Biyogaz reaktörleri için mevsimlik güneş enerjili ısı depolama sisteminin tasarımı
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, TARIM MAKİNELERİ VE TEKNOLOJİLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GÜVENÇ ŞAHİN
Danışman: AYTEN ONURBAŞ AVCIOĞLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Biyogaz santrallerinin enerji üretim mekanizması bakterilere ve dolayısıyla biyolojik temellere dayanmaktadır. Bu biyolojik üretim mekanizması canlılığın getirdiği son derece kritik bir denge üzerine kuruludur ve üretim için en uygun ortam koşullarının sağlanması gereklidir. Üretim üzerinde etkili olan en önemli koşullardan biri ortam sıcaklığıdır. Bu çalışmada biyogaz santrallerinde optimum sıcaklık koşullarının sağlanması için konvansiyonel ısıtma yöntemlerine yeni bir yaklaşım getirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada belirli özelliklere sahip bir biyogaz santralinde yıl boyunca ortaya çıkan ısı kayıpları günlük olarak hesaplanmış ve optimum sıcaklık koşullarını sağlamak için gerekli enerji miktarı ortaya konulmuştur. Daha sonra, bu enerji ihtiyacının güneş enerjisi destekli mevsimlik ısı depolama sistemi ile karşılanabilmesi için matematiksel bir model oluşturularak farklı koşul ve ortamlara göre hesaplamalar yapılmıştır. Yapılan bu hesaplamalar ve oluşturulan matematiksel model temel alınarak bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Geliştirilen bu bilgisayar programı sayesinde farklı senaryolar için kolaylıkla hesaplama yapılabilmesi sağlanmıştır. Örnek olarak Ankara ilinde bulunan 100 m3 kapasiteli bir biyogaz tesisinin optimum sıcaklık koşullarında çalışabilmesi için belirlenen günlük enerji ihtiyacının karşılanabilmesi amacıyla en az 14.6 m2 yüzey alanına sahip güneş kolektörleri ve 60 m3 hacmine sahip mevsimlik ısı depolama sistemi kurulması gerekliliği ortaya konulmuştur. Geliştirilen bilgisayar programı sayesinde çalışmada farklı coğrafi konum ve biyogaz reaktörü hacmi gibi parametreler ile yeniden hesaplamalar yapılmıştır. Biyogaz reaktörünün hacmi sırası ile 250, 500 ve 1000 mᶾ olarak değiştirildiğinde gereken en düşük kolektör yüzey alanları 31.90, 58.20 ve 109.09 m2 olarak hesaplanmıştır.