Investigation of the relation between energy consuption and load in air conditioning
Klima sistemilerinde yük ve enerji kullanımının incelenmesi
- Tez No: 78290
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN HEPERKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 276
Özet
Klima sistemli uygulamalar, kullanıldıkları ilk günden bu güne (özellikle evsel uygulamalarda) oldukça uzun bir süre bir lüks olarak görülmüş olsa da ; bugünün dünyasında önemli bir yer tutmaktadır. Bu ihtiyaç, kendini ilk olarak kalite ve rekabet kaygıları ile seramik, tekstil, matbaa gibi endüstriyel alanlarda göstermiştir. Daha sonraları yükselen hayat standartları ile restaurantlar; oteller hatta evlerde yerini almıştır. Kullanım amacı ne olursa olsun klima sistemleri bugün hayatımızda önemli bir yer tutmakta. Bugün artık ofislerimizi, yüksek katlı binaları, otelleri, tekstil ve seramik fabrikalarını HVAC sistemleri olmadan düşünmek imkansız. Ne yazık ki; HVAC sisteminin getirmiş olduğu bütün avantajlarına rağmen mühendisler ve mülk sahipleri bu sisteme yeni bir açı ile de bakmak zorunda kalmışlardır : getirmiş,olduğu ekonomik yük. Bu tezin amacı, klima sistemlerinde güç yük uyumunun bugün yaygın olarak kullanılmakta olan frekans kontrollü sistemli uygulamalarını incelemektir. Projede araştırma alanı olarak 360 odalı bir otel seçilmiştir. Odaların ısıtma ve soğutma sistemleri fan coilli sistem ile gerçekleştirilmektedir. Fan coil ve ısı pompalı ehiller ile ısıtma ve soğutma uygulamaları özellikle taze hava ihtiyacının bulunmadığı hacimlerde bugün yaygın olarak kullanılmaktadır. Fan coilli sistemin mantığı radyatörlü sisteme oldukça benzer, küçük bir farkla: fan coilli sistem hem soğutma hem de ısıtma ihtiyacına cevap verirken; radyatörlü sistem sadece ısıtma ihtiyacına cevap verir. Chiller, sistem içinde ihtiyaca göre sıcak ya da soğuk su sağlayan cihaz görevini görmektedir. Su bir pompa vasıtası ile fan coillere pompalanır. Radyatörlü sistem de olduğu gibi su, fan coil ile ısı pompalı ehiller arasında sirküle eder. IXHacimlerin ısıtma ve soğutma kapasite ihtiyaçları haftalık, aylık, mevsimlik olarak değişmektedir. Bu farklılık, ihtiyaç duyulan suyun miktarını da etkilemektedir. Geleneksel bir sistemde, pompa yapılan hesaplamalarda bulunan en yüksek su debisini sürekli olarak pompalamaktadır. Hatta çoğu zaman bu debi güvenlik katsayısı ile çarpılarak arttırılır. Bu arttırım aynı zamanda pompa kapasitesini de etkileyecektir. Pompanın yüksek debi ile çalışması sonucunda iki büyük problem oluşmaktadır : Birinci sorun, yük sorunudur. Sistemde su debisi düştükçe yük kaybı azalır buna karşılık pompanın basma yüksekliği artış gösterir. Bu durumda ihtiyaç duyulan basma yüksekliği sağlanabilmesi için vana kısılmasına gidilir ki bu da üretilen enerjinin sistemde eritilmeye çalışılması demektir, ikinci sorun, pompanın on-off pozisyonları arasında geçen zamandır. Pompa sistemin ihtiyacına göre devreye girecek, ihtiyacı karşılanacak ve tekrar kapanacaktır. Ancak ihtiyaç duyulan kapasite ve sistemin o anda karşılayabileceği yükün aralarının küçük olması durumunda pompa sık aralıklarla devreye girip çıkacaktır. Bu kısa devreye girip çıkışlar pompa ömrü açısından oldukça zararlıdır. Tüm problemleri çözmekte, pompalarda yeni bir sistem kullanılmaktadır: Frekans kontrol. Frekans kontrol, pompa motorunun frekans ve gerilimini kontrol etmektedir. Frekans kontrol, a.c. motorda kademesiz hız kontrolü sağlayan elektronik bir cihazdır. Bu proje test alanı olarak bir otelin alındığı ve klima ihtiyacının frekans kontrollü sistem ve frekans kontrolsüz sistem olarak uygulamalar karşısında göstermiş olduğu farklılıkları incelemektedir. Tezde aynı zamanda frekans kontrollü sistemin iklimsel farklılıklar durumunda göstereceği ayrılıkları incelenmesi açısından sözü edilen otel, üç farklı iklim şartına sahip üç ayrı il için tekrar incelenmiştir. Sonuç olarak gözlenmiştir ki, frekans kontrollü sistemler özelikle soğutmaya ihtiyaç duyulan bölgelerde ekonomik olarak büyük bir yarar sağlamaktadırlar.
Özet (Çeviri)
Although air conditioning had been accepted as luxury ( especially for the domestic and residential applications) for a long time after its first applications; in today's world it started to play an important role in our lives. This requirement has shown itself first in industrial applications such as ceramics, textile, press, etc. because of the quality and compatibility anxiety in the market. Later on it became a requirement for residential buildings such as hotels, houses and restaurants with the increase in life standards. Whatever the reason, today, air conditioning takes a considerable place in our lives. Today it is impossible to imagine offices, high rise buildings, hotels, textile or ceramic factories without HVAC systems. * Unfortunately, together with its advantage, HVAC systems have forced engineers and land-owners to view them from another point as well; the economical aspects of the systems. This project is aimed to make observations on enegy supply and load in air conditioning systems using frequency control, a widely used system for energy saving. The project test area is a hotel with 360 rooms. The heating and cooling of the rooms are made by fan coil systems. Fan coil and chiller system is a widely used air conditioning system for the spaces which do not need fresh air necessarily, such as hotel rooms; residential areas etc. The logic of the fan coil system is very similar to the radiator system but with a small difference : a fan coil system serves both cooling and heating arequirements of the spaces whereas a induction system meets heating requirements only. As in the radiator system water circulates between the fan coils and the chiller. The chiller is an equipment which can supply hot and the cold water. This water is pumped to the fan coil units. Heating and cooling requirements of a space changes daily, weekly and seasonally. These changes affect the required water flow which circulates in the system. In a standard system, the pump is selected for the maximum water flow requirement and 'this choice directly affects the pump size. The pump will directly pump the maximum flow rate to the system. When the pump system is designed for the maximum flow rate, two main problems occur The first is the head problem. The headlosses of the system decreases with a decrease in the water flow rate whereas the pump head increases. Therefore to match the required system head, valves are used to create additional headlosses which will cause a part of the energy to be dissipated in the system. The second problem is the time between the on and off positions of the pump. When the system needs energy, the pump will start, but if the energy requirement is small, the space will reach its required capacity quickly, and the pump will stop. After a short time it will have to start again. The pump starts and stops in short time intervals are dangerous for the electric motor. To eliminate these problems, a new system can be used to operate pumps with frequency control. The frequency converter controls the motor speed by converting the frequency and voltage of the mains supply from the fixed value to variable values. A static frequency converter is an electronic unit for stageless speed control of a.c. motors. XllThis project aims to compare the efficiencies of frequency controled systems and conventional controled systems applied in the sample spaces. Sample spaces are chosen to be hotels which use fan coil systems. Each hotel is located at three different regions which have extreme climates typical for Turkey. As a result of the calculations it has been observed that the frequency system is especially preferable for the warm and hot regions which have cooling and heating requirements XUl
Benzer Tezler
- Ankastre fırınlarda havalandırma parametrelerinin fırın ısıl performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of ventilation parametres on thermal performance on build-in domestic ovens
EMRE PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
- Energy efficiency oriented model based investigation of marine diesel engine and auxiliary systems
Enerji verimliliğine yönelik gemi dizel makineleri ve yardımcı sistemlerinde modelleme tabanlı araştırma
ÇAĞLAR DERE
Doktora
İngilizce
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Soğutma sistemlerinde döngüsel kayıpların deneysel ve teorik incelenmesi
Experimental and theoritical investigation of the cycling losses in cooling circuits
SERDAR KOCATÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLÜFER EĞRİCAN
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Modüler binaların bina formuna bağlı olarak farklı iklim bölgesinde enerji etkinliğinin incelenmesi
Investigation of energy efficiency in different climatic regions concerned with modular building form
VOLKAN CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL