Marmara Üniversitesi
Marmara Üniversitesi Eğitim-Öğretim Bilgi Sistemi

Programlar Hakkında Bilgi

Lisans - Teknoloji Fakültesi - Elektrik-Elektronik Mühendisliği

Müfredat Adı Ders Kodu Ders Adı Ders Türü Dönem AKTS Teorik Uygulama
Elektrik-Elektronik Mühendisliği - 2014 ELM4050 Hibrit güç sistemleri Seçmeli 8 6,00 2 2

Dersin İçeriği

Dersin Amacı

Dersin asıl amacı rüzgar, güneş ve hidrojen enerji sistemlerinin şebekeden bağımsız veya şebekeye bağlı olarak birlikte optimum çalışma koşullarının belirlenmesini öğrenmek.Yenilenebilir enerji kaynakları olarak güneş ve rüzgar enerjisi sistemlerini öğrenmek. PEM (Proton Exchange Membrane) tipi yakıt pillerinin çalışma sistemlerini öğrenmek.

Öğrenim Türü

-

Dersin İçeriği

- Enerji, sürdürülebilirlik ve yenilenebilir kavramları (Fundamentals of energy, sustainability, renewable) - Güç sistemlerinin temelleri (Fundamentals of power systems) - Güç kalitesi (Power quality) - Fotovoltaik sistemler (Fotovoltaic Systems) - Rüzgar türbinleri (Wind Turbines) - Mikrotürbinler (Microturbines) - Hidrojen Yakıt Pilleri (Hydrogen Fuel Cells) - Dağıtık Enerji Üretim Sistemleri (Distributed Generation) - Şebekeden bağımsız hibrit güç sistemleri (Stand alone power systems) - Şebekeye bağlı hibrit güç sistemleri (On grid power systems) -Hibrit güç sistemleri kontrol algoritmaları (Control algorithms for hybrid power systems)

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları

• PEM tipi yakıt pili, DC-DC dönüştürücü ve bataryanın çalışma prensibinin ve karakteristiğinin incelenmesi • Yakıt pili karakteristik eğrilerinin elde edilmesi (hidrojen tüketimi-akım vb.) • Akü grubu enerji yönetimi tasarımı ve çalışması • Akülerin şarj ve deşarj edilmesi sırasındaki enerji dönüşümü kayıplarının tespit edilmesi • Akülerin şarj-deşarj karakteristiklerinin belirlenmesi • Solar enerjiden elektrik enerjisi elde edilmesi • Rüzgar enerjisinden elektrik enerjisi elde edilmesi • Elektroliz yöntemi ile hidrojen (H2) elde edilmesi • H2 gazının depolanması (depo şarj-deşarj karakteristikleri) • Sıvı soğutmalı yakıt pilinin değerlendirilmesi • Soğutma sıvısı ve hava miktarının yakıt pili performansı üzerindeki etkisi • Gündüz ve gece enerji profillerinin test edilmesi • Elektrolizör veriminin hesaplanması • Enerji dönüşümü ve verimlilik analizleri • Enerji dönüşümü aşamalarının karakteristiğinin belirlenmesi • Şebekeden bağımsız hibrit güç sistemi simülasyonu

Staj Durumu

-

Dersin Sunulduğu Dil

Türkçe

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

-Nicu Bizon, Hossein Shayeghi, Naser Mahdavi Tabatabaei, Analysis, Control and Optimal Operations in Hybrid Power Systems, Springer - S. Sumathi, L. Ashok Kumar, P. Surekha, Solar PV and Wind Energy Conversion Systems, Springer - Thomas Ackermann, Wind Power in Power Systems, Springer - Antonio Luque , Steven Hegedus, Handbook of photovoltaic science and engineering, Wiley - Hashem Nehrir, Caisheng Wang, Modeling and Control of Fuel Cells, Wiley -"Power System Analysis," by J.J. Grainger, W.D. Stevenson, McGraw Hills, 1994

Dersin Web Sayfası

-

Öğrenme Çıktıları

  • Öğrenciler rüzgar enerjisinin etkisini ve rüzgar sınıflarını öğrenir.
  • Rüzgar türbinlerinin çalışma mantığı öğrenilir. Rüzgar türbinlerini oluşturan parçalar öğrenilir.
  • Rüzgar türbinlerinin matematik modeli öğrenilir.
  • Güneş enerjisi ve güneş hücreleri öğrenilir. Güneş hücrelerinin matematik modeli öğrenilir.
  • Hidrojen yakıt hücreleri öğrenilir. Dağıtık enerji üretim sistemlerinin şebekeden bağımsız ve şebekeye bağımlı çalışma şartları öğrenilir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Teorik
1 Elektrik enerjisinin temelleri. Geleneksel elektrik enerjisi üretim methodları. Akım, gerilim, güç ve enerji kavramları. Aktif güç, reaktif güç, görünür güç.
2 Elektrik enerjisi iletimi, dağıtımı ve tüketim aşamaları. Enerjinin fiyatlandırılması ve marketi. Geleneksel şebekeler ve akıllı elektrik şebeke yapıları
3 Dağıtık enerji üretim sistemlerinin tanımı, içeriği, sınıflandırması
4 Güneş enerjisi. Güneş hücreleri. Hücre, modül, panel yapıları.
5 Güneş hücrelerinin ve fotovoltaik panellerin matematik modelleri.
6 Güç dönüştürücüler (doğrultucular-eviriciler)
7 Rüzgar enerjisi ve rüzgar türbinleri. Rüzgarın sınıflandırılması. Türbin tipleri. Generatör tipleri.
8 Ara Sınav Haftası
9 Rüzgar türbinlerinin matematik modelleri.
10 Hidrojen enerjisi. Hidrojen yakıt hücresi yapıları.
11 Hidrojen yakıt hücrelerinin matematik modelleri.
12 Enerji depolama sistemleri. Temel batarya terimleri: Cell Voltage, C-Rate, Depth of Discharge, Open-Circuit Voltage (OCV), Cycle, Cycle Life, SOC, Ah, Memory Effect, Internal Impedance, Short-Circuit Current (SCC)
13 Batarya tipleri ve karşılaştırmaları
14 Şebekeden bağımsız hibrit güç sistemleri
15 Şebekeye bağlı hibrit güç sistemleri
16 Ders Çalışma Haftası
17 Yarı Yıl Sonu Sınavı

Değerlendirme

Değerlendirme Değer
Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 50
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 50
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri Değer
Final Sınavı 100

Öğrenci İş Yükü Hesabı

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Öncesi/Sonrası Bireysel Çalışma 1 1 1
Proje ve Hazırlığı 6 3 18
Ödev ve Hazırlığı 20 2 40
Laboratuvar ve Hazırlığı 16 2 32
Atölye ve Hazırlığı 0 0 0
Sunum ve Hazırlığı 16 1 16
Seminer ve Hazırlığı 0 0 0
Demo ve Hazırlığı 4 4 16
Araştırma ve Hazırlığı 0 0 0
Rapor ve Hazırlığı 6 2 12
Arasınav ve Hazırlığı 1 4 4
Kısa Sınav ve Hazırlığı 0 0 0
Final ve Hazırlığı 1 4 4
Teorik Ders Saati 0 0 0
Uygulama Ders Saati 0 0 0

Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi

ÖÇ1
ÖÇ2
ÖÇ3
ÖÇ4
ÖÇ5