Binaların ısıtılmasında kullanılan sistemlerin ekserjetik ve eksergoekonomik analiz ve yöntemleriyle kıyaslanması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2013
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez kapsamında enerji kullanımı, verim, ekonomiklik ve sürdürülebilirlik gibi kavramlarının incelendiği dört çalışma yürütülmüştür. Her çalışmada farklı bir ısıtma sistemi (IS) ele alınmıştır. Bu çalışmalardan birincisi; bir binanın ısıtma ihtiyacının ekserji yöntemiyle analizini ve bazı ısıtma sistemi ekipmanlarının ekserji analizini, ikincisi; hem binanın ısıtma sisteminin ekserji analizini hem de ısıtma sistemindeki bazı ekipmanların eksergoekonomik analizini, üçüncüsü; ısıtma sistemini oluşturan bileşenlerin eksergoekonomik analizinin yanı sıra ekipman maliyetleri ile ekserji yıkımları arasındaki ilişkiyi ve dördüncüsü ise; ısıtma sisteminin bileşenlerinin ekserji analizi sonucu elde edilen verilerin eksergoekonomik analiz ile değerlendirilmesini içermiştir. Bina IS bileşenleri enerji ve ekserji analizi yöntemleriyle incelenmiş, tüm sistemin ekserji verimleri hesaplanmıştır. Dört IS'nin ekserji verimleri sırasıyla, % 2,7, % 2,68, % 3,18 ve % 3,46 olarak bulunmuştur. IS 1'de düşük ekserji (lowex) analizine ek olarak ısı merkezindeki sıcak su kazanına ve ısıtıcı sistemi ekipmanı olan fan-coil birimine detaylı ekserji analizi uygulanmıştır. Sıcak su kazanı ve fan-coil biriminin ekserji verimleri % 13,4 ve % 37,6 bulunmuştur. IS 2'de düşük ekserji analizinin yanı sıra, ısı merkezindeki sıcak su kazanı ve su ısıtıcısına (boyler) ekserjetik ve eksergoekonomik analizler uygulanmıştır. Sıcak su kazanı ve boylerin ekserji verimleri % 15,6 ve % 20,4 olarak elde edilmiştir. Kazana giren yakıtın, kazandan çıkan suyun ve boylerde ısıtılan suyun ekserji maliyet katsayıları sırasıyla 35,40 TL/GJ, 17,53TL/kJ ve 85,87 TL/kJ bulunmuştur. IS 3'te ekipmanların maliyetleri hesaplanarak ekipmanların ekserji analizleri sonucu elde edilen veriler kullanılmıştır. Bu kapsamda, düşük ekserji ve eksergoekonomik analizleri bir araya getiren "düşükeksergoekonomik (lowexergoeconomic)" olarak adlandırılan yöntem ilk kez uygulanmıştır. Ekserji, maliyet, enerji ve kütle (EXCEM) analiz yöntemi kullanılarak termodinamik kayıp akımının maliyete oranı değerleri; üretim, dağıtım, ısıtıcı ve bina kabuğu için 8 W/TL, 5 W/TL, 0,5 W/TL ve 0,46 W/TL olarak belirlenmiştir. Ayrıca yeni bir parametre olan ekserjetik maliyet etkinliği (ECE) tanımlanmıştır. Bu parametre tasarımcıların veya araştırmacıların sistemdeki hangi bileşenleri öncelikli olarak incelemesi gerektiğine karar vermesini sağlamaktadır. Bu çalışmada en yüksek ECE değerleri 0,278 ve 0,063 ile üretim ve bina kabuğu bileşenleri için hesaplanmıştır. IS 4'te düşük ekserji analizi sonucu elde edilen değerler, ilk defa ekipman maliyetleri de dikkate alınarak özgül ekserji maliyetlendirme (SPECO) analizinde kullanılmıştır. Düşük ekserji analizi ve SPECO analizi yardımıyla üretim, dağıtım veısıtıcı bileşenlerinden çıkan akımların ekserji maliyet katsayıları 296,9 TL/GJ 406,49 TL/GJ ve 436,7 TL/GJ bulunmuştur. ECE parametresine göre öncelikli olarak incelenmesi gereken bileşenlerin, 0,469 ile üretim ve 0,0057 ile bina kabuğu olduğu ortaya konulmuştur.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Enerji, ekserji, eksergoekonomik, ısıtma sistemi, bina, kazan, boyler, ısı değiştirici, radyatör, fan-coil ve ekserjetik maliyet etkinliği., Energy, exergy, exergoeconomic, sustainability, heating system, boiler, water heater, heat exchanger, radiator, fan-coil and exergetic cost effectiveness., Makina Mühendisliği A.B.D.
