Katı oksit yakıt pilinin atık ısısından elektrik enerjisi üretim sisteminin deneysel analizi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, literatürdeki bilgi birikiminden faydalanılarak; ülkemizde yenilenebilir enerjinin kullanımına ilgiyi arttırmak ve özellikle hidrojen enerjisi ve yakıt pili teknolojisinin gelişmesine katkıda bulunmaktır. Atık ısının geri kazanımı araştırmacılar tarafından ilgi görmektedir. Bu tez çalışmasıyla, katı oksit yakıt pilinin çalışması esnasında ortaya çıkan atık ısıdan yararlanılarak; hafif, gürültüsüz çalışabilen, yedek parça sorunu olmayan; savunma sanayi, medikal vb. çeşitli uygulama alanları bulunan ve Seebeck etkisiyle ısıyı elektriğe dönüştüren termoelektrik modüller kullanılarak elektrik enerjisi üreten bir sistemin çalışabilirliğini gösterilmesi ve ileriki çalışmalara örnek oluşturması hedeflenmiştir. Bu çalışma kapsamında atık ısıdan elektrik üretimi amacıyla tasarlanan sistem için prototip geliştirilmiş; soğutucu akışkan türlerine ve akışkanların akış hızlarına göre sistemin deneysel performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Deneyler ve analizler sonucunda sistemin uygulanabilirliğine, geliştirilmesine ve performansının arttırılmasına yönelik görüşler ortaya atılmıştır.

The objective of this study is to enhance the interest of renewable energy usage by benefiting from existing knowledge about hydrogen and fuel cells, in addition to that aim, to contribute improvements on the hydrogen energy and fuel cells technology in Turkey. Waste heat recovery, is becoming a noticeable research direction through researchers. The aim of this thesis is; utilizing of the waste heat occured during the operation of solid oxide fuel cell by using TE modules which is light, noiseless, can operate without problem of spare parts and having various application areas like defense, medical, etc. and operates by the principle of Seebeck effect to convert heat into electricity for workability of electrical power production system and for guiding to further studies. In order to investigate viability and experimental performance of the electical energy production system, protoype has been designed and experimental setup has been constructed. Experimental performance analysis were done by changing cooling fluid and flow rate of fluids. Through the experimental results and analysis, several suggestions for system performance improvement have been proposed which guide development of this experimental setup.