Güneş enerjisi destekli jeotermal santrallerin bilgisayar tabanlı modellemesi ve simülasyonu
Computer-based modelling and simulating of  geothermal power plants supported with solar energy
Yazar: GÖKHAN UÇKAN
Danışman: DOÇ. DR. KORAY ÜLGEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Bilgisayar destekli modelleme = Computer aided modelling ; Elektrik enerji sistemleri = Electrical energy systems ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi santrali = Solar energy plant ; Hibrit enerji = Hybrid energy ; Isı enerjisi = Heat energy ; Jeotermal enerji = Geothermal energy ; Sistem simülasyonu =

Özet:
Tez çalışmasında parabolik destekli jeotermal sistem için simülasyon yazılımı geliştirilmiştir. Yapılan çalışma enerji sistemlerin farklı enerji sistemleri ile desteklendiğinde daha yüksek verimler sağlayabildiğini göstermiştir. Jeotermal enerji sistemleri, güneş enerjisi ile desteklendiğinde süreç sıcaklığı daha yüksek seviyelere taşınıp elektrik üretimi arttırılabilmektedir.  Bu şekilde elektrik enerjisi üretiminin elverişli olmadığı, düşük süreç ısısına sahip olan jeotermal sistemlerde güneş enerjisi desteği ile elektrik enerjisi üretimi mümkün olabilmektedir. Çalışmada jeotermal bir sistem parabolik toplayıcılar ile desteklendiğinde proses sıcaklığının daha yüksek seviyeye gelip, buhar türbin çıkış gücünün arttığı görülmüştür.  Matematiksel ifadeler kullanılarak, parabolik toplayıcı destekli karma bir jeotermal sistemin modeli oluşturulmuştur. Sistemi çözümleyen ısı transfer bağıntılarından yararlanılarak simülasyon yazılımı geliştirilmiştir. Geliştirilen simülasyon yazılımın çalıştırılması sonucu elde edilen değerler ve grafikler analiz edilmiştir. Ayrıca çalışmada tanımlanan jeotermal sistem üzerinde parabolik toplayıcılardan gelen ısınmış akışkan, sisteme farklı zamanlarda farklı noktalardan verildiğinde verimin arttığı görülmüştür. Bu çalışmanın neticesinde geliştirilen yazılım sayesinde, farklı giriş parametre ve tasarım şartlarına sahip karma jeotermal sistemler test ve analiz edilebilmekte sistemin fizibilite analizleri yapılıp, en iyi tasarım kriterleri belirlenebilmektedir. Bu kapsamda bir örnek çalışma sonuçları verilmiştir.

Abstract:
In this study, a model of a Hybrid Geothermal Solar System is defined. A simulation program for this model is developed. This work shows when a Renewable Energy System is supported with other type of energy systems the efficiency of the system will be increased. If geothermal power systems are supported with solar energy, electrical energy production will be increased according to the process heat of the system. This kind of applications are finding place where the reserviour heat is not enough to produce electircal energy, like binary geothermal power plants with low heat capacity. This study shows when geothermal systems are supported with parabolic collector modules, the electric energy production of the turbine will be improved. A simulation program is developed using heat transfer equations. Running the simulation program the output data is stored and analysed according to some plotted graphs. And also it is seen that; when the process heat of the parabolic collectors are given from different points of the system in different time intervals; The efficiency of the geothermal power plant will increase.  This work allows to test, to make optimizations and fisibility analyses of a simillar defined energy system; without building the hole system. According to this results, criterias can be defined for the design of a high efficiency geothermal power plant.