Termoelektrik jeneratörler kullanılarak yapılardaki atık enerjinin geri kazanılması üzerine bir çalışma

Abstract

Dünyamızın artan nüfusu, insanlık için gerekli olan tüm ihtiyaçlarının yanında enerji ihtiyacının da artması gerçeğini ortaya çıkarmakta ve enerjinin önemi en üst seviyeye taşımaktadır.Bu çalışmada enerji mimarlığı çerçevesinde yapılan bir deney düzeneğiyle, binlerce bacadan atık olarak çıkan baca gazının oluşturduğu hava kirliliğinin olumsuz etkisini, oluşan baca ısından hibrit enerji elde ederek olumlu yöne çevirmek amaçlanmıştır.Önerilen sistemde, termoelektrik jeneratörlerden, elektrik elde etmek için, jeneratörün her iki yüzeyi arasında bir sıcaklık farkı yaratmak gerekmektedir. Termoelektrik jeneratörün bir yüzeyinde, bacadan gelen atık ısı, diğer tarafında ise çevre havası ve soğutma suyu döngüsü kullanılarak, herhangi bir ısı kaybı olmaksızın yapının sıcak su ve elektrik enerjisi ihtiyacını verimli bir şekilde karşılanmaktadır.Bu çalışmada ev, işyeri ve sanayi bacalarından atılan ısı enerjisinin termoelektrik dönüştürücü kaplanarak ısı enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi yoluyla günlük yaşamda her çeşit yapıda kullanılabilir elektrik enerjisi elde edilebileceği pilot sistem üzerinde gösterilmiştir.Birinci bölümde; problemin tanımı yapılarak, çalışmanın amacı ve kapsamı anlatılmıştır.İkinci bölümde; Literatür araştırması yapılarak, enerji kaynakları sınıflandırılmış ve bu kaynaklar hakkında genel bilgiler verilmiştir.Üçüncü bölümde; deney düzeneğinin hazırlanması, sistemin teknik analizi ve deneyler gösterilmiş, sistemin hayata geçirilebilmesi için gerekli yatırım ve üretim maliyetleri analizi ile termoelektrik jeneratörlerin baca kesiti içindeki konumlarına ve baca malzemesine göre performans hesapları yapılmıştır.Sonuç olarak, deneyler ve hesaplamalardan elde edilen veriler değerlendirilmiş ve sistemin sağlayacağı yararlar konusunda öneriler yapılmıştır.

Growing population of the world has brought up the importance of energy along side the all needs of humanity and has headed for it to the highest level.In this study, with the help of a mechanism in the context of architecture of energy, the aim is to turn the negative effect of the gas releasing from thousands of chimneys which causes, in to a positive one producing hybrid energy from waste heat.In the proposed system, in order to generate electricity from a thermoelectric generator, a temperature difference on the both surfaces of the generator is required.On the surface of the thermoelectric generator is heated by the waste heat coming out of the chimney, while the other surface by the both the cycle of cooling water and, of ambient air, which is resulted in producing hot water and electricity without any loss of heat so that needs of the building is supplied efficiently.In the first chapter, the problem is defined and the aim and scope of the study is explained.In the second chapter, the definition of energy is made and the energy sources are classified and general information is given about these sources.In the third chapter, the preparation of experimental setups, the technical analysis and experiments are explained. The analysis of operational and production costs related to investment is made.In the fourth chapter, the evaluation of the data obtained from the experiments and calculations is made and some suggestions on benefits of the system are made.