Basınçlı hava sistemlerinde enerji verimliliğinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of energy efficiency in compressed air systems
- Tez No: 1025095
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SALİH DAĞLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sinop Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Basınçlı hava, sanayide yaygın kullanılan; ancak düşük dönüşüm verimi nedeniyle enerji maliyeti yüksek olan bir yardımcı kaynaktır. Bu tezde, otomotiv yedek parça üretimi yapan bir tesisin basınçlı hava sisteminin enerji performansı, ISO 11011 değerlendirme yaklaşımı ve saha ölçümleri temelinde deneysel olarak incelenmiştir. Ölçümler 17–21 Kasım 2025 tarihleri arasında, üretim, dağıtım ve talep alt sistemlerini kapsayacak şekilde gerçekleştirilmiş; enerji analizörü, termal kütlesel debimetre, basınç ve sıcaklık sensörleri, ultrasonik kaçak dedektörü ve çiğlenme noktası ölçeri kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, sistemin yıllık ortalama spesifik enerji tüketiminin yaklaşık 0,1168 kWh/Nm³ olduğunu göstermektedir. Toplam 1,16 bar basınç kaybının önemli bir bölümü (yaklaşık 0,75 bar) mekanik tesisattan kaynaklanmakta; 23 noktada tespit edilen toplam 541,84 L/dk kaçak debisi ise yaklaşık %15 kaçak oranına karşılık gelmektedir. Kaçak debileri belirgin bir Pareto dağılımı göstermiş; en büyük üç kaçak noktasının toplam kaçağın yaklaşık %40'ını oluşturduğu belirlenmiştir. Beş iyileştirme önleminin (kaçak giderme, basınç kaybının azaltılması, işletme basıncının düşürülmesi, üretim dışı durdurma ve tüketim optimizasyonu) toplam yıllık tasarruf potansiyeli 611.953 kWh enerji, 92.630 € maliyet ve 329 ton CO₂ emisyon azaltımı olarak hesaplanmıştır. Bu değerler, sistem enerji tüketiminin yaklaşık %22'sine karşılık gelmektedir. Çalışmanın üç hipotezi nicel verilerle doğrulanmıştır: görece yeni bir kompresör parkına rağmen sistemin iyileştirme potansiyeli bulunmaktadır; basınç kaybının baskın kaynağı mekanik tesisattır; kaçaklar ise az sayıda noktada yoğunlaşmaktadır. Sonuçlar, basınçlı hava sistemlerindeki verimsizliklerin çoğu zaman ekipman yaşından ziyade sistem düzeyindeki tasarım, işletme ve bakım uygulamalarından kaynaklandığını göstermektedir. Bu nedenle, ölçüme dayalı ve önceliklendirilmiş düşük maliyetli önlemlerle kayda değer enerji, maliyet ve emisyon kazanımları elde edilebileceği ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
Compressed air is a widely used industrial utility; however, its low conversion efficiency makes it energy-intensive. This thesis experimentally evaluates the energy performance of the compressed-air system in an automotive spare-parts manufacturing facility using the ISO 11011 assessment approach and field measurements. Measurements were carried out on 17–21 November 2025 and covered the production, distribution and demand subsystems using an energy analyzer, thermal mass flow meter, pressure/temperature sensors, ultrasonic leak detector and dew-point meter. The results show an annual average specific energy consumption of 0.1168 kWh/Nm³. Of the total 1.16 bar pressure loss, approximately 0.75 bar originates from the mechanical piping network. Twenty-three leak points were identified, with a total leakage flow of 541.84 L/min and an approximate leakage rate of 15%. The leakage distribution followed a Pareto-type pattern: the three largest leak points accounted for about 40% of total leakage. The combined annual savings potential of five improvement measures was calculated as 611,953 kWh of energy, €92,630 in cost and 329 tons of CO₂ emissions, corresponding to approximately 22% of system energy consumption. All three study hypotheses were supported by quantitative evidence: the relatively new compressor fleet still has measurable improvement potential; the dominant pressure-loss source is mechanical piping; and leakage is concentrated in a limited number of points. The findings indicate that inefficiencies in compressed-air systems arise mostly from system-level design, operation and maintenance practices rather than equipment age alone. Accordingly, substantial energy, cost and emission reductions can be achieved through measurement-based and prioritized low-cost measures.
Benzer Tezler
- Transonik kavite akışının aeroakustik incelemesi
Aeroacustic investigation of transonic cavity flow
HAYDAR İREY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHA ZAFER
- Gemiler için kinematik bir stirling motorunun hareket mekanizmalarının incelenmesi
An investigation on driving mechanisms of the kinematic stirling engine for ships
SERDAR METE
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Modeling, optimization, and analysis of a combined heat and power plant with biomass gasification using aspen plus
Aspen plus ile biyokütle gazlaştırma kullanan bir kombine ısı ve enerji santralinin modellenmesi ve optimizasyonu ve analizi
AHMET KEREM ALGÜZEY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Fan coil ısı eşanjörünün farklı kolektör tasarımının su basınç kaybına etkisi ve deneysel incelenmesi
Effect of different collector designs on water pressure loss and experimental investigation of the fan coil heat exchanger
ÇİLER GİZEM BOSTANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN PEHLİVAN
- Dinamik fonksiyonlu araç lastik hava kontrol valfinin tasarımı, sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Design and numerical/experimental investigation of dynamic functionally controlled vehicle tire air control valve
YAVUZ SELİM KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KİBAR