Geri Dön

Comparative study of solar optical fibre and artificial light for daylighting and energy management in tunnel threshold zone

Gündüz aydınlatmasında tünel eşik bölgesinde güneş optik fiber ve yapay ışıkların enerji yönetiminı çalışması

PDF İndir

  1. Tez No: 716454
  2. Yazar: YAHYA SOGODOK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CANAN PERDAHÇI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Biyodinamik LED, Eşik Bölgesi, LISTAR 4D, Parlaklık, Solar Optik fiber, Biodynamic LED, Threshold Zone, LISTAR 4D, Luminance, Solar Optical fiber
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 73

Özet

Bu çalışmanın amacı, tünelin eşik bölgesindeki parlaklık seviyesini artırmak için bir çözüm önermek ve bunu solar optik fiber kullanan mevcut bir çalışma ile karşılaştırmaktır. Eşik bölgesinde kullanılacak aydınlatma sistemi Biyodinamik Işık Yayan Diyot armatürlerin kullanıldığı yapay aydınlatma sistemidir. Mevcut çalışmada kullanılan sistem sadece günışığı ile sınırlıdır. Yani sistem gece kullanılamaz. Ek olarak, sistem yalnızca güneş ışığı varlığında çalışır, aksi takdirde tüneldeki armatürlere güç sağlamak için şebekeden güç gerekir. Bu nedenle, sistem bağımsız olamaz. Hibrit sistem gereklidir. Ayrıca sistem, iletim ortamı olarak fiber optik kullanır. Ancak teorik ve pratik olarak fiber optik kablodaki zayıflama kaybının daha uzun mesafe ile oldukça yüksek olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, iletim verimsizdir. Yukarıda belirtilen nedenlere dayanarak, mükemmel optik ve fotometrik parametrelere sahip Biyodinamik LED armatürlerin kullanıldığı bir aydınlatma sistemi önerdik. Ek olarak, bu aydınlatma sistemi iyi elektriksel özelliklere sahiptir. Armatürler çevre dostudur ve enerji tasarrufludur. Ayrıca armatürler hem gündüz hem de gece için ve şebekeli veya sistemsiz olan her yerde kullanılabilir. G109 Karayolu Huashuyan Tüneli, mevcut çalışma aynı tünele dayandığından daha iyi karşılaştırma için bir örnek olarak alınmıştır. Çalışma, simülasyon yazılımında tünel tasarımı için gerekli parametrelerin hesaplanmasından oluşmaktadır. Parametreler Internationale Commission de l'Eclairage (CIE 88:1990 ve CIE 88:2004) esas alınarak hesaplandıktan sonra, bilgisayar destekli LITESTAR 4D-tunnel aydınlatma yazılımına sunulur ve optimizasyon hesaplaması yapılır. Simülasyon sonuçları yorumlanmış ve solar optik fiber aydınlatma tasarım sisteminde elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Ekonomik ve enerji analizleri eşit olarak değerlendirilmiştir. Eşik tutuşunun gerekli parlaklık seviyesi 83.47 cd/m2 idi. Solar optik fiber kullanılarak aydınlatma için elde edilen sonuç 181.31 cd/m2 idi; aksine elde ettiğimiz sonuç ortalama 91.15 cd/m2'dir. Overall Uniformity 0.47 ve Eşik Artışı %1.7 idi. Elde ettiğimiz sonuç, solar optik fiber aydınlatma sistemi sonucundan daha az olsa da, eşik bölgesinin parlaklık gereksinimini karşılamaya yeterlidir. Ancak sistemimizin avantajı, günün her saatinde kullanabilmemiz ve enerji tasarruflu olmasıdır.

Özet (Çeviri)

The objective of this study is to propose a solution to enhance the luminance level in the tunnel's threshold zone and compare it with an existing work that used solar optical fiber. The lighting system to be used in the threshold zone is the artificial lighting system using the Biodynamic Light-Emitting Diode luminaires. The system used in the existing work is limited to daylighting only. That is, the system cannot be used at nighttime. In addition, the system only works in the presence of sunlight otherwise power from the grid is needed to power the luminaires in the tunnel. Therefore, the system cannot be standalone. Hybrid system is required. Further, the system uses optical fiber as a transmission medium. However, theoretical and practically it is demonstrated that the attenuation loss in the fiber optic cable is considerably higher with longer distance. Therefore, the transmission is inefficient. Based on the above-mentioned reason, we proposed a lighting system using Biodynamic LED luminaires, which have excellent optical and photometric parameters. Additionally, this lighting system has good electrical properties. The luminaires are environmentally friendly and energy-efficient. Moreover, the luminaires can be used both for daytime and nighttime and anywhere there is power-grid system or Islanded system. Huashuyan Tunnel of G109 Highway was taken as a case study for better comparison since the existing work was based on the same tunnel. The study consist of calculating necessary parameters needed to design the tunnel in the simulation software. Once the parameters are calculated, based on the Internationale Commission de l'Eclairage (CIE 88:1990 and CIE 88:2004), they are provided to the computer Aided software LITESTAR 4D-tunnel lighting and the optimization calculation is conducted. The simulation results were interpreted and compared with the results obtained in solar optical fiber lighting design system. The economic and energy analysis were equally evaluated. The required luminance level of the threshold hold was 83.47 cd/m2. The result obtained for illumination using solar optical fiber was 181.31 cd/m2; in contrast, the outcome we obtained was an average luminance of 91.15 cd/m2. The Overall Uniformity was 0.47 and the Threshold Increase was 1.7%. The result we obtained is sufficient to satisfy the luminance requirement of the threshold zone though it is lesser than the result for solar optical fiber lighting system. However, the advantage of our system is that we can used it at any time of the day and it is energy-efficient.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    610391

    Thermal and mechanical performance of cementitious PCM composites

    Çimentolu FDM kompozitlerinin ısıl ve mekanik performansları

    ERMAN YİĞİT TUNCEL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ

  2. Tez No

    398084

    Şehir içi otobüslerde tekstil hava kanalı tasarımı

    Textile air duct design for city buses

    AKIN ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ

  3. Tez No

    315687

    Saf ve rutenyum (Ru) katkılı transparan iletken oksit yapılı ince filmlerin üretimi, elektriksel, optiksel, yapısal karakterizasyonu ve nem sensörü uygulamaları

    Fabrication and characterization of the electrical, optical and structural properties of the pure and ruthenium doped transparent conducting oxides thin films and humidity sensors applications

    HANDE SÖZBİLEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖMER MERMER

  4. Tez No

    14057

    Açık ve bulutlu atmosfer koşullarında saatlik toplam ışınım öngörüsü için bir model

    Hourly total solar radiation model for clear and cloudy atmospheres

    SEMA TOPÇU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1988

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. SÜREYYA ÖNEY

  5. Tez No

    825677

    Kalıcı mıknatıslı senkron generatör kullanan rüzgâr türbinlerinin kontrol yöntemlerinin karşılaştırması

    Comparative study of wind turbine control methods with permanent magnet synchron generator

    MAHMUD MIARRİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURETTİN ABUT

Geri Dön