Duvarlarında faz değiştiren madde bulunan bir veri merkezinde soğutma performansının deneysel olarak incelenmesi
An experimental study on cooling of data centers with phase change material in their walls
- Tez No: 733677
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN FEHMİ ÖZTOP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik ve Isı Tekniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Günümüzde teknolojinin hızla artması ile birlikte veri merkezi ihtiyacı da artmaktadır. Veri merkezleri enerji tüketimi yüksek olan tesislerdir. Bu nedenle veri merkezlerinde enerji tasarrufu ve enerji verimliliği gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Faz Değiştiren Maddeler (FDM), ısı depolama ve ısı salınımı yapabilen maddelerdir. Bu tez çalışmasında, Faz Değiştiren Madde ile veri merkezlerinin iç ortam sıcaklığının stabilitesinin korunması amaçlanmaktadır. Bu sayede daha küçük güç değerlerinde çalıştırılan veri merkezlerinde enerji tasarrufu ve enerji verimliliğinin sağlanması beklenmektedir. Bu tez çalışmasında, prototip bir veri merkezi hazırlanmıştır. Sisteme yerleştirilmesi için Laurik Asit (LA), Stearik Asit (SA) ve Undekanoik Asit (UA) kütlece %16, %32 ve %52 olarak karıştırılmıştır. LA-SA-UA'nın termofiziksel özellikleri incelenmiştir. DSC ile ölçülen, LA: SA: UA: LA-SA-UA'nın erime sıcaklıkları ve gizli ısı değerleri sırasıyla 47.13 ℃: 71.9 ℃: 26.82℃: 24.49 ℃ ve 190 J/g: 235 J/g: 178 J/g: 150 J/g bulunmuştur. KD2 Pro ile alınan ısıl iletkenlikleri LA, SA, UA ve LA-SA-UA için sırasıyla, 0.228 W/mK, 0.143 W/mK, 0.201 W/mK ve 0.245 W/mK bulunmuştur. Isı kapasitesi değerleri LA, SA, UA ve LA-SA-UA için sırasıyla 22.15 J/g, 18.82 J/g, 17.2 J/g ve 20.49 J/g bulunmuştur. Sonuçlar LA-SA-UA karışımının enerji depolamada kullanılabilirliğini göstermektedir. Veri merkezinin boş ve FDM'li durumlarını kıyaslamak için sistem içerisinde belirlenen yerlere ısıl çiftler yerleştirilmiştir. Dört farklı hız değerlerinde (5 m/s, 4.45 m/s, 4.25 m/s ve 2.5 m/s) boş ve FDM'li durumları kıyaslanmış. 5 m/s, 4.45 m/s, 4.25 m/s ve 2.5 m/s için Boş-FDM'li sistem süreleri sırasıyla 7800sn-16440sn, 6960sn-14200sn, 5880sn-11900sn ve 4440sn-9360sn olarak ölçülmüştür. Bu çalışmada LA-SA-UA'nın veri merkezinde enerji depoladığı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Today, with the rapid increase in technology, the need the for data centers is also increasing. Data centers are facilities with high energy consumption. For this reason, energy saving and energy efficiency in data centers are gaining importance day by day. Phase Change Materials (PCM) are materials that can heat energy storage and heat release. In this thesis, it is aimed to maintain the stability of the indoor temperature of data centers with Phase Change Materials. In this way, it is expected to provide energy saving and energy efficiency in data centers operated at smaller power values. In this thesis, a prototype data center has been prepared. Lauric Acid (LA), Stearic Acid (SA) and Undecanoic Acid (UA) were mixed as %16, %32 and %52 by mass to be placed in the system. Thermophysical properties of LA-SA-UA were investigated. The melting temperatures and latent heat values of LA: SA: UA: LA-SA-UA measured by DSC were found to be 17.13 ℃: 71.9 ℃: 26.82 ℃: 24.49 ℃ and 190 J/g: 235J/g: 178 J/g: 150 J/g respectively. The thermal conductivities obtained with the KD2 Pro were found to be 0.288 W/mK, 0.143 W/mK, 0.201 W/mK and 0.245 W/mK for LA, SA, UA and LA-SA-UA, respectively. The heat capacity values were found to be 22.15 J/g, 18.82 J/g, 17.20 J/g and 20.49 J/g for LA, SA, UA and LA-SA-UA, respectively. The results show the usability of the LA-SA-UA mixture in energy storage. In order to compare the condition where the data center is empty and with PCM, thermocouples are placed in the determined places in the system. Empty and with PCM cases were compared at four different speeds (5 m/s, 4.45 m/s, 4.25 m/s and 2.5 m/s). System times empty – with PCM for 5 m/s, 4.45 m/s, 4.25 m/s and 2.5 m/s were measured as 7800sec-16440sec, 6960sec-14200sec, 5880sec-11900sec, 4440sec-9360sec, respectively. In this study, it is clearly seen that LA-SA-UA energy storage in the data center.
Benzer Tezler
- Faz değiştiren malzemelerin bina duvarlarına uygulanmasının ısıtma ve soğutma yüküne etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of application of phase changematerials to building walls on heating and cooling load
HİLAL ÇALIK ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURHANETTİN ÇETİN
- Faz değiştiren malzeme (FDM) içeren duvar bloklarının içyapı formlarının Türkiye'deki iklim bölgeleri için belirlenmesi
Determination of inner forms of wall blocks containing phase changing-material (PCM) for climate regions in Turkey
ERSİN HAYDARASLAN
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURHAN ÇUHADAROĞLU
- Faz değiştiren malzemelerin sıcak-kuru ve soğuk iklim bölgelerindeki yapı kabuğu enerji performansının karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of phase change material enhanced building envelopes and their energy performance analysis for hot-dry and cold climatic regions
AYŞIL COŞKUNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM TEKİN
- Seraların güneş enerjisi ile ısıtılması
Greenhouses heating with solar energy
MELEK EKİNCEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiFizik Bölümü
PROF. DR. ERTUĞRUL YÖRÜKOĞULLARI
- Numerical model of flue gas desulfurization spray tower in power plant
Enerji santrallerinde baca gazı kükürt arıtma sistemlerinin nümerik modeli
OSMAN GÖZÜTOK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. BAYRAM ÇELİK