Journals / Mühendis ve Makina / 2026 / Cilt: 67 Sayı: 724

THERMAL ANALYSIS OF A SMALL-SCALE BIOGAS SYSTEM

KÜÇÜK ÖLÇEKLİ BİR BİYOGAZ SİSTEMİNİN ISIL ANALİZİ

Ahmet Eryaşar(ege üniversitesi bestmer)0000-0003-4865-4049
Pages
334–354
Publication Date
2026-09-30
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

It was found that the electrical energy used for reactor heating constituted almost 50% of the energy from the biogas produced.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The biogas reactor must be maintained at a specific temperature.
📊
Key Findings & Data:This study used daily average temperature, wind speed, and monthly mains water temperatures for the period January 1 to December 31, 2024, to calculate the heat loss from the reactors for Ankara, Eskişehir, Kütahya, and İzmir, and to calculate the electrical energy required for reactor heating.
💡
Conclusion & Impact:It was found that the electrical energy used for reactor heating constituted almost 50% of the energy from the biogas produced.
🔬Design:Araştırma Makalesi
📍Scope:2024 Verileri
⚙️Variables:Biyogaz · Küçük ölçekli biyogaz sistemi · Isıl analiz

Abstract

The biogas reactor must be maintained at a specific temperature. This study used daily average temperature, wind speed, and monthly mains water temperatures for the period January 1 to December 31, 2024, to calculate the heat loss from the reactors for Ankara, Eskişehir, Kütahya, and İzmir, and to calculate the electrical energy required for reactor heating. The same calculations were also repeated in Ağrı, one of Turkey's coldest provinces, to assess the adequacy of the existing insulation thickness. It was found that the electrical energy used for reactor heating constituted almost 50% of the energy from the biogas produced. Therefore, it was concluded that using a 15 cm insulation thickness instead of the current 10 cm would increase the economic attractiveness of the systems.

Özet

Biyogaz reaktörünün belirli bir sıcaklıkta sabit tutulması gerekmektedir. Bu çalışmada, 1 Ocak – 31 Aralık 2024 yılına ait günlük ortalama sıcaklık, rüzgâr hızı ve aylık şebeke suyu sıcaklıkları kullanılarak, Ankara, Eskişehir, Kütahya ve İzmir için, reaktörlerin ısı kaybı miktarı bulunmuş ve reaktör ısıtması için kullanılması gereken elektrik enerjisi miktarı hesaplanmıştır. Ayrıca mevcut yalıtım kalınlığının yeterliliği için Türkiye’nin en soğuk illerinden birisi olan Ağrı’da aynı hesaplamalar tekrarlanmıştır. Reaktörü ısıtma amaçlı olarak kullanılan elektrik enerjisinin, üretilen biyogazın enerjisinin neredeyse % 50’den fazlası olduğu görülmüştür. Bu nedenle mevcut 10 cm izolasyon kalınlığı yerine 15 cm kullanılmasının, sistemlerin ekonomik cazibesini artıracağı kanaatine varılmıştır.

🔖

Cite This Article

Eryaşar, A. (2026). THERMAL ANALYSIS OF A SMALL-SCALE BIOGAS SYSTEM. Mühendis ve Makina, Cilt: 67 Sayı: 724, 334–354. https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1820809

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (23)

  1. Agdew, S. A., Cherie, M. E., Alemu, W. G., Gesese, T. N. and Getahun, A. A., Perspective Chapter: Biogas Production – Current Status, Challenges, and Future Perspectives, Biogas in the 21st Century - Developments and Perspectives, (16 July 2025), Montuori, L. and Alcázar-Ortega, M.,. ), DOI: https://doi. org/10.5772/intechopen.1010877, ISBN no: 978-1-83634-265-6, Intechopen, Spain
  2. Bilir, M., Karabay, E., Deniz, Y., Katlı, N., (1982), Biyogazın Önemi, Yararları, Kullanımı, Biyogaz Tesislerinin Tasarımı ve Türkiye’de Yaygınlaştırma Olanakları, T.C. Köyişleri ve Kooperatifler Bakanlığı, Topraksu Genel Müd., Merkez Topraksu Araştırma Enst. Müd., Ankara
  3. BİYOGAZDER, 2022, https://biyogazder.org/biyogaz-tesisleri/, Son erişim tarihi: 3/11/2025
  4. Bond, T. and Templeton, M. R., (2011), “History and future of domestic biogas plants in the developing World”, Energy for Sustainable Development, Volume 15, Issue 4Pages 347- 354, DOI: https://doi.org/10.1016/j.esd.2011.09.003
  5. Eryaşar, A. (2007)“Kırsal kesime yönelik bir biyogaz sisteminin tasarımı, kurulumu, testi ve performansına etki eden parametrelerin araştırılması”, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir Erişim Adresi: https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezDetay.jsp?id=zlIHX5Qr Y26SFYfFztqU3g&no=mui-mEWntU792a4THhKicw
  6. FAO, 2025, https://www.fao.org/turkiye/projects/tr, Son erişim tarihi: 31/10/2025
  7. Hassanein A, Qiu L, Pan J, Ge Y, Witarsa F., (2015), “Simulation and validation of a model for heating underground biogas digesters by solar energy”,. Ecological Engineering, 82: 336- 344. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.05.010
  8. Homebiogas, 2025, https://www.homebiogas.com/, Son erişim tarihi: 31/10/2025
  9. Jain, S., Newman, D., Nzihou, A., Dekker, H., Le Feuvre, P., Richter, H., Gobe, F., Morton, C. ve
  10. Thompson, R., World Biogas Association, https://www.worldbiogasassociation.org/wpcontent/ uploads/2019/09/WBA-globalreport-56ppa4_digital-Sept-2019.pdf, Son erişim tarihi: 31/10/2025
  11. Jegede, A. O., Bruning, H. and Zeeman, G.,. (2018), Location of the inlets and outlets of Chinese dome digesters to mitigate biogas emission, Biosystems Engineering, Volume 174, Pages 153-158 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2018.07.006
  12. Kaygusuz, K., Turker, M.F., (2002), Biomass Energy Potential in Turkey, Renewable Energy, 26, pp. 661-678, DOI: https://doi.org/10.1016/S0960-1481(01)00154-9
  13. Koçar, G., Eryaşar, A., Ersöz, Ö., Arıcı, Ş., Durmuş, A. (2010). Biyogaz Teknolojileri, Ege Üniversitesi Yayınları, İzmir. ISBN: 978-605-61108-0-1
  14. Özkaya, M. G., Variyenli, H. İ., & Yılmaz, A. (2009). Güneş Enerjisi Destekli İçten Isıtmalı Fermantasyon Tankında Biyogaz Üretimi. Politeknik Dergisi, 12(4), 255-261.
  15. TEDOM, 2025, “TEDOM-CHP-Units-50-Hz”, chrome- extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/ https://www.tedom.com/wp-content/uploads/2023/12/TEDOMCHP- Units-50-Hz.pdf, Son erişim tarihi: 19/10/2025
  16. UNIDO, 2025, https://www.surdurulebilirbiyokutle.org/, Son erişim tarihi: 31/10/2025
  17. Werner, U., Stöhr, U., Hees, N., (1989), Biogas Plants in Animal Husbandry, A Publication of the Deutsches Zentrum für Entwicklungstechnologien, GATE, A Division of the Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH., Erişim Adresi: https://www. lowimpact.org/wp-content/uploads/biogas-animal-husbandry.pdf
  18. Yiannopoulos, A.C.; Manariotis, I.D.; Chrysikopoulos, C.V. (2008), “Design and analysis of a solar reactor for anaerobic wastewater treatment”. Bioresource Technology, 99, 7742–7749
  19. Agdew, S. A., Cherie, M. E., Alemu, W. G., Gesese, T. N. and Getahun, A. A., Perspective Chapter: Biogas Production – Current Status, Challenges, and Future Perspectives, Biogas in the 21st Century - Developments and Perspectives, (16 July 2025), Montuori, L. and Alcázar-Ortega, M.,. ), DOI: https://doi. org/10.5772/intechopen.1010877, ISBN no: 978-1-83634-265-6, Intechopen, Spain
  20. Homebiogas, 2025, https://www.homebiogas.com/, Son erişim tarihi: 31/10/2025
  21. Jain, S., Newman, D., Nzihou, A., Dekker, H., Le Feuvre, P., Richter, H., Gobe, F., Morton, C. ve
  22. Kaygusuz, K., Turker, M.F., (2002), Biomass Energy Potential in Turkey, Renewable Energy, 26, pp. 661-678, DOI: https://doi.org/10.1016/S0960-1481(01)00154-9
  23. Werner, U., Stöhr, U., Hees, N., (1989), Biogas Plants in Animal Husbandry, A Publication of the Deutsches Zentrum für Entwicklungstechnologien, GATE, A Division of the Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH., Erişim Adresi: https://www. lowimpact.org/wp-content/uploads/biogas-animal-husbandry.pdf