Yüksek verimli akıllı su pompası kontrol cihazı
High-efficiency smart water pump control device
- Tez No: 921941
- Danışmanlar: PROF. DR. AFŞİN GÜNGÖR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Küresel iklim değişikliği, enerji ve su kaynaklarının verimli yönetimini zorunlu kılan en önemli küresel sorunlardan biridir. Son yıllarda, iklim değişikliğiyle mücadele ve küresel enerji krizine yönelik çözüm arayışları, net sıfır emisyon hedefleri doğrultusunda dünya genelinde öncelikli bir konu haline gelmiştir. Enerji tüketiminde kayda değer bir paya sahip olan pompa sistemleri, yalnızca enerji tüketimi açısından değil, aynı zamanda su kaynaklarının sürdürülebilir şekilde yönetilmesi bakımından da stratejik bir rol oynamaktadır. Özellikle ev tipi su pompaları, su basıncının düzenlenmesi, atık su yönetimi ve sulama gibi alanlarda geniş kullanım alanı bulmakta ve bireysel enerji tüketimi üzerinde önemli etkiler yaratmaktadır. Hidromat, su şebekesindeki basıncın yetersiz olduğu durumlarda, suyun kullanıcıya ulaşmasını sağlamak amacıyla su pompalarına entegre edilen ve denge tankı ile basınç şalterine ihtiyaç duymadan pompayı otomatik olarak kontrol eden bir elektronik ünitedir. Bu sistemler, analog kontrol mekanizmalarıyla çalışmakta olup, su yüksekliğine bağlı basıncı hidromattaki diyafram aracılığıyla yayı sıkıştırarak dengelemektedir. Su kullanımı başladığında bu denge bozulmakta, diyaframın hareketi elektromekanik basınç anahtarını tetikleyerek pompanın devreye girmesini sağlamaktadır. Ancak, geleneksel analog hidromat sistemleri, düşük hassasiyetli mekanik çalışma prensipleri ve çevresel değişimleri algılayamamaları nedeniyle pompayı etkin şekilde kontrol edememekte; bu durum, hem elektrik ve su israfına yol açmakta hem de pompa ile hidromatın kullanım ömrünü olumsuz etkilemektedir. Bu tez çalışması kapsamında, geleneksel ev tipi pompa kontrol sistemleri ekonomik bir yöntemle dijitalleştirilmiş ve enerji ile su tasarrufu sağlayan yenilikçi bir pompa kontrol sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen sistemde, elektromekanik basınç anahtarı yerine patentli bir teknoloji yardımıyla uygun maliyetli bir elektronik sensör kullanılmış; bu sayede geleneksel sistemlerdeki eksiklikler giderilerek pompayı etkin kontrol eden bir kontrol kartı ve yazılım oluşturulmuştur. Çalışma, TÜBİTAK 1512 Girişimcilik Desteği ile Aryas Ar-Ge Mühendislik Şirketi bünyesinde gerçekleştirilmiş ve tüm araştırma-geliştirme faaliyetleri şirket ortamında tamamlanmıştır. Geliştirilen ürün, TEKNOFEST Gaziantep 2020 Çevre ve Enerji Teknolojileri Yarışması'nda finalist olarak başarı göstermiş ve“Akıllı Hidromat”başlıklı buluşun patent başvurusu yapılmıştır. ISIF20 Uluslararası Buluş Fuarı'nda Türk Patent ve Marka Kurumu tarafından gümüş madalya ile ödüllendirilen bu buluş, TR 2020 04680 B numaralı patentiyle 2022 yılında tescillenmiştir. Ayrıca, ürün TEKNOFEST 2022 Karadeniz Çevre ve Enerji Teknolojileri Yarışması'nda finalist olarak bir kez daha başarı elde etmiş ve sanayiye uyarlanarak akademi-sanayi iş birliği kapsamında kullanıma sunulmuştur. Pompa sistemlerinde enerji verimliliğini artırmaya yönelik bu yenilikçi yaklaşım, yalnızca elektrik ve su tasarrufu sağlamakla kalmayıp, iklim değişikliğiyle mücadelede stratejik bir adım teşkil etmekte ve sürdürülebilir kalkınma hedeflerine katkıda bulunmaktadır. Geliştirilen sistem, enerji kaynaklarının etkin kullanımını destekleyerek çevresel etkileri azaltmakta ve sosyoekonomik gelişime önemli katkılar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Global climate change is one of the most pressing global challenges, necessitating the efficient management of energy and water resources. In recent years, efforts to combat climate change and address the global energy crisis have emerged as a top priority worldwide, aligned with net-zero emission targets. Pump systems, which account for a significant share of energy consumption, play a critical role not only in energy efficiency but also in the sustainable management of water resources. Domestic water pumps are widely used in applications such as pressure regulation, wastewater management, and irrigation, significantly impacting individual energy consumption. A fluid control device is an electronic unit integrated into water pumps to automatically control their operation without requiring a pressure tank or switch, particularly in cases where water pressure in the network is insufficient. These systems operate with analog control mechanisms, balancing pressure based on the water height between the pump and the user's valve through a diaphragm that compresses a spring. When water use begins, this balance is disrupted, prompting diaphragm movement to activate an electromechanical pressure switch and engage the pump. However, traditional analog hydromate systems are limited by their low precision mechanical operating principles and inability to effectively detect environmental changes. Consequently, these systems fail to control pumps efficiently, resulting in wasted electricity and water, as well as reduced operational lifespan of pumps and fluid control device. Within the scope of this thesis, conventional domestic pump control systems were digitized through an economical approach, resulting in the development of an innovative pump control system that achieves energy and water savings. The developed system replaces the electromechanical pressure switch with a patented technology utilizing a cost-effective electronic sensor. This improvement addresses the shortcomings of traditional systems, enabling effective pump control through a custom-designed control board and software. This study was conducted under the auspices of Aryas R&D Engineering Company with support from TÜBİTAK 1512 Entrepreneurship Grant, and all research and development activities were completed within the company. The developed product achieved notable success as a finalist in the TEKNOFEST Gaziantep 2020 Environment and Energy Technologies Competition, and a patent application was filed for the invention titled“Smart Hydromate.”The invention was awarded a silver medal by the Turkish Patent and Trademark Office at the ISIF20 International Invention Fair and was officially patented under TR 2020 04680 B in 2022. Furthermore, the product was again recognized as a finalist at the TEKNOFEST 2022 Karadeniz Environment and Energy Technologies Competition and has since been adapted for industrial use as part of academia-industry collaboration. This innovative approach to enhancing energy efficiency in pump systems not only saves electricity and water but also represents a strategic step in combating climate change and contributing to sustainable development goals. The developed system supports the efficient use of energy resources, reduces environmental impacts, and offers significant contributions to socio-economic development.
Benzer Tezler
- Fotovoltaik enerji destekli akıllı tarımsal sulama sistemi
Smart solar irrigation system with fotovoltaic energy
MERVE SEZGİNER ÖKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
- Otomotiv ısı yönetim sistemlerinde termostat ile sıcaklık değişimlerinin kontrol stratejileri
Temperature variation control strategies with thermostats for automotive thermal management systems
ERKİN ŞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. KEMAL TANER
- Design, construction and performance evaluation of a single suction mixed flow pump impeller
Başlık çevirisi yok
O.CÜNEYT YAZAN
- Taşıtlarda kullanılan kompakt ısı değiştirici tasarımı
Compact heat exchanger design for vehicles
MELİH METİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM PARMAKSIZOĞLU
- Newton tipi olmayan akışkan kullanarak kalp destek pompası performansının sayısal ve deneysel olarak belirlenmesi
Experi̇mental and numerical determination of the performance of heart assi̇st pump using a non-Newtonian fluid
AHMET METE SABAH
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAFET YAPICI
