Binalarda ısıtma ve soğutma sistemlerinde enerji verimliliği ve uygulamaları
Energy saving and applications in heating and cooling systems in buildings
- Tez No: 504273
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEHRA YUMURTACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Teknolojinin sürekli olarak gelişmesi ve artan dünya nüfusu, beraberinde yoğun bir enerji kullanımı getirmiştir. Gelişmiş ülkelerde kişi başına düşen enerji kullanımı gelişmekte olan ülkelere göre daha yüksektir. Daha doğrusu bir ülkede kişi başına kullanılan enerji miktarının büyüklüğü o ülkenin gelişmişlik durumuyla ilgilidir. Dünya üzerinde bulunan fosil kaynakların (doğalgaz, kömür, petrol vb.) sınırlı olduğu göz önüne alındığında enerji verimliliğinin öneminin büyük olduğu anlaşılmaktadır. Düzgün yapılan enerji verimliliği çalışmaları ile ülke bazında hem maddi yönden büyük bir tasarruf sağlanır hem küresel ısınmaya ve hava kirliliğine neden olan sera gazı emisyonu önemli ölçüde azaltılmış olur. Binalarda ve endüstride ısıtma ve soğutma amacıyla kullanılan enerji miktarı oldukça yüksektir. Bu sebeple iyi bir enerji verimliliği analizine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada santrifüj pompa-vana kombinasyonunda yapılan enerji verimliliği ve bunun için yapılan uygulamalar araştırılmış ve analiz edilmiştir. Isıtma-soğutma sistemlerinde enerji verimliliği analizi için en önemli cihazlar pompa- vana kombinasyonudur. Pompa sisteme gerekli debiyi ve DP'yi sağlar. Hat üzerindeki vanalar ise akışkan debisini ve DP'yi ayarlar. Dolaysıyla pompalar ve vanalar enerji verimliliğinin anahtar enstrümanlarıdır. Bu çalışmada öncelikle enerji verimliliği, Türkiye-Dünya enerji durumu ve enerji verimliliğiyle ilgili standartlar ile yasalar ele alınmıştır. Bunların yanında pompalarla aynı sistem içinde yer alan balans vanaları, motorlu vanalar, frekans konvertörleri ve elektrik motorları gibi ekipmanların verimliliğiyle ilgili araştırmalar yapılmıştır. Buna ek olarak santrifüj pompaların verimli çalışması için alınması gereken bir dizi önlem irdelenmiştir. Ayrıca bu tezde aynı enerji talebine sahip ve aynı şartlar altında çalışan bir binanın ısıtma- soğutma sisteminde kullanılan bir santrifüj pompa, sırasıyla sabit debili, sabit DP'li ve oransal kontrollü olarak çalıştırılmıştır. Santrifüj pompanın sabit DP'li ve oransal kontrollü olarak çalıştırılabilmesi için frekans konvertörü kullanılmıştır. Deney sonucunda 3 farklı pompa kontrol grubunda (sabit debili, sabit DP'li ve oransal kontrollü) harcanan elektrik enerjisi miktarlarının sayısal değerleri ayrı ayrı bulunmuş, bulunan bu değerler enerji verimliliği yönünden incelenmiştir. Bunun sonucunda frekans konvertörünün sağladığı enerji tasarruf miktarlarının yüzdesel değerleri hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalara göre frekans konvertörlü ve oransal kontrole sahip pompa sabit debili pompadan %53.8, frekans konvertörlü ve sabit DP'li pompa ise sabit debili pompadan %20.86 daha az elektrik enerjisi tüketmektedir. Böylece frekans konvertörlü ve oransal kontrollü pompaların kısmi yükler altında çalışan pompalarda kullanılması gerektiği ortaya çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
In a continuous development in the areas of technology and an increasing World's population bring an intensive energy consumption. The use of energy per human in developed countries are higher than developing countries. Moreover, The greatness of the energy used per person in a country is related to development state of that country. When It is considered that fossil resources (natural gas, coke, oil etc.) on the earth are limited, It is understood that energy efficiency is so important. By proper energy effiency studies, both a large amount of economic gain can be obtained across the country and harmful gases that cause to global warming and air pollution can be notably dimished. The amount of energy used for heating and cooling purposes in buildings and industrial areas is highly much. So a proper energy efficiency analysis is needed. In this study, The analysis of energy efficiency carried out at centrifugal pump-valve combination and applications for this purpose are analyzed and investigated. For analysis of energy efficiency in heating and cooling systems, the most important devices are pumps and valves. The pump provides needed flowrate and DP for the system. Valves at pipe line contract flowrate and DP. So pumps and valves are key instruments for energy efficiency. In this study, energy efficiency, Turkey-World energy situation and standarts and laws related to energy efficiency are primarily mentioned. Additionally, the researches about efficiency of balancing valves, motorized valves, frequency converters and electric motors which are placed in the same system with pumps carried out. In addition, In order to operate centrifugal pumps in an efficient way, some measures are investigated. Also in this thesis, the pump used in a heating- cooling system of a building is respectively operated with the applications of constant flow, constant DP and proportional control. Frequency converter is used to operate the pump under constant DP and proportional control. The result of the experiment, The numerical values of electric energy consumed by 3 different control groups(constant flowrate, constant DP and proportional control) were found and these values were examined the aspect of energy efficiency. Therefore, the amount of percentages of energy savings obtained the use of frequency converter were calculated. According to the calculations made, the pump with frequency converter and proportional control consumes 53.8% less energy than the constant flow pump and constant DP pump consumes 20.86% less electrical energy than the constant flow pump. Thus, it has been revealed that pumps with frequency converters and proportional controls should be used in pumps operating under partial loads.
Benzer Tezler
- Çanakkale için güneş destekli toprak kaynaklı düşey ısı değiştiricisi sistemi tasarımı
Solar assisted ground source vertical heat exchanger system design for Çanakkale
ARDA CAN ÇINKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHİR FATİH ÖZTÜRK
- Konutlarda akıllı oda termostatı kullanımı ile sağlanacak enerji tasarruf potansiyelinin belirlenmesi
Determining the energy saving potential to be provided by using smart room thermostat in residences
FATİH BUĞRA GÜRKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERMİN ONAYGİL
- Thermal and mechanical performance of cementitious PCM composites
Çimentolu FDM kompozitlerinin ısıl ve mekanik performansları
ERMAN YİĞİT TUNCEL
Doktora
İngilizce
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ
- Binalarda enerji verimliliğinde kullanılan malzemelerin ve maliyetin enerji verimliliğine etkisi
The effect of materials used in energy efficiency in buildings and cost on energy efficiency
MURAT AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiİSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜKERREM FATMA İLKIŞIK
- Termo bi-metallerin uyum gösteren cepheler bağlamında kullanımı: trombe duvar sistemi gölgeleme bileşeni örneği
The use of thermo bi-metals within the context of adaptive walls: trombe wall system shading component example
CEREN TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİYE ECEM EDİS