ESE4103 Enerji Verimliliği, Ekonomi ve ÇevreBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİÖğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal YeterliliklerBologna Komisyonu
ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
ESE4103 Enerji Verimliliği, Ekonomi ve Çevre Güz 2 0 2 4

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: English
Dersin Türü: Must Course
Dersin Seviyesi: LİSANS
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi ÖZCAN HÜSEYİN GÜNHAN
Dersin Amacı: Dersin amacı, sürdürülebilirlik, kaynak mevcudiyeti, teknik performans, çevresel etkiler ve ekonomi açısından enerji sistemleri hakkında temel bilgiler vermektir. Bu derste hem konvansiyonel hem de yenilenebilir enerji kaynakları ile enerji ile ilgili sektörler sürdürülebilirlik özelliklerine göre üstün ve zayıf yönleriyle ele alınmaktadır. Enerji, ekserji temelli sürdürülebilirlik, ekonomik ve çevresel analiz metotları incelenmektedir. Bu derste seçilen bir yenilenebilir enerji sistemi için sayısal bir çalışma yapılarak enerji, çevre ve ekonomi arasındaki ilişki ayrıntılı olarak incelenmektedir.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1. Sürdürülebilirlik kavramının hangi temel üzerinde durduğunu ve enerji verimliliği, ekonomi ve çevre ile ilişkisini anlar.
2. Sürdürülebilirlik açısından enerji kaynakları ve enerji ile ilgili sektörler arasındaki farkları ayırt eder.
3. Enerji sistemleri için enerji ve ekserji bazlı sürdürülebilirlik analizleri yapar.
4. Enerji sistemlerini ekonomik ve çevresel değerlendirme yöntemleriyle irdeler.
5. Seçilmiş bir yenilenebilir enerji sistemi için 4ES (enerji, ekserji, ekonomi, çevre ve sürdürülebilirlik) analizi gerçekleştirmek için nümerik model geliştirir.

Dersin İçeriği

Bu ders kapsamında sürdürülebilirlik ve sürdürülebilir enerji kavramlarının temelleri verilir. Ardından sürdürülebilirliğin dayandığı üç temel unsur (ekonomik, çevresel, sosyal etkiler) ayrıntıları ile açıklanır. Enerji kaynakları ile enerji ile ilintili sektörler (binalar, endüstri ve ulaşım) sürdürülebilirlik bakış açısı ile incelenir. Çeşitli sürdürülebilirlik indeksleri tanımlanarak (örneğin ekserji verimliliğini temel alan index) seçilen yenilenebilir enerji sistemleri için geliştirilen nümerik modellerle bu indeksler kullanılır.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Sürdürülebilirlik ve Sürdürülebilir Enerji Gunnarsdóttir, I., Davidsdottir, B., Worrell, E., & Sigurgeirsdóttir, S. (2021). Sustainable energy development: History of the concept and emerging themes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 141, 110770 Vera, I., & Langlois, L. (2007). Energy indicators for sustainable development. Energy, 32(6), 875-882.
2) Enerji Kaynaklarının Sürdürülebilirliği Gunnarsdóttir, I., Davidsdottir, B., Worrell, E., & Sigurgeirsdóttir, S. (2021). Sustainable energy development: History of the concept and emerging themes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 141, 110770 Ozcan, H. G., Varga, S., Gunerhan, H., & Hepbasli, A. (2021). Numerical simulation and parametric study of various operational factors affecting a PV-battery-air conditioner system under prevailing European weather conditions. Sustainable Cities and Society, 67, 102754. Ozcan, H. G., Hepbasli, A., Abusoglu, A., & Anvari-Moghaddam, A. (2021). Advanced Exergy Analysis of Waste-Based District Heating Options through Case Studies. Energies, 14(16), 4766.
3) Enerji ile İlgili Sektörlerin Sürdürülebilirliği www.iea.org/etp2017
4) Enerji Verimliliği https://www.iea.org/reports/energy-efficiency-2021/executive-summary
5) Ekserji Verimliliği
6) Sürdürülebilirlik Metrikleri Y.A. Çengel, M.A. Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach, 7th ed., in SI Units, McGraw-Hill, New York, USA; 2003. Ozcan, H. G., Varga, S., Gunerhan, H., & Hepbasli, A. (2021). Numerical and experimental work to assess dynamic advanced exergy performance of an on-grid solar photovoltaic-air source heat pump-battery system. Energy Conversion and Management, 227, 113605. Erzen, S., Ünal, C., Açıkkalp, E., & Hepbasli, A. (2021). Sustainability analysis of a solar driven hydrogen production system using exergy, extended exergy, and thermo-ecological methods: Proposing and comparing of new indices. Energy Conversion and Management, 236, 114085.
7) Ara Sınav
8) Enerji ve Çevre El Geneidy, S., Baumeister, S., Govigli, V. M., Orfanidou, T., & Wallius, V. (2021). The carbon footprint of a knowledge organization and emission scenarios for a post-COVID-19 world. Environmental Impact Assessment Review, 91, 106645. Maktabifard, M., Awaitey, A., Merta, E., Haimi, H., Zaborowska, E., Mikola, A., & Mąkinia, J. (2022). Comprehensive evaluation of the carbon footprint components of wastewater treatment plants located in the Baltic Sea region. Science of the Total Environment, 806, 150436. Zhang, L., Ruiz-Menjivar, J., Tong, Q., Zhang, J., & Yue, M. (2021). Examining the carbon footprint of rice production and consumption in Hubei, China: A life cycle assessment and uncertainty analysis approach. Journal of Environmental Management, 300, 113698.
9) Ekonomik Değerlendirme Metotları Kazem, H. A., Albadi, M. H., Al-Waeli, A. H., Al-Busaidi, A. H., & Chaichan, M. T. (2017). Techno-economic feasibility analysis of 1 MW photovoltaic grid connected system in Oman. Case Studies in Thermal Engineering, 10, 131-141. Life Cycle Cost For Engineers, B.S. Dhillon, CRC Press Taylor & Francis Group.
10) Çevresel Değerlendirme Metotları
11) Seçilmiş bir Enerji Sistemi için 4ES Analizi – Hesaplamalar
12) Seçilmiş bir Enerji Sistemi için 4ES Analizi – Modelleme ve Benzetim
13) Proje Sunumları
14) Proje Sunumları

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:
Diğer Kaynaklar:

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Küçük Sınavlar 2 % 10
Projeler 1 % 20
Ara Sınavlar 1 % 20
Final 1 % 50
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 30
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 70
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı İş Yükü
Ders Saati 11 20
Sınıf Dışı Ders Çalışması 13 26
Sunum / Seminer 2 4
Proje 4 40
Küçük Sınavlar 2 2
Ara Sınavlar 1 2
Final 1 2
Toplam İş Yükü 96

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) Matematik, fen bilimleri ve Enerji Sistemleri Mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi. 3
2) Karmaşık Enerji Sistemleri Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. 3
3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. 5
4) Enerji Sistemleri Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. 2
5) Karmaşık Enerji Sistemleri Mühendisliği problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. 3
6) Enerji Sistemleri Mühendisliğini ilgilendiren problemlerde disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi. 5
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi. 3
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi. 4
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; Enerji Sistemleri Mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibi olma. 4
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibi olma. 3
11) Enerji Sistemleri Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalığa sahip olma. 2