkanların üstün termofiziksel, reolojik ve tribolojik özelliklerinden dolayı, otomobillerde ısıtransferi ve yağlama gibi uygulamalarda kullanılabilirler. Otomobillerde nanoakışkanların, radyatörsoğutucu, motor yağlayıcı, klima sistem yağlayıcı, motor yakıtı, fren sıvısı ve şok absorblayıcı gibi olasıuygulamaları bulunmaktadır.Bu çalışmada, araba radyatöründe soğutucu akışkan olarak nanoakışkanların kullanılması ile ısı transferhızındaki değişim incelenmiştir. Nanoakışkanların radyatörlerdeki ısı transferi üzerindeki etkisi, birkaçfaktöre bağlıdır. Bunlar arasında nanoakışkanın konsantrasyonu, boyutu, şekli ve akışkanın viskozitesi gibifaktörler yer almaktadır. Ayrıca, nanoakışkanların radyatörün içinde nasıl dağıldığı da önemlidir.Nanoakışkanların homojen bir şekilde dağılması, daha iyi bir ısı transferi sağlamaktadır.Sonuç olarak, araba radyatörlerinde kullanılan nanoakışkanlar, daha iyi ısı transferi sağlayarak aracınmotorunun daha verimli çalışmasına ve daha uzun ömürlü olmasına yardımcı olduğu görülmüştür.