Mathematical modelling of a solid oxide fuel cell based micro cogeneration system for residential applications
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MERVE ATILMIŞ
Danışman: CAN ÖZGÜR ÇOLPAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Mikro kombine ısı ve güç sistemleri, konutların aydınlatma, ısıtma gibi gerekli elektrik taleplerini ve konutların alan ısıtma veya kullanım sıcak suyu gibi gerekli termal enerji taleplerini karşılamak için kullanılabilir. Mikro gaz türbinleri, Stirling motorları veya yakıt hücreleri bu sistemlerde elektrik üretimi için kullanılabilecek teknolojilerdir. Bu sistemlerden yakıt pili tabanlı sistemler, düşük emisyon, yüksek elektrik verimliliği ve düşük gürültülü çalışma gibi özelliklerinden dolayı bina uygulamaları için oldukça dikkat çekicidir. Bina kojenerasyon sistemleri (mikro kojenerasyon sistemleri olarak da bilinir), artan küresel enerji talepleri ve sera gazı emisyonları ile önem kazanmıştır. Tek ailelik bir evin veya küçük bir ticari binanın enerji ihtiyaçlarını karşılamak üzere tasarlanmışlardır. Yakıt hücresi tabanlı mikro kojenerasyon sistemleri, bina enerji verimliliğini artırmak ve emisyonları azaltmak için temel teknoloji seçeneklerinden biridir. Çeşitli yakıt hücresi türleri arasında, Katı oksit yakıt pili tabanlı sistemler, yüksek verimliliği, düşük çevre kirliliği ve yakıt esnekliği nedeniyle yakıt hücresi teknolojileri arasında enerji üretimi için en iyi seçeneklerden biridir. Konut uygulamalarında, mikro- kombine ısı ve güç sistemleri sisteminin ürettiği enerji ile anlık elektrik ve ısı talebini eşleştirmek önemlidir. Tipik bir binada günün belirli saatlerinde elektrik tüketimi artmaktadır. Ayrıca alan ısıtma gerektiğinde daha yüksek ısıtma yükleri gerekir ve kullanım sıcak suyu gerektiğinde anlık ısıtma yükleri de oluşmaktadır. Termal ve elektrik yükleri doğrudan iklim koşullarına bağlıdırlar. Bu tezde geliştirilen modelin temel amacı, üç iklim bölgesi için yapılan enerji analizi ile bir binanın ısı ve elektrik enerjisi ihtiyacını karşılamaktır. Binanın enerji simülasyonundan elde edilen verilerle modellenen metan yakıtlı katı oksit yakıt pili sistemi ile elektrik verimliliği ve kojenerasyon verimliliği enerji analizleri incelenmiştir. Bu parametrik veriler kullanılarak katı oksit yakıt hücresi performansı üç farklı iklim bölgesi için karşılaştırılmıştır.