Geri Dön

Telekomünikasyon baz istasyonlarında soğurmalı soğutma sistemlerinin modellenmesi

Modelling of absorption cooling systems in telecomunication base station

  1. Tez No: 727956
  2. Yazar: MEHMET ÜMİT İRVASA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA BAHADIR ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 154

Özet

Makro baz istasyonları, telekomünikasyon baz istasyonların çeşitleri arasında iletişim cihazlarının soğultması için en çok elektrik enerjisi tüketmektedir. Bu çalışmada, makro baz istasyonlarında soğutma işleminin daha ekonomik ve çevreci bir şekilde yapılabilmesi için güneş kaynaklı tek kademeli sürekli çalışan soğurmalı soğutma sisteminin Matlab programı ile modellenmiştir. Oluşturulan model, güneş kolektörünün ürettiği saatlik ısı enerjisini kaynatıcıya transfer edilen ısı enerjisi saatlik değişkenlik göstermekte ve gerektiğinde yardımcı enerji kaynağı kullanmaktadır. Model üzerinde TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Standardında 3. derece-gün bölgesinde bulunan Ankara ili, 2. Derece-gün bölgesinde bulunan İstanbul ili, 1. Derece gün bölgesinde bulunan fakat farklı enlem derecelerine sahip İzmir Adana illeri için Meteoroloji Genel Müdürlüğünden temin edilen saatlik veriler (dış hava sıcaklığı ve rüzgâr hızı) ile güneş ışınım modeli kullanılarak soğutma sisteminin yıllık gerekli elektrik enerjisi ihtiyacı hesaplanmıştır. Telekomünikasyon baz istasyonu kabininin ısı kazancı için yapay sinir ağları modeli oluşturulmuş, oluşturulan modelin R2 değeri 0,9999 olarak hesaplanmıştır. Soğutma sistemin yıllık elektrik enerjisi gereksinimi Ankara ili için 18212 kWh, İstanbul ili için 18476 kWh, İzmir ili için 17564 kWh ve Adana ili için 17345 kWh olduğu görülmüştür. Enerji tüketimini azaltmak için modele serbest soğutma sistemi eklenmiş ve yeni modelde yıllık elektrik enerjisi ihtiyacı ilk modele göre Ankara ili için %88 azalarak 2109 kWh/yıl, İstanbul ili için %85 azalarak 2794 kWh, İzmir ili için %85 azalarak 2494 kWh, Adana ili için %85 azalarak 2325 kWh olarak hesaplanmıştır. Son olarak soğutma sisteminin uygulanabilirliğinin belirlenmesi için toplam maliyeti ile COPsm=4 olan mekanik buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin toplam maliyeti yıllık %15 sabit enflasyon oranı kullanılarak karşılaştırılmıştır. İki sistemin toplam maliyetinin ortalama 6,5 yıl arasında eşitlendiği görülmüştür. Ayrıca tüketilen elektrik enerjisinin azalması sebebiyle çevreye ortalama 1505kg eşdeğer CO2 gazı salınımı azaltılacaktır.

Özet (Çeviri)

Macro base stations consume the most electrical energy for cooling communication devices among the types of telecommunications base stations. In this study, in order to perform the cooling process in macro base stations in a more economical and environmentally friendly way, the solar sourced single-stage continuous absorption cooling system is modeled with the Matlab program. In the model created, the hourly heat energy produced by the solar collector and the heat energy transferred to the boiler vary hourly and use an auxiliary energy source when necessary. On the model, the hourly data obtained from the General Directorate of Meteorology for the provinces of Ankara in the 3rd degree-day region, Istanbul in the 2nd degree-day region, İzmir Adana provinces in the 1st degree day region but with different latitudes in the TS 825 Standard of Thermal Insulation Rules in Buildings. By using the data (outside air temperature and wind speed) and the solar radiation model, the annual electrical energy requirement of the cooling system was calculated. An artificial neural network model was created for the heat gain of the telecommunication base station cabinet, and the R2 value of the created model was calculated as 0.9999. Annual electrical energy requirement of the cooling system was found to be 18212 kWh for Ankara, 18476 kWh for Istanbul, 17564 kWh for Izmir and 17345 kWh for Adana. Free cooling system has been added to the model to reduce energy consumption, and in the new model, the annual electrical energy requirement had been calculated as 2109 kWh/year with a decrease of 88% for the province of Ankara, 2794 kWh with a decrease of 85% for the province of Istanbul, 2494 kWh with a decrease of 85% for the province of İzmir, and 2325 kWh with a decrease of 85% for the province of Adana compared to the first model. Finally, in order to determine the applicability of the cooling system, the total cost of the system and the total cost of the mechanical vapor compression cooling system with COPsm=4 was compared using a fixed inflation rate of 15% per year. It was observed that the total cost of the two systems was equal between 6.5 years on average. In addition, due to the decrease in the consumed electrical energy, an average of 1505kg equivalent CO2 gas emission to the environment will be reduced.

Benzer Tezler

  1. Telekomünikasyon baz istasyonlarında enerji verimliliğinin arttırılması için faz değiştiren madde geliştirilmesi

    Development of phase changing material for increasing energy efficiency in telecommunication base stations

    ENDER UZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİME ÖMÜR PAKSOY

  2. Telekomünikasyon baz istasyonlarının iklimlendirilmesinde gizli ısı depolama uygulaması

    Latent heat storage application for climatization of telecommunication base stations

    ENDER UZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİME ÖMÜR PAKSOY

  3. A compact two stage GaN power amplifier design for sub-6GHz 5G base stations

    6GHz altı 5G baz istasyonuları için kompakt iki katlı GaN güç yükselteç tasarımı

    BURAK BERK TÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERKAN ŞİMŞEK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN ŞERİF SAVCI

  4. Bir mikrodalga antenin ışıma ana hüzmesinin ayarlı bir toprak düzlemiyle yönlendirilmesi

    Directing main radiation pattern of a microwave antenna by using reconfigurated ground plane

    SERKAN YILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEVDET IŞIK

  5. Telsiz ağlarda enerji verimlilikli yeni iletim protokolleri

    Energy-efficient novel transmission protocols for wireless networks

    İBRAHİM AYDIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ÜMİT AYGÖLÜ