DOÇ.DR. ŞÜKRÜ BEKDEMİR

Hidrolik transmisyon sistemlerinin bilgisayar destekli analizi Computer aided analysis of hydraulic transmission systems

ÖZET Hidrolik güç sistemlerinin tasannu yapılırken uygun eleman seçimi en önemli hususlardan birisidir. Büyük Ölçüde bilgi ve tecrübe gerektiren bir konuda tasarımcıya yardımcı olmak üzere bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Bu tezde; hidrolik sistemlerde kullanılan temel hidrolik elemanların tanıtımı yapıldıktan sonra hidrolik eleman seçimi yapabilmek için gerekli kriterler anlatılmıştır. Hidrolik eleman seçici program (HESP) Windows 95 ortamında Ms. Visual Basic 5.0 programlana diliyle geliştirilmiştir. Programı geliştirmek için çeşitli hidrolik elemanların matematik modelleri çıkartılıp, data dosyasını işleyebilecek program modülleri haline getirilmiştir. Bütün bu modüller tek bir ana program altında birleştirilmiştir. Data dosyası oluşturulması için Rexroth firması katalogu seçilmiştir. Programın kullanıcı klavuzu şeklinde olan 4. Bölümde programın çalışma şekli, algoritmaları anlatım ıştır ve program arayüzleri verilmiştir. xı

Rüzgar türbinlerinde kontrol sistemlerinin etüdü

ÖZET Kontrol; rüzgar türbinlerinde enerji eldesini artt ran ve dinamik yükleri azaltan bir etkendir. 1970 ve 1980’lerde rüzgar türbinlerinde güç ve h z regülasyonu yapan klasik kontrol sistemleri bulunmaktayd . Kullan lan metodlar da ba ar olmaktan uzaktayd lar. Bu sistemlerde büyük ihtimalle var olan destabilize dü ük-sönümlü modlar, yüksek dinamik yüklere ve yorulma hatalar na sebep olmaktayd . Modern türbinler art k daha büyük ebatl , daha yüksek kuleler üzerine in a edilmi ve önceki tiplere oranla daha dinamik yüklere maruz kalmaktad rlar. Bu nedenle özellikle kontrol sisteminin tasar türbinin gelecekteki çal mas için hayati önem ta r. Bilinen yöntemlerin haricinde yeni ve geli mi kontrol yakla mlar özellikle dinamik yüklerin azalt lmas na yard mc olacak biçimdedir ve 20-25 ll k ömür boyunca da bu i levlerine devam ederler. Bu tez çal mas nda kontrol sistemlerinde uygulanan tüm yakla mlar tan tmak, birbirlerine göre farkl klar ön plana ç kartmak amaçlanm r. Bunun d nda rüzgar türbinin di er bile enlerini de tan tmak gerekti i unutulmam ve bunlara da yer verilmi tir. Ayr ca rüzgar türbinin farkl kullan mlar na ve de ik uygulamalara da yer verilmeye çal lm r. Anahtar kelimeler: Kontrol, rüzgar türbinleri ve kontrol, rüzgar türbinlerinden enerji eldesi

Güç santrallarının çevresel etkileri Environmental effects of power plants

ÖZET İnsanoğlunun günlük yaşamını sürdürebilmesi için gerekli unsurlardan birisi de enerjidir. Dünya nüfusunun artışı ve hızlı endüstriyel gelişme ile birlikte enerjiye olan ihtiyaç artmaktadır. Günümüzde kişi başına düşen enerji tüketimi ülkelerin gelişmişlik seviyesinin bir göstergesi olmaktadır. Ancak enerjinin günümüzde birçok yararının olmasının yanısıra, enerji üretimi ve nakli sırasında tabii çevre etkilenmekte ve kirlenmektedir. Dünya elektrik enerjisi üretiminin kaynaklara göre dağılımına bakacak olursak en büyük payın termik santrallara ait olduğu görülür. Termfk santrallarda enerji üretimi için heryıl yakılan tonlarca yakıttan milyonlarca ton kirletici toz, S02, NOx ve CO atmosfere atılmaktadır. Bu kirleticiler insan sağlığını ve çevreyi olumsuz yönde etkilemektedir. Son yıllarda, gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde çevreye karşı olan duyarlılığın artmasıyla fosil yakıtlı santrallarda yeni arayışlara girilmiştir. Bu sebeple çevreyi az kirletecek yeni teknolojiler uygulamaya konurken diğer taraftan yüksek verimle çalışan ve az yakıt tüketen teknolojiler geliştirilmeye başlanmıştır. Bu doğrultuda yaygınlaşmada olan santrallar arasında kombine çevrim santralları ve nükleer santrallar yer almaktadır. Bu çalışmada, enerji üretim tesislerinin sebep olduğu çevresel etkiler ve bu etkilerin azaltılması ile ilgili uygulanan yöntemler belirtilmiştir. Bu doğrultuda ülkemiz de gelişmekte olan ülkeler arasında olduğundan çevreye verilen önem artmakta ve buna paralel olarak önlemlerin alınması gerekmektedir. Ayrıca ülkemizdeki fosil yakıtlı santralların teknolojilerinin eski olması nedeniyle desülfürizasyon ve denitrifikasyon ünitelerinin kurulması lazımdır. Yapılan tahminlere göre 2010 yılından itibaren yerli enerji kaynaklarımızın enerji talebimizi karşılamayacağı belirtilmektedir. Bu sebeple ülkemizin planlarında uzun dönemde ithal kaynaklara olan talebin artacağı anlaşılmaktadır. Bu kaynaklar arasında kombine çevrim santralları ve nükleer santrallar yer almaktadır. Sonuç olarak enerji emniyeti, maliyet ve çevre bilincinin optimum noktada birleştirilerek önümüzdeki yıllarda nükleer santral ve kombine çevrim santralın kurulması gerektiği belirtilmiştir. Anahtar kelimeler : Enerji Santralları, Desülfürizasyon, Kirletici Emisyonlar, Çevresel Etkiler, Partikül Kontrolü

Türkiye koşulları için rüzgar türbini seçimi Choice of wind turbin for condition of Turkey

ÖZET Son yıllarda yaşanılan enerji krizleri, ülkeleri değişik enerji kaynaklarını kullanmaya itmiştir. Bundan dolayı ülkeler enerji elde etmede güneş, rüzgar, dalga ve jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynaklan kullanmaya başlamışlardır. Günümüz şartlarında en çok rağbet gören enerji kaynağı rüzgar enerjisidir. Bu çalışmada, ülkemizin yedi farklı bölgesinden seçtiğimiz illere Elektrik İşleri Etüt İdaresi (EÎEİ) tarafından yapılan rüzgar hız ölçümleri ışığında rüzgar türbini seçimi ve yerleşimi amaçlanmıştır. Çalışma sunulurken ilk önce rüzgar türbinlerinin Türkiye ve Dünya’ daki durumu hakkında bilgi verildi. Bundan sonra sırasıyla; rüzgar türbinlerinin tarihçesi, rüzgar türbin çeşitleri, parçalan, karakteristikleri rüzgar türbinlerinin kullanıldığı yerler, rüzgar Imbinlerinin ekonomikliği ve rüzgar türbinlerinin çevreye etkilerinden bahsedilmiştir. İllere göre rüzgar türbini seçimi ve yerleşimi yapılırken özel bir şirket olan ARES (Advanced Renewable Energy System) Enerji Ltd.’nin kullanmış olduğu bir bilgisayar programı kullanılmıştır. Bu program sayesinde projelendirme yapacağımız konut veya herhangi bir yapının elektrik ihtiyacım belirleyip bu ihtiyaca göre rüzgar türbini seçimini kolaylıkla yapabilmekteyiz. Söz konusu bu programla İstanbul, İzmir, Konya, Trabzon, Gaziantep, Erzurum ve Antalya illerindeki herhangi bir konutun belirli güçteki elektrik ihtiyacı için rüzgar türbini seçimi gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu çalışmadan gördük ki; belirli bir bölgede rüzgar hızı ne kadar yüksek ise toplam maliyet ve proje maliyeti geri ödeme süresi o derece düşük olmaktadır. Rüzgar hızı ne kadar düşük ise toplam maliyet ve proje maliyeti geri ödeme süresi de buna paralel olarak artmaktadır. Anahtar kelimeler: Rüzgar enerjisi, geri ödeme süresi, rüzgar türbini, maliyet, enerji krizi.

Absorpsiyonlu soğutmalı kojenerasyon sistemlerinin teknik etüdü Technical analysis of absorption refigerating cogeneration sysyems

ÖZET Enerji, günümüzün politik, sosyal ve ekonomik yapısının belirlenmesinde çok önemli bir rol oynamaktadır. însan yaşamım kolaylaştırmak için üretilen teknolojilerin artan kullanımı ile birlikte enerji ihtiyacı da artmıştır. Enerji ihtiyacının karşılanması için çoğunlukla petrol bazlı yakıtlar, doğal gaz ve kömür gibi birincil enerji kaynaklan kullanılmaktadır. Bu kaynaklar bakımından ülkemiz oldukça fakir bir ülkedir. İhtiyaç duyulan birincil enerji kaynaklarım başka ülkelerden satın alan bir ülke olduğumuz için enerji politikaları çok dikkatli bir şekilde belirlenmelidir. Kojenerasyon sistemleri, enerjinin tüketildiği bölgelere yakın kurulması ve yüksek verim değerleri ile enerji üretim sistemi olarak oldukça uygun bir seçenektir. Gelişen teknoloji ile kojenerasyon sistemlerinin verimleri değişik şekillerde arttırılabilir. Bu yöntemlerden biri trijenerasyondur. Trijenerasyon, güç, ısı ve soğutmanın aynı anda elde edilmesidir. Soğutma, absorpsiyonlu soğutma sistemleri ile elde edilebilir. Absorpsiyonlu soğutma sistemi için gerekli enerji, sistemden çekilen ısı ile veya sistemden atılan ısı ile sağlanabilir. Bu sistem ile daha yüksek verimler elde edilebilir. Bu çalışmada kojenerasyon sistemleri ve absorpsiyonlu soğutma sistemleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Kojenerasyon ve absorpsiyonlu soğutma sistemlerinin kombinasyonu teorik olarak ve bir örnek tesis ile pratik olarak incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kojenerasyon, Trijenerasyon, Absorpsiyonlu Soğutma, Atık ısı, Enerji Üretimi. x

Termik santrallerde SO2 ve NOx kontrolü

ÖZET Termik santrallerde elektrik üretiminin en büyük dezavantajı, baca gazı içerisinde meydana gelen S02, N0X, toz, yanmamış hidrokarbonlar, CO gibi kirleticilerin bulunmasıdır. Bu kirleticilerin çevreye olan olumsuz tesirleri Desülferizasyon ve Denitrifikasyon üniteleri kurularak azaltılmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada termik santrallerde SO? ve NOx kontrolü incelenmiştir. İncelemede yakıtlardan kükürtün giderilmesi, yanma odasında SO? ve NOx’in ayrı ayrı arıtılması yönündeki araştırmalar baz alınmıştır. Ayrıca S02 ve NOx ‘in aynı arıtıcı akışkanla kombine kontrol yöntemlerinden bahsedilmiştir. Bu konuda Dünyada yapılanlar ve Japonya gibi gelişmiş bir ülke ile ülkemizdeki çalışmalar saptanmıştır. Sonuç kısmında ise maliyet faktörü dikkate alınarak Türkiye ve Dünya’da yapılması gerekenler ifade edilmiştir. IV

Güneş enerjisinden direkt elektrik üretimi (fotovoltaik) Photovoltaic

ÖZET Hızla gelişmekte olan dünyamızda teknolojinin ve insanların enerji taleplerini karşılamak gittikçe zorlaşmaktadır. Daha önceden mevcut bulunan enerji kaynaklarını araştırmak ve geliştirmek zorundayız. Güneş sonsuz ve temiz bir enerji kaynağıdır. Fotovoltaik sistemler, geleceğin enerji taleplerini karşılamak üzere en önemli alternatif enerji kaynağıdır. Bu çalışma güneş enerjisinin faydalarını ve elektrik enerjisi üretimi için kullanılan PV sistemini anlatmak için yazılmıştır. Çalışmamın içerdiği konular birkaç ana başlık üzerine temellendirilmiştir. Öncelikle enerji kaynakların dağılımı ve de çevreye etkileri açıklanmıştır. Daha sonra güneş enerjisiden ve kullanım alanlarından bahsedilmiştir, Fotovoltaik sistemin teorik olarak işlemsel prensipleri anlatılmıştır. Son olarak enerji maliyeti planlaması yapılmış ve fotovoltaik sistemin mevcut enerji kaynakları arasında yer alıp alamayacağı konusu sorgulanmaktadır. Anahtar kelimeler: Güneş enerjisi, fotovoltaik, enerji, temiz enerji. ıx

Dalga gücü ile elektrik üreten cihazların teknik ve ekonomik etüdü

Deniz dalgaları, güneş ve rüzgar gibi “tükenmeyen” enerji kaynaklarından birisidir. Bununla birlikte, dalga enerjisinden geniş ölçüde yararlanabilmek, önemli teknolojik güçlükleri yenmeyi gerektirmektedir. Bu çalışmada, dalga enerjisinin yararlanılabilir duruma getirilmesi için bugüne kadar öngörülen çeşitli yöntemler incelenmektedir. Bunlar arasında, Şamandıra, salınımlı su sütunu ile enerji çevrimi yapan sistemler, Sal Çevrim Sistemi, Salter ördeği ve bunun geliştirilmiş versiyonu olan Deniz Tarağı Çevrim Sistemi ile dalga pompası tiplerindeki dönüştürücüler vardır. Yapılan araştırma ile Türkiye ve dünyadaki dalga gücünün kullanılabilirliği belirlenmeye çalışılmıştır. Genel olarak bakıldığında dalga enerji ile elektrik üretiminin günümüz şartlan için pahalı ve verimsiz olduğu görülmüştür, gelecekte yapılan gelişmeler ile bu durumun değişebileceği düşünülebilir. Anahtar Kelimeler: Dalga Teorisi,Ekonomi,Enerji,Enerji Çevrim Cihazları Momentum xı

Elektrik santrallerinin çevresel ve maliyet yönünden incelenmesi Studying of the environmental and economical aspects of the power plants

ÖZET Bu çalışma da amaç, santrallerin çevresel ve ekonomik etkilerini ve bu hususların hesaplama yöntemlerini belirtmektir. Çevresel analizler için yakıtın bileşimi göz önüne alınarak yanma sonucu çıkacak moleküller veya elementlerin miktarları hesaplanmıştır. Ekonomik analiz için ise yatırım, işletme ve bakım ve yakıt maliyetleri ayrı ayrı göz önünde tutularak bir yıla düşen toplam maliyetler bulunmuştur. Sonuçlar, çalışmanın son bölümünde verilmiştir. Buna göre santrallerin çevresel ve ekonomik yönleri güce, verime ve kullanma katsayısına göre değişiklik göstermektedir. Çevresel ve ekonomik yönden kombine çevrim santrallerinin iyi bir seçim olacağı, ortaya çıkan sonuçlardan biridir. Yüksek güce sahip hidrolik santrallerde ekonomik yönden avantajlı olmakla birlikte çevresel yönden en iyi seçimdir. Linyit yakıtlı santrallerin ise çevresel yönden en zararlı santraller olduğu rahatlıkla söylenebilir. IX

Türkiye yenilenebilir enerji kaynakları potabsiyelinin değerlendirilmesi

ÖZET Milletlerin ekonomik ve sosyal yapılarındaki gelişme ile enerji tüketimi arasında direkt bir ilişkinin varlığı bilin mektedir. Dünya ekonomisinde son yüzyıl içerisindeki ekonomik gelişme yoğun bir enerji s arfı ile gerçekleştirilebilmiştir. Gerek petrol ve kömür gibi enerji türlerinin tükenmesi ve gerekse tükenen gelirlerdeki fiyat artışları ülkeleri bir yandan yeni enerji kaynakları bulmaya yönelik araştırmalara yöneltirken, diğer yandan enerjinin her aşamadaki çevrimle rinde verimliliğe dikkat etmeye, tüketimde tasarrufa yönelik araştırmalar yapma ya sevketmiştir. 1973 ve 1979 petrol krizlerinden sonra yeni ve yenilene bilir enerji kaynaklarının önemi daha iyi anlaşılmıştır. Savaşın sebep olduğu 3. petrol krizi ile yeni ve yenilenebilir eneiji kaynaklarından elektrik üretme teknikleri geliştirildi ve araştırma-geliştirme projelerindeki gelişmeler de tatbik edilen projeler gibi büyük bir artış göstermiştir. Bu çalışmada Türkiye ve dünya için yenilenebilir enerji kaynaklarının çevresel etkileri örneklerle açıklanmaya çalışıldı. Bu tezde yenilenebilir enerji kaynakları olarak rüz gar, güneş, biomas, jeotermal ve hidroenerji kaynakları ele alındı. Türkiye’de mevcut olmayan gel-git enerjisi ve halihazır da ticari kullanımı olmayan dalga enerjisi de kısaca açıklandı. 1 v Eu altı bölümlük çalışmanın her bir bölümünde, incelenen yenilenebilir enerji kaynağı ekonomik ve çevresel acılardan incelendi. Bu yenilenebilir enerji kaynaklarının potansiyel leri verildi ve bu enerji kaynaklarının üretimde katkılarının arttırılması için bazı önerilerde bulunuldu.

Kömür gaz kombine çevrim santrallarının teknik ve ekonomik etüdü

ÖZET Enerji santrallarının verimliliği toplam yatırım maliyetine, işletme masrafına, ürettiği elektriğin birim fiyatına, santrallin çevre ile İlişkisine ve bunların biribirleri arasındaki ilişkiye bağlıdır. Bu unsurlar göz önüne alındığında, mevcut elektrik santral sistemleri içinde son yıllarda geliştirilmiş olan Kömür Gaz Kombine Çevrim santrallan bu unsurlarda optimum dengeyi sağladığı görülmüştür. Yapılan çalışmada ilk olarak, Kömür Gaz Kombine Çevrim Santrallarının en önemli ünitesi olan gazlaştırma aşamaları ve teknolojileri inclenmiştir. Sonra gaz temizleme sistemleri, gaz türbini ünitesi, buhar türbini ünitesi, yardımcı üniteler ve santral ekonomisi incelenmiştir. Son olarak Türkiye ‘ deki linyit ve taşkömürlerinin gazlaştnılabilirliliği araştırılmıştır. Çalışma sonucunda Kömür Gaz Kombine Çevrim santrallarının diğer konvansiyonel santrallerle karşılaştırıldığı zaman yaklaşık % 46 gibi bir verime en iyi çevresel performans ile ulaştığı göriümüştür. Anahtar Kelimeler : Kömür, Kömür Gazlaştırma, Kömür Gaz Kombine Çevrim Santrallan, Sıcak Gaz Temizleme, Soğuk Gaz Temizleme