Hibrit sistemle ısı ve elektrik enerjisi üretimi
Production of heat and electricity with hybrid system
Yazar: MERT DÜZENLİ
Danışman: PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Biyokütle enerjisi = Biomass energy ; Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Hibrit enerji = Hybrid energy ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Günümüzde yenilenebilir enerji kaynaklarının hibrit uygulamaları üzerinde önemle durulmaktadır. Bunun içindir ki bu çalışma kapsamında gerektiğinde şebeke elektriğine ve doğalgaza ihtiyaç duymadan, gerekli bütün elektrik ve ısı enerjisi ihtiyacının yenilenebilir kaynakların hibrit kullanımıyla sağlandığı bir ev sistemi tasarlanmıştır. Evin ihtiyacı olan elektrik enerjisi, fotovoltaik güneş panelleri ve önemli bir biyokütle kaynağı olan talaşın gazlaştırılmasıyla karşılanmıştır. Bu doğrultuda kurulumu gerçekleştirilen fotovoltaik-biyokütle hibrit sistemiyle anlık olarak üretilen elektrik enerjisi hiçbir zaman aküye depolanmamış, akünün yerine talaşın gazlaştırılması sonucu üretilen gaz, gazometre içerisine depolanmıştır. Fotovoltaik panelden üretilen elektrik, sadece evin içerisinde klimanın çalıştığı dönemde enerji gereksinimini karşılamak için, geri kalan süreçte ise tamamen talaşın gazlaştırılması amacıyla kullanılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, gazlaştırma ünitesi kesintisiz olarak çalıştığında üretilen gazın 12MJ/kg ile 13MJ/kg aralığında net kalorifik değere sahip olduğu görülmüştür. Klimanın çalıştığı dönemlerde kesikli olarak gazlaştırma prosesi yapıldığında ise net kalorifik değer 11MJ/kg ile 12MJ/kg aralığında bulunmuştur. Farklı reaktör hacimleriyle yapılan denemelerde, en yüksek termal dönüşüm veriminin prosesden harcanan enerjiye kıyasla 5,3551 kat fazla olduğu görülmüştür. 2017 yılı İzmir Bornova iklim verileri kullanılarak Gama tipi ev için yapılan modellemede hibrit sistem ile bir yılda üretilen gaz miktarının 6.152,634m3 (21462,67kWht); FV panellerden üretilen elektrik enerjisinin ise 5.156,94kWhe olduğu görülmüştür.

Abstract:
Recently, hybrid applications of renewable energy sources are emphasized greatly. For this purpose, a home system was designed in which all necessary electricity and heat energy needs was provided by the hybrid use of renewable sources, without the need for electricity supplied by the grid and natural gas. The photovoltaic solar panels were utilized to generate the electricity need of the house and also for gasification of sawdust. The electricity generated by the photovoltaic-biomass hybrid system, was never stored in any kind battery. Instead, the produced gas, which is the result of gasification of the sawdust, is stored in the gasometer. The electricity generated from the photovoltaic panel was used only to meet the energy requirement during the period when the air conditioner was working in the house, and the remaining energy was completely used for the gasification process in this period. According to the results obtained from this study, it was found that the gas produced had a net calorific value of 12MJ/kg to 13MJ/kg when the gasifier unit operated continuously. During the periods when the air conditioner operated intermittently, the net calorific value of the gasification process was found in range of 11MJ/kg to 12MJ/kg. When two systems was put under scope, the amount of transformation of the thermal energy, which has obtained from the pipe type gasification reactor is 5,355 times higher than the electricity grid. Considering 2017 İzmir Bornova climate data, the modeled hybrid system for the Gama-type house produced 6.152,634m3 of gas per year (21.462,67kWht); the electricity generated by the PV panels were 5.156,94kWhe.