Dersin Adı Dersin Seviyesi Dersin Kodu Dersin Tipi Dersin Dönemi Yerel Kredi AKTS Kredisi Ders Bilgileri
İLERİ ELEKTROKİMYASAL ENERJİ DÖNÜŞÜM SİSTEMLERİ Üçüncü Düzey ESM 543 1 7.50 7.50 Yazdır
   
Dersin Tanımı
Ön Koşul Dersleri Yok
Eğitimin Dili Türkçe
Koordinatör DOÇ. DR. MEHMET FATİH KAYA
Dersi Veren Öğretim Eleman(lar)ı DOÇ. DR. MEHMET FATİH KAYA
Yardımcı Öğretim Eleman(lar)ı Yok
Dersin Veriliş Şekli Yüz yüze eğitim
Dersin Amacı Bu dersin amacı, öğrencilerin ileri düzey elektrokimyasal enerji dönüşüm sistemlerini (özellikle yakıt pillerini) bilimsel temelleriyle kavramasını; hücre ve sistem seviyesinde tasarım, performans, verim ve kayıpları değerlendirebilmesini; yakıt pili sistemlerinin enerji sistemlerine entegrasyonunu ve uygulama alanlarını analiz edebilmesini sağlamaktır.
Dersin Tanımı İleri Elektrokimyasal Enerji Dönüşüm Sistemleri dersi; başta yakıt pilleri olmak üzere, elektrokimyasal temelli enerji dönüştürücülerin prensiplerini, tasarımını, performans analizini ve sistem entegrasyonunu ele alan bir derstir.

Dersin İçeriği
1 Giriş ve Genel Bakış
2 Temel Elektrokimya ve Termodinamik
3 Temel Elektrokimya ve Termodinamik
4 Reaksiyon Kinetiği ve Aktivasyon Kayıpları
5 Kütle Taşınımı ve Konsantrasyon Kayıpları
6 Ohmik Kayıplar, Membran ve Su Yönetimi
7 Yakıt Pili Tipleri ve Karşılaştırılması
8 PEM Yakıt Pili Hücresi Tasarımı ve Bileşenleri
9 Yığın (Stack) Tasarımı
10 Yakıt Pili Sistemleri ve Yardımcı Ekipmanlar
11 Yakıt Pili Modellenmesi ve Performans Analizi
12 Bozulma Mekanizmaları ve Dayanıklılık
13 Güvenlik, Standartlar ve Çevresel Etki
14 Uygulama Örnekleri, Güncel Gelişmeler ve Genel Değerlendirme
15
16
17
18
19
20

Dersin Öğrenme Çıktıları
1 lektrokimyasal enerji dönüşümünün temel prensiplerini yakıt pilleri bağlamında açıklar ve yorumlar.
2 Farklı yakıt pili türlerinin çalışma prensiplerini, malzeme gereksinimlerini ve uygulama alanlarını karşılaştırır.
3 Yakıt pili hücresinin temel bileşenlerini tanımlar ve tasarım parametrelerinin performansa etkisini analiz eder.
4 Yakıt pillerindeki kayıp mekanizmalarını (aktivasyon, ohmik ve konsantrasyon kayıpları) polarizasyon eğrileri üzerinden değerlendirir ve performans analizi yapar.
5 Yakıt pili yığın (stack) ve sistem tasarımında akış kanalı, soğutma, nemlendirme ve güç elektroniği gibi unsurların rolünü açıklar ve temel düzeyde tasarım yaklaşımı geliştirir.
6 Yakıt sistemlerini yakıt pili performansı, verimlilik ve güvenlik açısından değerlendirir.
7 Yakıt pillerinde bozulma ve yaşlanma mekanizmalarını açıklar.
8 Matematiksel veya sayısal modeller kullanarak yakıt pili performansını (gerilim, akım, güç yoğunluğu, verim) tahmin eder.
9 Yakıt pillerinin çevresel etkilerini ve enerji sistemlerindeki rolünü diğer enerji dönüşüm teknolojileriyle karşılaştırmalı olarak açıklar.
10 Yakıt pili tabanlı bir enerji sistemi için temel bir kavramsal tasarım önerisi geliştirir, varsayımlarını ve mühendislik gerekçelerini yazılı ve/veya sözlü olarak ifade eder.

*Dersin Program Yeterliliklerine Katkı Seviyesi
1 Biyomedikal Mühendisliğinde bir uzmanlık alanında derinlemesine bilgi edinmek, literatüre vakıf olmak.
2 Uzmanlık alanında problem tanımlama formüle etme, araştırma yapma, modelleme, analiz yapma yeteneklerini kazanmak.
3 Araştırma sonuçlarını analiz ederek sonuçlar çıkarma ve bunları yazılı sözlü sunma becerisi kazanma.
4 Mühendislik bilgilerini yaşam bilimleri alanında etkin kullanma yeteneği kazanmak.
5 Disiplinler arası çalışmalarda takım çalışması yapabilmek.
6 Araştırma sonuçlarını çok kullanılan bir yabancı dilde yazılı ve sözlü sunabilmek.
7 Yaşam boyu öğrenme, yeni bilgilere erişebilme, yeni alanlara yönelebilme becerisini kazanmak.
8 Mesleki ve etik sorumluluk bilinci kazanmak.
9 Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ile çağın sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalık.
10 Hastanelerde teknoloji kullanımında kalite ve güveni artırmak için klinik mühendisliği alanında eğitim ve danışma hizmeti sağlayabilme.
11 Hastane, sağlık örgütleri ve tıbbi teknoloji üretici/satıcılarına danışmanlık ve teknik destek hizmeti sağlayabilme.
12 Yeni biyomalzemeler üzerine bilgi ve beceri kazanma.
13 Mesleğinin yeni ve gelişmekte olan uygulamaları hakkında bilgi sahibi olur ve gerektiğinde bunları kullanma becerisi kazanma.
14 Araştırıcı, üretici ve girişimci kapasiteye sahip olabilme.
15 Çağdaş, yenilikçi, katılımcı olabilme, kendini iyi ifade edebilme, kalite ve kalite yönetimi konularında bilinç sahibi olabilme.
16 Ulusal gereksinimlere öncelik verebilme ve bu konulardaki gelişmeleri yakından izleyebilme.
17 Biyomedikal alanındaki bilimsel çalışma sonuçlarını ulusal ve evrensel çevrelere aktarabilme ve öncülük edebilme.
18 Sınırlı verileri kullanarak bilimsel yöntemlerle aynı veya farklı disiplinlere ait bilgileri bütünleştirebilme becerisine sahip olur.
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
Yıldızların sayısı 1’den (en az) 5’e (en fazla) kadar katkı seviyesini ifade eder

Planlanan Öğretim Faaliyetleri, Öğretme Metodları ve AKTS İş Yükü
  Sayısı Süresi (saat) Sayı*Süre (saat)
Yüz yüze eğitim 14 3 42
Sınıf dışı ders çalışma süresi (ön çalışma, pekiştirme) 14 7 98
Ödevler 14 3 42
Sunum / Seminer hazırlama 0 0 0
Kısa sınavlar 0 0 0
Ara sınavlara hazırlık 0 0 0
Ara sınavlar 0 0 0
Proje (Yarıyıl ödevi) 0 0 0
Laboratuvar 0 0 0
Arazi çalışması 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavına hazırlık 0 0 0
Yarıyıl sonu sınavı 0 0 0
Araştırma 0 0 0
Toplam iş yükü     182
AKTS     7.50

Değerlendirme yöntemleri ve kriterler
Yarıyıl içi değerlendirme Sayısı Katkı Yüzdesi
Ara sınav 0 0
Kısa sınav 0 0
Ödev 14 100
Yarıyıl içi toplam   100
Yarıyıl içi değerlendirmelerin başarıya katkı oranı   0
Yarıyıl sonu sınavının başarıya katkı oranı   0
Genel toplam   0

Önerilen Veya Zorunlu Okuma Materyalleri
Ders kitabı Mench, M. M. (2008). Fuel cell engines. John Wiley & Sons.
Yardımcı Kaynaklar Ulusal ve uluslararası akademik yayınlar

Ders İle İlgili Dosyalar