Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008

Browse

Filters

2018 - 201912020 - 20256

Settings

Subject: search.filters.subject.Enerji

Search Results

Now showing 1 - 7 of 7
  • Master Thesis
    Konut Uygulamaları için Termal Enerji Depolamalı Pvt Entegre Isı Pompası Sisteminin Teknoekonomik Değerlendirmesi
    (2025) Çağırır, Ümran Özge; Çağlar, Başar; Fard, Mousa Mohammadpour
    İklim değişikliği ve karbonsuzlaşma hedefleri, konut ısıtmasında düşük karbonlu çözümleri öne çıkarmaktadır. Bu çalışma, İzmir koşullarında fotovoltaik-termal (PVT) kolektör, hava kaynaklı ısı pompası (ASHP) ve faz değiştiren malzemeye (PCM) dayalı ısıl depolamayı birleştiren hibrit bir sistemi MATLAB tabanlı model ve enerji yönetim algoritmasıyla tekno ekonomik olarak inceler. Üç senaryo karşılaştırılmıştır: (1) yalnız ASHP, (2) PVT+ASHP, (3) PVT+TES+ASHP. Yalnız ASHP tamamen şebekeye bağımlı, IRR negatif ve LCOH doğal gazın >2 katıdır. PVT entegrasyonu şebeke elektriğini azaltır; ancak ısı yüküne katkısı 25 modülde bile <%20 olup ekonomik açıdan olumsuz kalır. PVT+PCM ile performans belirgin artar; 200 kWh PCM ve 4 PVT'de ısı yükü bütünüyle PVT+TES ile karşılanır; LCOH ≈ 0.091 $/kWh, IRR ≈ %1.2, geri ödeme ≈ 21.5 yıl; toplam LCOE 0.114 $/kWh ile yalnız ASHP'den (0.123) düşüktür. Duyarlılık analizi, sonuçların PVT/PCM maliyetlerine ve elektrik fiyatına en hassas olduğunu; düşük alım tarifesinin fazla PV elektriğinin değerini sınırladığını gösterir. Bu bulgular, Akdeniz iklimlerinde PVT ve PCM entegrasyonunun ASHP sistemlerinin teknik performansını ve kendi kendine yeterliliğini artırmasına rağmen, sistemlerin mevcut Türkiye pazar koşullarında ekonomik olarak cazip olmadığını göstermektedir. Ana sonuç, bu tür hibrit konfigürasyonların ekonomik olarak uygun hale gelebilmesi için sistem maliyet azaltımları, politika teşvikleri veya optimize edilmiş sistem tasarımı gerektirdiği ve bu koşullar sağlandığında uzun vadeli sürdürülebilir ısıtma stratejilerine gerçekçi bir katkı sunabileceğidir.
  • Master Thesis
    Nükleer Enerji Yoluyla Yüksek Buhar Elektrolizinden Hidrojen Üretiminin Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi
    (2025) Yapıcı, Tolunay; Çetkin, Erdal
    İklim değişikliğiyle mücadele, enerji sistemlerinde köklü bir dönüşümü gerektiriyor ve temiz enerji taşıyıcıları üzerine yapılan araştırmalara önem veriyor. Hidrojen, hem enerji taşıyıcısı hem de endüstriyel süreçlerde fosil yakıtların yerini alabilecek kritik bir hammadde olarak ortaya çıkmıştır. Hidrojen üretiminin çevresel performansı, öncelikle üretim yöntemiyle ilişkili karbon ayak izine bağlıdır. Nükleer enerji destekli Hidrojen üretiminin çevresel performansı, öncelikle üretim yöntemiyle ilişkili karbon ayak izine bağlıdır. Nükleer enerji destekli yüksek sıcaklıkta buhar elektrolizi (YSBE), büyük ölçekli, sürekli ve düşük karbonlu hidrojen üretimi için önemli bir potansiyel sunmaktadır. Bu çalışma, Türkiye'nin ilk nükleer tesisi olan Akkuyu Nükleer Güç Santrali'nde (NGS) YSBE yoluyla hidrojen üretiminin çevresel etkilerini Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD) metodolojisini kullanarak değerlendirmektedir. Akkuyu'ya özgü farklı elektrolizör verimliliği senaryoları (%35, %40, %45, %47 ve %50) analiz edilerek, Küresel Isınma Potansiyeli (KIP), Asitlenme Potansiyeli (AP), Ötrofikasyon Potansiyeli (ÖP) ve Abiyotik Tükenme Potansiyeli (ATP) dahil olmak üzere çeşitli kategorilerdeki çevresel etkiler nicelendirilmiştir. Değerlendirmede, sadece hidrojen üretim ünitesinin girdileri ve çıktıları dikkate alınarak, kapıdan kapıya sistem sınırı kullanılmıştır. Sonuçlar, elektrolizör verimliliğindeki artışla birlikte çevresel etkilerin önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. Ayrıca, Akkuyu NGS'nin hidrojen üretim kapasitesi çeşitli operasyonel senaryolar altında değerlendirilerek, Türkiye'nin enerji güvenliği ve karbonsuzlaşma hedeflerine potansiyel katkısı vurgulanmıştır. Akkuyu'ya özgü modelleme ve ayrıntılı verimlilik senaryoları sunan bu çalışma, son dönemdeki araştırmalardaki önemli bir boşluğu doldurmakta ve gelecekteki araştırma ve politika yapımına temel bir referans sunmaktadır.
  • Master Thesis
    Süperkapasitör Uygulamaları için Kenevir Sapı Kaynaklı Aktif Karbon Üretimi ve Performans Analizi
    (2025) İnan, Ece; Çağlar, Başar; Yılmaz, Selahattin
    Bu çalışmada, kenevir sapı biyokütlesinden türetilen aktif karbon elektrotlar, sistematik bir deneysel tasarım kullanılarak süperkapasitör uygulamaları için üretilmiş ve optimize edilmiştir. Sentez süreci, kontrollü karbonizasyonu farklı sıcaklıklarda (500-600 °C), aktivasyon sürelerinde (1-3 saat) ve ZnCl2/biomass ağırlık oranlarında (0.5-1 ) gerçekleştirilen kimyasal aktivasyonla birleştirmiştir. Özgül kapasitans ve enerji yoğunluğunu maksimize etmek amacıyla Box-Behnken tasarımı ve yanıt yüzey yöntemi (RSM) uygulanmıştır. Elde edilen aktif karbonlar, BET yüzey alanı analizi, Raman spektroskopisi, FTIR, SEM–EDX ve CV, GCD, EIS gibi elektrokimyasal ölçümlerle kapsamlı bir şekilde karakterize edilmiştir. En iyi performans gösteren örnekler, iyi geliştirilmiş hiyerarşik gözeneklilik ve orta düzeyde grafitik düzenlilik (ID/IG oranı 0.96'ya kadar) sergileyerek iyon taşınımını ve çift katmanlı kapasitansı artırmıştır. Elektrotlar, 0–1 V potansiyel aralığında 0.5 A/g akım yoğunluğunda 79.5 F/g özgül kapasitansa ulaşmış, 20 A/g akım altında 5000 çevrimden sonra ilk kapasitanslarının yaklaşık %78'ini korumuş ve coulombic verimlilik %97'nin üzerinde tutulmuştur. Sonuçlar, kenevir sapının yüksek performanslı gözenekli karbon elektrotlar üretmek için verimli ve sürdürülebilir bir öncü olabileceğini göstermektedir. Çalışma, termal ve kimyasal parametrelerin ince ayarının, yapısal ve elektrokimyasal özellikleri nasıl etkili şekilde şekillendirdiğini ortaya koyarak biyokütle kaynaklı süperkapasitör malzemelerinin geliştirilmesine yönelik değerli bilgiler sunmaktadır.
  • Master Thesis
    Hidrojen Zenginleştirilmesinin Benzinli Motorlar Üzerindeki Etkilerinin Sayısal Analizi
    (2025) Arslan, Rasim; Toprak, Kasım
    ANSYS Fluent 2024 R1'de dört zamanlı kıvılcım ateşlemeli bir motorun iki boyutlu bir kesitine entegre bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ve kimyasal kinetik çerçevesi uygulanarak, 2000 dakikadaki devir sayısında (rpm) 360o –1080o krank açısı (KA) döngüsü boyunca silindir içi yanma ve emisyonlar üzerinde hidrojen zenginleştirmesinin (%0, %5, %10, %20, %30 hacimce) silindir içi yanma ve emisyonlar üzerindeki etkilerini araştırmak için uygulanmıştır. Yakıt olarak tanımlanan 54 tür ve 269 reaksiyondan oluşan bir CHEMKIN mekanizması benzin yerine ikame yakıt olarak n-heptan karakterize edilmiştir. Türbülans (k-ε ve k-ω) ve radyasyon modelleri (P1 ve Rosseland) karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, hidrojen içeriğindeki artışın, silindir içi sıcaklıkların zirve değerlerinde ve hız zirvelerinde karşılık gelen bir artışa neden olduğunu göstermektedir. CO ve kurum emisyonları sırasıyla %70 ve %43'ün üzerinde azalırken, yüksek yanma sıcaklıkları nedeniyle termal NOₓ emisyonlarında yaklaşık %85 artış görülmüştür. K-ε ve Rosseland modeli, incelenen koşullar altında türbülanslı karışma ve radyasyon kayıplarını en iyi şekilde temsil ettiği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar ayrıca, %20 H2 karışımının CO ve kurumda neredeyse optimal bir azalma sağlarken, NOₓ'da kabul edilebilir bir artışa neden olduğunu ve bunun yanma verimliliğindeki artış ile emisyon dezavantajları arasında iyi bir denge sağladığını göstermektedir. Bu tezin sonuçları, motorlarda H2 benzin çift yakıt stratejileri için nicel göstergeler sunmakta ve ayrıca hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) tahminleri için doğru fiziksel modellerin seçimini ortaya koymaktadır.
  • Master Thesis
    Bina Çatılarında Bir Boyutlu Zamana Bağlı Isı Transferinin Türkiye'nin Farklı İklim Koşulları için İncelenmesi
    (2025) Büyükyazıcı, Muhammed Samed; Başaran, Tahsin
    Bu tez çalışması, farklı iklim bölgelerinde yer alan konut çatılarında zamana bağlı bir boyutlu ısı iletimini analiz ederek, çatı tipinin, eğim açısının, yönlenmenin ve yalıtım düzeyinin ısı geçişine etkisini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Çalışma kapsamında; Türkiye'de farklı iklimsel özellikleri olan altı şehir, iki betonarme çatı tipi, iki eğim açısı, dört ana yön ve dört farklı yalıtım senaryosu dikkate alınmıştır. Çatı sistemlerindeki yalıtım katmanları, TS825 standardının öngördüğü U-value gereksinimlerini sağlayacak şekilde tanımlanmıştır. Dış hava sıcaklığı, güneş ışınımı ve etkin gökyüzü sıcaklığı zamana bağlı dış ortam koşulları olarak tanımlanırken iç ortam sıcaklığı ise sabit kabul edilmiştir. Bir boyutlu ısı transferi problemi, implicit sonlu farklar temelli bir sayısal yöntemle çözülmüştür. Ocak ve temmuz aylarının ortalamasını yansıtan 24 saatlik periyotlar incelenerek mevsimsel karşılaştırmalar yapılmıştır. Bulgular, yalıtım seviyesi arttıkça hem kış aylarında ısı kayıplarının hem de yaz aylarında ısı kazançlarının belirgin şekilde azaldığını göstermektedir. Yüksek yalıtımlı senaryoda q değerleri yalıtımsız duruma göre 88–92% oranında azalmış, iç mekânda daha kararlı bir sıcaklık dağılımı sağlanmıştır. Yönelime bağlı farklar 4–10 Wh/m²·gün seviyesine kadar düşmüş, mevcut TS825 standardı eski standarda göre 4–10% iyileşme sunmuştur. Doğu ve batı yönlenmeli eğimli çatılar; güneyle benzer değerler gösterirken, kuzey yönündeki 30° eğimli çatı ise diğer üç yönden yaklaşık 6-46% oranında ayrışmaktadır. Bu durum yönelime bağlı optimizasyon stratejilerinin önemini ortaya koymaktadır. Çalışma, iklimsel, yapısal ve yönelime bağlı parametrelerin birlikte değerlendirilmesinin enerji etkin çatı tasarımı açısından kritik olduğunu göstermektedir.
  • Master Thesis
    2050 Yılına Kadar Türkiye'de Sürdürülebilir ve Düşük Karbonlu Elektrik Sistemi için Çoklu Senaryo Analizi
    (2025) Anya, Belka; Mohammadpourfard, Mousa; Akkurt, Gülden Gökçen
    Ülkeler, küresel sürdürülebilir enerji sistemleri kurmak ve 2050 yılına kadar karbon emisyonlarını azaltmak için enerji politikalarını yeniden şekillendirmektedir. Bu çalışma ile Türkiye'nin 2050 yılı elektrik sistemi için yüksek yenilenebilir enerji payı, düşük karbon salınımı ve teknik uygulanabilirlik çerçevesinde senaryo tabanlı olarak analiz edilmiştir. Modelleme amacıyla EnergyPLAN yazılımı kullanılarak, düşük, orta ve yüksek yenilenebilir enerji kaynakları seviyelerinde yirmi yedi farklı senaryo oluşturulmuş geçmiş verilere dayalı kapasite projeksiyonları yapılmıştır. Her senaryo için analiz edilen çıktılar arasında yenilenebilir enerji payı, karbon emisyonları, toplam sistem maliyeti, fazla elektrik üretimi, pil şarj-deşarj durumları ve minimum gerekli fosil yakıt talebi yer almaktadır. Regresyon analizi uygulanarak da güneş ve rüzgarın sistem çıktıları üstündeki etkileri araştırılmıştır. Yüksek ışınım ve kurulum kolaylığı nedeniyle, güneş enerjisinin sistem üzerinde daha güçlü bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bulgular, karbon emisyonlarının, toplam maliyetin ve yenilenebilir enerji oranının temel belirleyici faktörler olduğunu ortaya koymuştur. Yenilenebilir enerji payı % 75'in üzerinde, karbon emisyonları 25 MtCO₂'nin altında ve en düşük toplam maliyette olan en iyi üç senaryo, optimal senaryolar olarak belirlenmiştir. Bu bağlamda, çalışma, senaryo bazında, 2050 yılında Türkiye'nin elektrik sistemi için düşük karbonlu, düşük toplam maliyetli ve yenilenebilir enerji yoğun yapıların teknik olarak mümkün olduğunu göstermiştir.
  • Master Thesis
    Natural Groundwater Recharge in the Alaşehir Sub-Basin (gediz Basin, Turkey)
    (Izmir Institute of Technology, 2018) Tonkul, Serhat; Baba, Alper; Şimşek, Celalettin
    The increase in water utilization due to climate change in recent years, as well as excessively growing population causes to an increase in usage of groundwater and threatens water resources. Dams and artificial lakes are being constructed to ensure the sustainability of water resources, but there is much evaporation on large surface of these structures. Due to reason that the evaporation losses are not experienced, the groundwater recharge by direct rainfall becomes important. Groundwater recharge protects the water without too much evaporation in the basins and increases the potential of water resources and ensures sustainability. The aim of this study is to determine alluvial aquifer recharge in Alaşehir (Manisa) sub-basin using numerical and chemical methods. In addition to this aim, the mechanism of mixing of groundwater and geothermal fluid has also been examined. The Gediz Basin, located in the west of Turkey constitutes 2% of the country, has an important groundwater potential in the area where it is used. The Alasehir sub-basin, located in the southeast of the Gediz Basin and having extensive withdrawal for irrigation, constitutes the study area. Alluvial aquifer is the main groundwater bearing lithological unit in the plain. Twenty-five research wells, which is ranging from 20 m to 50 m in depth, were opened for the calculation of the recharge of the aquifer. Soil characterization was done on the core samples and the aquifer characterization was performed and the alluvial aquifer recharge was calculated. As a result, the recharge value of annual precipitation is range from 21.78 mm to 68.52 mm and average recharge from precipitation is 43.09 mm in the wells which are opened into the alluvium aquifer. According to the numerical model, this amount of recharge corresponds to 10% of the amount of annual rainfall. This estimated recharge ratio directly represents recharge from precipitation into the aquifer. According to the results of the chemical method, it is understood that the average recharge value from precipitation is 16.38%. In addition, the mixing ratio of the groundwater and geothermal fluid is 17% in the sub-basin. Keywords Aquifer Characterization, Alaşehir, Precipitation Recharge, Numerical Modelling