ENERJİ SİSTEMLERİ İŞLETİM VE TEKNOLOJİLERİ (İNGİLİZCE, TEZLİ)
Yüksek Lisans TYYÇ: 7. Düzey QF-EHEA: 2. Düzey EQF-LLL: 7. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
ESE5301 Enerji Üretim Teknolojileri Güz 3 0 3 8

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: İngilizce
Dersin Türü: Must Course
Dersin Seviyesi: LİSANSÜSTÜ
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi SEVİM ÖZGÜL
Opsiyonel Program Bileşenleri: Geçerli değildir.
Dersin Amacı: Dersin tamamlanmasının ardından öğrenciler, enerji üretim teknolojilerinin temel prensiplerini kavrayacaklardır. Öncelikli olarak yakıt bazlı konvansiyonel enerji santrallerinin çalışma prensipleri ve bileşenleri ele alınacak, bununla birlikte güneş, rüzgar ve biyokütle enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının teknolojik ve mühendislik perspektifinden incelenmesine de yer verilecektir.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1. Enerjinin kaynağını, tanımını, yönelimini, geleceğe dair öngörüsünü, temel formlarını ve termodinamikteki uygulamalarını belirlemek.
2. Güneş elektriği ve güneş termal sistemleri için teorik enerji denklemlerini geliştirmek.
3. Rüzgar enerjisi sistemlerinin mühendislik açısından incelenmesine yönelik temel yaklaşımları açıklamak, rüzgar enerjisi dönüşümüne ilişkin temel terminolojiyi ve ortalama rüzgar hızı dahil olmak üzere rüzgar verilerinin analizini gerçekleştirmek.
4. Biyokütle kaynaklarını sınıflandırmak, biyokütlenin dönüşüm teknolojilerini öğrenmek, biyokütle ürünlerinin çeşitli uygulamalarını anlamak ve biyokütle ile ilişkili olarak Döngüsel Ekonomi ilkelerini analiz etmek.
5. Hidrojenin temel fiziksel ve kimyasal özelliklerini öğrenmek, çeşitli hidrojen üretim yöntemlerini açıklamak ve bu çok yönlü elementin farklı depolama tekniklerini karşılaştırmak.

Dersin İçeriği

Güç santrallerindeki temel süreçler, yanma teknolojileri, ısıl değer hesaplamaları, türbinlerin matematiksel analizi, güç üretimindeki ısıl süreçler, ısıl verim hesaplamaları, rüzgar türbinlerinin çalışma ilkeleri, fotovoltaik güneş pillerinin çalışma ilkeleri, biyokütle dönüşüm yöntemleri ve ürünleri. Dersin Öğretim yöntemleri Anlatım, Tartışma, Proje ve Problem Çözme şeklindedir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Enerjinin Tarihi ve Güncel Kavramları, Küresel ve Ulusal Enerji Görünümü
2) Güneş Enerjisi Sistemleri: Aktif ve Pasif; Güneş Termal Enerjisi ve Güneş Elektrik Enerjisinin Teorik Hesaplaması.
3) Rüzgar Enerjisine Giriş: Rüzgar Enerjisi Dönüşümünün Temelleri; Rüzgar Rejimlerinin Analizi: Rüzgar, Rüzgarın Ölçümü, Rüzgar Verilerinin Analizi; Rüzgar Enerjisi Dönüşüm Sistemleri: Rüzgar Elektrik Jeneratörleri, Rüzgar Türbininin Bileşenleri, Rüzgar Enerji Santrali
4) Biyokütleye Giriş: Kimyasal Karakterizasyon ve Sınıflandırma; Dönüşüm Teknolojileri: Biyokütlenin Termokimyasal Dönüşümü.
5) Dönüşüm Teknolojileri: Biyokütlenin Fizikokimyasal Dönüşümü
6) Dönüşüm Teknolojileri: Biyokütlenin Biyokimyasal Dönüşümü
7) Ara Sınav
8) Hidrojenin Enerji Kaynağı Olarak Kullanımı: Hidrojenin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
9) Hidrojen Üretimi: Hidrojenin Farklı Kimyasal Üretim Yöntemleri (Konvansiyonel ve Yenilenebilir Kaynaklardan); Hidrojenin Depolanması, Taşınması ve Kullanımı
10) Yakıt Hücreleri: Yakıt Hücrelerinin Elektro Kimyası, Yakıt Hücresi Bileşenleri
11) Yakıt Hücresi Türleri: Fosforik Asit Yakıt Hücreleri, Proton Değişim Membranı Yakıt Hücreleri, Sıvı Karbonat Yakıt Hücreleri, Alkali Yakıt Hücreleri, Doğrudan Metanol Yakıt Hücreleri, Katı Oksit Yakıt Hücreleri
12) Yakıt Hücresi Türleri (devam)
13) Proje Sunumu
14) Proje Sunumu

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Ders notları dersten sorumlu öğretim üyesi tarafından temin edilecektir.

Lecture notes will be provided by the lecturer.
Diğer Kaynaklar: [1] Solar Engineering of Thermal Processes, Photovoltaics and Wind, John A. Duffie, William A. Beckman, and Nathan Blair, Fifth Edition, Wiley, 2020.
[2] Photovoltaic Power System Modeling, Design, and Control, Weidong Xiao, Wiley, 2017.
[3] Wind Energy, Fundamentals, Resource Analysis and Economics, Sathyajith Mathew, Springer, 2006.
[4] Biomass to Renewable Energy Processes, Second Edition, Cheng, J., Taylor & Francis, 2018, ISBN 9781498778794
[5] Fuel Cells and Hydrogen Production: A Volume in the Encyclopedia of Sustainability Science and Technology, Lipman, T.E., Weber, A.Z. (Editors), Second Edition, Springer, 2018, ISBN 978-1-4939-7788-8, https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7789-5

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Projeler 1 % 30
Ara Sınavlar 1 % 20
Final 1 % 50
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 20
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 80
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışması 16 9 144
Ara Sınavlar 1 3 3
Final 1 3 3
Toplam İş Yükü 192

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Bilimsel literatürü takip eder, eleştirel biçimde analiz eder ve mühendislik problemlerinin çözümünde etkin biçimde kullanır.
2) Enerji Sistemleri Mühendisliği alanındaki bilgilerini uzmanlık seviyesine geliştirir. 5
3) Enerji Sistemleri Mühendisliği ile ilgili çalışmaları bağımsız olarak yürütür, bilimsel sorumluluk alır ve elde edilen sonuçları eleştirel bir bakış açısıyla değerlendirir.
4) Yaptığı araştırma ve projelerin sonuçlarını akademik standartlara uygun biçimde yazılı, sözlü ve görsel olarak etkili bir şekilde sunar.
5) Enerji Sistemleri İşletim ve Teknoılojileri ilgili uzmanlık gerektiren konularda bağımsız araştırma yapar, özgün düşünce geliştirir ve bu bilgileri uygulamaya aktarır.
6) Enerji Sistemleri Mühendisliği alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilir.
7) Mesleki, bilimsel ve etik değerlere uygun hareket eder; mühendislik uygulamalarının toplumsal, çevresel ve etik etkilerini gözeterek sorumluluk alır.