Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yazarlar
Yayınlar
- MakaleYalnız künye2026Scopus SJRQ2Experimental investigation on hybrid parabolic trough collector and thermoelectric generator system for energy, economic, and environmental aspects
Cuce, Pinar Mert; Guclu, Tamer; Cuce, Erdem; Bouabidi, Abdallah; El Hadi Attia, Mohammed
This study experimentally investigates the thermal and electrical performance, economic feasibility, and environmental impacts of a hybrid energy system integrated with a parabolic trough collector (PTC) and thermoelectric generator (TEG). In the established system, solar energy is converted into electrical and thermal energy using a steam turbine and TEG. Experimental data indicate that the system operates with an average efficiency of 71.44%, which varies depending on the intensity of solar radiation. The overall energy efficiency of the system is calculated as 14.51%. In the economic analysis, the payback period of the designed system is approximately 5.4 years, while the levelised cost of energy production (LCOE) is calculated to be 0.075 USD kWh−1. The environmental assessment indicates that the system can prevent 356.18 kg of CO2 emissions annually and save approximately 1499.72 L of water. These findings demonstrate that hybrid systems offer an economically and environmentally sustainable and efficient alternative to energy production.
AtıfScopus1WoS2OpenAlex2
İncele - MakaleAçık Erişim2026Scopus SJRQ2Analysis of thermal energy storage in batch processes using phase change materials
Kaya, Nur Efşan; Ceviz, Mehmet Akif; Afshari, Faraz; Mandev, Emre; Köksal, Hüseyin
Batch reactors are widely utilized in the chemical, pharmaceutical, and food industries due to their simplicity, ease of operation, and maintenance. However, efficient energy management remains a key challenge, especially for systems operating under intermittent conditions. While phase-change materials (PCMs) offer potential for improving energy efficiency by storing and reusing waste heat, integrating heat storage within reactors can compromise their volume and design. This study introduces a novel approach by designing and experimentally testing a PCM heat battery positioned outside the reactor to reduce energy consumption cost in batch processes. By focusing on peak load shifting, the PCM heat battery stores thermal energy during off-peak periods, reducing operational costs and enhancing energy efficiency. The results indicate that energy operating costs can be significantly reduced with a PCM heat battery. Specifically, utilizing the PCM battery under a three-time tariff allows for the efficient use of energy stored at night, reducing the energy cost per batch process by approximately 8%, from 1.72 TL ($0.041) to 1.59 TL ($0.037) for facilities starting operations at 08:00. Furthermore, the findings suggest potential applications in systems like solar energy and highlight the benefits of peak load shifting, offering a sustainable and cost-effective solution for energy management in batch processing.
AtıfScopus1WoS1OpenAlex1İncele - MakaleAçık Erişim2026Scopus SJRQ1Comparative thermal and hydraulic performance of Type-22 panel radiators under continuous and pulsating flow
Köksal, Hüseyin; Ceviz, Mehmet Akif; Muratçobanoğlu, Burak; Mandev, Emre
Pulsating water-side flow has been proposed as a radiator control strategy to enhance heat emission at low supply temperatures, yet device-level studies rarely quantify thermal gains together with hydraulic costs under matched baselines. This study experimentally investigates the coupled thermal and hydraulic response of a PCCP Type-22 panel radiator operated under continuous and on–off pulsating flow regimes. A dedicated test loop was developed using a temperature-controlled hot-water tank (50 °C setpoint) and an Arduino-based driver to impose repeatable pulsation, while measuring inlet/outlet temperatures, instantaneous flow rate, pump electrical energy, and spatiotemporal surface temperatures via infrared thermography. The results show that increasing the continuous flow rate provides the highest absolute heat output, but at the cost of increased pumping energy. In contrast, pulsating operation improves the thermal–hydraulic balance by increasing heat delivery relative to the reference case while reducing pump energy consumption. Among the tested pulsating cases, short-period pulsation produced the most favorable behavior by maintaining a warmer and more spatially stable radiator surface. Longer off-periods promoted deeper surface cooling, reduced the effective emitting area, and weakened the thermal benefit of pulsation. Infrared thermography confirmed that the pulsation period strongly affects surface-temperature uniformity and temporal stability. Overall, short-period on–off pulsation emerges as the most favorable operating mode when the objective is to increase heat delivery while lowering pumping energy in PCCP-type radiators.
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2024Bayburt ili katı atık tesisinin atık ısısını kullanarak bölgesel ısıtma modeli tasarımı ve analizi
Yasin Çamkerten
Bu çalışmada, Bayburt'ta bulunan Bayburt-Gümüşhane İlleri Yerel Yönetimleri Katı Atık Tesisleri Yapma ve İşletme Birliği (BAY-GÜ-KAB) bünyesinde kurulan Biyogaz Enerji Santralinin termoekonomik ve termodinamik analizleri yapılacaktır. Santralde çevre belediyelerden gelen katı atıklardan üretilen çöp gazı (LFG), gaz motorunda yakılarak elektrik enerjisi üretimi yapılmaktadır. Çöp gazının yakıldığı gaz motorunun ürettiği atık ısı kullanılarak, en yakın TOKİ konutlarının ısınma ve sıcak su ihtiyacını karşılayacak bir bölgesel ısıtma modeli tasarlanmış ve mevcut sisteme entegre edilerek toplam sistemin veriminin artırılması amaçlanmaktadır. Ayrıca, tasarlanan bölgesel ısıtma modelinin termodinamik ve termoekonomik hesaplaması yapılacaktır. Santrale gelen katı atıklardan başlayarak, son nokta olan elektrik üretimine kadar olan iş akış diyagramları, şekiller ve görseller yardımıyla anlatılmıştır. Tesise gelen atık miktarı ve tesis üretim kapasitesi göz önünde bulundurularak, atık ısının kullanımıyla ilgili çalışmalar yapılmıştır. Tesisteki sisteme giren ve çıkan değerler, gerçek tesis verileri alınarak kullanılmış ve yapılan bütün hesaplamalar bu gerçek veriler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Santrale eklenmesi planlanan bölgesel ısıtma modeli tasarımı için, gerçek işletme verileri kullanılarak termodinamik ve termoekonomik analizler yapılmış, santralin mevcut veri bilgileri kullanılarak sürdürülebilir bir model tasarımı sunulmuştur. Tesisin elektrik üretim kısmındaki gaz motorunun atık ısısını kullanan bu tasarım, santrale en yakın toplu konutun ısınma ve sıcak su ihtiyacını karşılamak üzere modellenmiştir. Daha sonra tasarlanan modelin maksimum ısıtma ve sıcak su ihtiyacını karşılayacağı konut sayısı belirlenmiştir. BAY-GÜ-KAB santralinin enerji ve ekserji verimleri sırasıyla %42,71 ve %59,29 olarak bulunmuştur. Tasarlanan bölgesel ısıtma modelinin ise enerji ve ekserji verimleri sırasıyla %42,51 ve %38,17 olarak belirlenmiştir. Ayrıca ısıtılacak konut sayısı 529 olarak tespit edilmiştir. BAY-GÜ-KAB santraline tasarlanan bölgesel ısıtma modelinin eklenmesiyle, sistemin ekserji ve enerji verimleri sırasıyla %64,76 ve %62,32 olarak hesaplanmış ve bu değerlerde iyileşme sağlandığı görülmüştür. Tasarımı yapılan bölgesel ısıtma sistemine yapılacak yatırımın 2,65 yıl içinde kendini amorti edeceği sonucuna ulaşılmıştır. Tasarlanan bölgesel ısıtma sistemi, sürdürülebilir enerji kaynağı olarak sunulmuştur.
- Kitap BölümüAçık Erişim2024Assessment of glass
Cuce, Erdem; Cuce, Pinar Mert; Guclu, Tamer
Especially for new-generation buildings, since esthetic appearance as well as thermal comfort is essential, glass materials have been widely used as building materials in buildings. Due to its superior optical properties, it is preferred in buildings, especially in window areas. On the other hand, the heat losses and gains and light transmission rates from the glass used in the building envelopes and especially in the window areas are very effective on the energy efficiency of the buildings. Therefore, innovative glass technologies are developed and used in new smart buildings. In this context, the most preferred glass technologies are laminated glass and tempered glass for the building envelope. For window areas, it can be listed as low emissivity glasses, high-technology glasses, vacuum glasses, glasses with phase change materials and insulated glasses.The use of new-generation glass technologies instead of traditional glass technologies provides significant benefits to users regarding economic, environmental, and social effects.
AtıfScopus1İncele