Dokuz Eylül Üniversitesi Ders Katoloğu / Bilgi Paketi

Ders Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Ders Türü	D	U	L	AKTS
MEE 5111	Isıl Enerji Depolama	SEÇMELİ	3	0	0	7

Dersi Veren Birim

Fen Bilimleri Enstitüsü

Dersin Düzeyi

Yüksek Lisans

Ders Koordinatörü

PROF. DR. MEHMET AKİF EZAN

Dersi Alan Birimler

Termodinamik Bütünleşik Doktora
Termodinamik Doktora
Termodinamik Yüksek Lisans

Dersin Amacı

Ders amaçları aşağıda listelenmektedir:
- Mekanik, elektrik, kimyasal ve ısıl enerji depolama teknolojileri konusunda genel bilgilendirme yapılması,
- Duyulur ve gizli ısıl enerji depolama sistemlerine ait enerji, entropi ve ekserji bazlı temellerin aktarılması,
- Farklı tip tekil depolama uygulamalarına ait matematiksel modellerin analiz edilmesi,
- Isıl enerji depolama sistemlerinin entegre edildiği bütünleşik sistemlere ait matematiksel model oluşturulması ve incelenmesi

Dersin Öğrenme Kazanımları

1	Farklı tip enerji depolama sistemlerine ait temel bilgilerin edinilmesi
2	Duyulur ve gizli ısıl enerji depolama sistemlerinin kullanım alanlarını tartışabilmek
3	Duyulur ve gizli ısıl enerji depolama sistemlerini ifade eden matematiksel modelleri geliştirebilmek
4	Entegre ısıl enerji depolama sitemlerini tasarlayabilme ve enerji, entropi ve ekserji yönleriyle analiz edebilmek
5	Farklı kullanım amaçları için ısıl enerji depolama (IED) sistemlerini tasarlayabilmek

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta	Konular	Açıklama
1	Enerji Depolama Sistemlerine Giriş	Mekanik, Termal, Termokimyasal ve Elektrik gibi farklı tip enerji depolama sistemleri ve bunların uygulamaları hakkında genel bilgilendirmeler yapılacaktır.
2	Duyulur Isıl Enerji Depolama Sistemleri ve Temel Denklemleri	Duyulur ısıl enerji depolama uygulamaları ve bu sistemlerin ısıl ve termodinamik (1. yasa / 2. yasa) incelemelerinde kullanılan temel korunum denklemleri ve bunların çözüm yöntemleri hakkında genel bilgilendirme yapılacaktır.
3	1D Duyulur Isıl Enerji Depolama - Kartezyen Geometri	Kartezyen geometriye sahip katı malzeme içerisindeki zamana bağlı ısı transferi prosesi explicit olarak çözümlenecek ve termodinamik indirgemeler gerçekleştirilecektir.
4	1D Duyulur Isıl Enerji Depolama - Küresel Geometri	Küresel geometriye sahip katı bir malzeme içerisindeki zamana bağlı ısı transferi prosesi explicit olarak çözümlenecek ve termodinamik indirgemeler gerçekleştirilecektir.
5	Dolgu Yataklarda (Packed Bed) Duyulur Isıl Enerji Depolama - Temel Denklemler	Dolgu yataklı duyulur ısıl enerji depolama tankının matematiksel model oluşturulacak ve denge denklemleri ayrıklaştırılacaktır.
6	Dolgu Yataklarda (Packed Bed) Duyulur Isıl Enerji Depolama - Çözümleme	Dolgu yataklı duyulur ısıl enerji depolama tankının akışkan ve katı malzemeye ait denklemleri bilgisayar ortamında çözümlenecektir. Güneş kolektörü entegrasyonu hakkında bilgilendirme yapılacaktır.
7	Trombe Duvarı ve Güneş Enerjisi Destekli Sıcak Su Depolama Tankı	Trombe duvarı ve güneş destekli sıcak su depolama örnekleri hakkında temel denklemler aktarılacaktır.
8	Ara sınav	Bilgisayar laboratuvarında uygulamalı olarak gerçekleştirilecektir
9	2D Duyulur Isıl Enerji Depolama - Kanal İçi Akış	2D kartezyen geometride katı ve akışkandan oluşan ısı değiştiricisi geometrisi konuma ve zamana bağlı ayrıklaştırılarak explicit olarak çözümlenecektir. 1. yasa ve 2. yasa indirgemeleri gerçekleştirilecektir.
10	Faz Değişim Malzemeleri: Karakterizasyonu ve Uygulamaları	Enerji depolama ve ısıl yönetim amaçlı FDM uygulamaları kapsamlı bir şekilde aktarılacaktır. Buna ek olarak laboratuvar ortamında Differential Scanning Calorimeter ile farklı tip FDM'lerin erime/katılaşma prosesleri için gizli ısı, erime ve donma sıcaklıkları deneysel olarak tespit edilecektir.
11	Gizli Isıl Enerji Depolama Sistemleri ve Temel Denklemleri	Katı/sıvı faz değişimi prosesinin matematiksel modellenmesine esas korunum denklemleri aktarılacaktır.
12	1D Gizli Isıl Enerji Depolama - Kartezyen Geometri	Kartezyen geometriye sahip hazne içerisindeki zamana bağlı faz değişim prosesi explicit olarak çözümlenecek ve termodinamik indirgemeler gerçekleştirilecektir.
13	1D Gizli Isıl Enerji Depolama - Küresel Geometri	Küresel geometriye sahip hazne içerisindeki zamana bağlı faz değişim prosesi explicit olarak çözümlenecek ve termodinamik indirgemeler gerçekleştirilecektir.
14	2D Gizli Isıl Enerji Depolama - Kanal İçi Akış	2D kartezyen geometride FDM ve akışkandan oluşan ısı değiştiricisi geometrisi konuma ve zamana bağlı ayrıklaştırılarak explicit olarak çözümlenecektir. 1. yasa ve 2. yasa indirgemeleri gerçekleştirilecektir.

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

Dincer, I., & Ezan, M. A. (2018). Heat storage: a unique solution for energy systems. Springer.
Dincer, I., & Rosen, M. A. (2021). Thermal energy storage: systems and applications. John Wiley & Sons.
Garg, H. P., Mullick, S. C., & Bhargava, V. K. (1985). Solar thermal energy storage. Springer Science & Business Media.

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

Öğrenme ve öğretme yöntemleri teorik anlatım, problem çözme ve bilgiyasayar ortamında kodlama şeklindedir. Tüm dersler bilgisayar laboratuvarında yapılacaktır. Fiziksel problemden matematiksel modelin oluşturulmasına ve bilgisayarda analiz edilmesine kadar olan tüm süreç ders kapsamında öğrencilere aktarılacaktır.

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO	KISA KOD	UZUN ADI	FORMUL
1	VZ	Arasinav
2	ODV	Sunum/Ödev
3	FN	Final
4	BNS	BNS	VZ * 0.25 +ODV * 0.35 +FN * 0.40
5	BUT	Bütünleme Notu
6	BBN	Bütünleme Sonu Başarı Notu	VZ * 0.25 +ODV * 0.35 +BUT * 0.40

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Yok

Değerlendirme Kriteri

Değerlendirme kriterleri ara sınav, ödev/sunum ve final sınavı şeklindedir. Ara sınav ve final sınavı bilgisayar laboratuvarında bilgisayar destekli yapılacaktır. Sınav kapsamında verilen fiziksel problem öğrenciler tarafından matematiksel modele dönüştürülecektir. Öncelikle ısı transferi hesaplamaları gerçekleştirilerek zaman ve konumsal sıcaklık değişimleri elde edilecektir. Performans değerlendirmeleri için termodinamik bazlı enerji, entropi ve ekserji analizleri gerçekleştirilerek parametrik sonuçlar yorumlanacaktır. Ders kapsamında kodlamalar MATLAB yazılımı ile gerçekleştirilecektir. Model detayları yazılı olarak kağıt üzerinde hazırlanacak, kodlamalar ve çıktılar ise bilgisayar ortamında hazırlanarak sınav sonunda öğretim üyesinin ilan edeceği şekilde teslim edilecektir. Ödev/sunum kapsamında ise öğrenciler bireysel ve/veya takım olarak verilen problemleri bilgisayar destekli çözümleyerek yöntemi ve sonuçları özetleyen sunum ve raporlar hazırlayacaktır. Ödev/sunum içerikleri öğretim üyesi tarafından dersler sırasında öğrencilere tanımlanacak ve teslim/sunum tarihleri belirlenecektir.

Dersin Öğretim Dili

Türkçe

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

Dersler bilgisayar laboratuvarında teorik temellerin aktarımı ve bilgisayar destekli çözümleme olarak işlenecektir. 2 hafta arayla öğrencilere ödev verilecek ve bunların öğrenciler tarafından hazırlandıktan sonra sunulması istenecektir. Bu nedenle öğrencilerin derslere düzenli katılımı beklenmektedir.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

Dokuz Eylül Üniversitesi
Makina Mühendisliği Bölümü (Oda no:Z38)
Tınaztepe-Buca, İzmir
mehmet.ezan@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Pazartesi ve Salı Günleri: 13:00 - 15:00

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler	Sayısı	Süresi (saat)	Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı	12	3	36
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar	12	5	60
Vize Sınavına Hazırlık	1	10	10
Final Sınavına Hazırlık	1	10	10
Sunum Hazırlama	5	2	10
Ödev Hazırlama	5	5	25
Final Sınavı	1	4	4
Vize Sınavı	2	4	8
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat)			163

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖK	PK.1	PK.2	PK.3	PK.10
ÖK.1	5	5	4	3
ÖK.2	5	5	4	3
ÖK.3	5	5	4	3
ÖK.4	5	5	4	3
ÖK.5	5	5	4	3

DERS ADI

DERECE PROGRAMLARI