Özgün ısıl enerji depolama sistemlerinin analizi ve performans değerlendirmesi

Bu tezde, Sistem-I, Sistem-II ve Sistem-III olarak adlandırılan üç farklı sistem ele alınmıştır. Bu sistemlere enerji, ekserji, eksergoekonomik, çevresel ve sürdürülebilirlik analizleri uygulanmıştır. Sistem-I, bir bina ısıtması için birleştirilmiş termokimyasal, gizli ve duyulur ısıl enerji depolama (IED) uygulamasını içermektedir. Çevre (ölü durum) sıcaklıkları 8 °C, 9 °C ve 10 °C olarak değişmektedir. IED sistemleri arasında, akifer IED sisteminin sıcak kuyusu 8 °C ölü durum sıcaklığında sırasıyla % 94.12 ve % 88.78 maksimum enerji ve ekserji verimi değerlerine sahiptir. Ayrıca, en çok sürdürülebilir IED sistemi, akifer IED olarak bulunmuştur. Diğer yandan, bu kombine edilmiş IED sistemi 10 °C çevre sıcaklığında maksimum 1864.07 kgCO2/ay emisyona sebep olmaktadır ve eksergoekonomik sonuçları 33.75 W/$ (enerjetik) ve 10.34 W/$ (ekserjetik) olarak hesaplanmıştır. Sistem-II'de, bir eve yerleşik olarak bulunan güneş enerjili-yer destekli ısı pompalı yeraltı IED sistemi çalışılmıştır. Burada ele alınan sistem temelde güneş enerjisi sistemi, yeraltı IED sistemi ve iç ortam havası iklimlendirme sisteminden oluşmaktadır. Ölü durum sıcaklıkları 0 °C, 5 °C, 10 °C, 15 °C, 20 °C ve 25 °C olarak ele alınmıştır. Maksimum ekserji verimi 0 °C ölü durum sıcaklığında % 40.99 olarak elde edilirken, enerji verimi % 42.94 olarak hesaplanmıştır. Sistem 0 °C ölü durum sıcaklığında daha sürdürülebilirdir. Ayrıca, toplam CO2 emisyonu değeri 321.84 kgCO2/ay olarak bulunmuştur ve eksergoekonomik sonuçlar 0.16 W/$ (enerjetik) ve 0.02 W/$ (ekserjetik) olarak belirlenmiştir. Sistem-III'de, hibrit yenilenebilir enerji destekli hidrojen ve elektrik üretim ve depolama sistemi modellenmiş ve analiz edilmiştir. Örnek çalışmada ki cihazlar, hibrit rüzgar türbini-fotovoltaik panel sistemi, invertör, elektrolizör, hidrojen depolama sistemi, proton değişim membranlı yakıt pili (PDMYP), batarya ve yüktür. Ölü durum sıcaklıkları 0 °C, 10 °C, 20 °C ve 30 °C olarak ele alınmıştır. Maksimum enerji verimi % 53.55 olarak elektrolizör için hesaplanırken, maksimum enerji verimi % 71.70 olarak rüzgar türbini için bulunmuştur. Ayrıca, sistem 135 kgCO2/ay emisyona sebep olmaktadır ve eksergoekonomik sonuçları 0.41 W/$ (enerjetik) ve 0.26 W/$ (ekserjetik) olarak elde edilmiştir