Search

Yüksel, Bedri ( Balikesir Author ), Türkiye'de konut sektöründe tüketilen enerji toplam enerji tüketiminin yaklaşık üçte biri kadardır. Bundan dolayı konut sektöründeki enerji tasarrufu ve verimliliği üzerinde durulması gereken önemli konudur. Bu çalışmada bölgesel ısıtma sistemi kullanılan Atatürk Üniversitesi kampusünde ki boru dağıtım hatlarında meydana gelen enerji ve ekserji kayıpları hesaplanmıştır.

Bu çalışmada doğalgaz yakıtlı bir kazanda baca gazındaki duyulur ve gizli enerji kayıplarının geri kazanımı araştırılmış ve gizli enerjinin geri kazanımı için baca gazındaki su buharının yoğuşması olayı incelenmiştir. Bu nedenle Atatürk Üniversitesi bölgesel ısıtma sistemindeki gerçek işletme verileri alınmıştır. Bu sisteme ait enerji geri kazanımı için uygulanabilir çeşitli senaryolar düşünülmüştür. Bu senaryolarda kullanılan ekonomizer, yoğuşmalı ekonomizer ve hava ön ısıtıcısı gibi ısı değiştiricilerin seçimi, tasarımı ve tüm senaryoların enerji, ekserji ve ekonomik analizi yapılmıştır. Yoğuşmalı ekonomizer tasarım hesaplarında sonlu farklar metodu kullanılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda her biri 80 m2 yüzey alanına sahip 316 kalite yatay paslanmaz çelik borulardan yapılmış 3 adet yoğuşmalı ekonomizer yardımıyla 184 adet lojman dairesinin sıcak su ihtiyacı karşılanabilmektedir. Bu senaryonun yaklaşık maliyeti 205 176,06 TL olup sistemin geri ödeme süresi 3 aydır. Sistemin 20 yıllık ekonomik ömrü boyunca sağlayacağı toplam tasarruf miktarı şimdiki değer metodu kullanılarak 12 443 041,31 TL olarak hesaplanmıştır. In this study, recovery of sensible and latent energy losses from flue gas in a natural gas fired boiler was researched and investigated water vapour condensing in flue gas for recovery of latent energy. For this reason, actual operation data were taken in Ataturk University district heating system. Various feasible scenarios were thinked for energy recovery relating to this system. Selection and design of heat exchangers which were used in these scenarios and energy, exergy and economical analysis of all of the scenarios were done. Finite difference method was used in the condensing economizer design calculations. As a result of calculations, hot water needs of 184 flats could be supplied adding out of boilers in the heating system three condensing economizer having 80 m2 heat transfer area made of AISI 316 stainless steel horizontal pipes. Capital cost of is 205 176,06 TL and payback period is three months of this scenario. During 20 years economic life total savings of the system was calculated 12 443 041,31 TL with present value metod. 192

Bu çalışmada; Gümüşhane Meyve Suyu Fabrikası'nın 2010 yılındaki üretim verileri kullanılarak meyve suyu ve marmelat üretim süreçleri için enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Bu analizler sanayideki üretim tesislerinin enerji verimliliğini artırmak ve atık enerjinin geri kazandırılmasını amaçlamaktadır. Bu amaç doğrultusunda endüstriyel tesislerde enerji ve ekserji analizleri termodinamik açısından büyük önem taşımaktadır. Sürekli akışlı bir açık sistem olarak ele alınan meyve suyu ve marmalet üretim süreçlerine giren ve çıkan her bir durum için enerji ve ekserji analizi sonuçları elde edilmiştir. Bu sonuçlara bağlı olarak meyve suyu ve marmalet üretim süreçlerinin birinci ve ikinci kanun verimleri tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilerek birinci ve ikinci kanun verimlerini iyileştirmek için Gümüşhane Meyve Suyu Fabrikası'na önerilerde bulunulmuştur.Anahtar Kelimeler: Kuşburnu suyu üretimi, enerji, entropi, ekserji, ekserji verimi, ekserji yok oluşu, termodinamik, tersinmezlik. In this study, it is made the energy and exergy analyzes for the fruit juice and jam production processes by using production data of Fruit Juice Factory of Gümüşhane in 2010. These analyzes aim to gain them back to the waste of energy and to increase energy efficiency of production facilities in the industry. For this purpose, energy and exergy analyzes of industrial plants is of great importance in terms of thermodynamic. It is obtained the results of energy and exergy analysis for each condition entering and leaving to production processes of the fruit juice and jam taken as an continuous flow open system. Depending on these results, the first and second laws of fruit juice and jam the production process yields were determined. It is made suggestions to the Fruit Fuice Industry of Gümüşhane in order to improve the efficiency of the first and second law by evaluating the results obtained.Keywords: Production of furit juice, energy, entropy, exergy, exergy efficiency, exergy destruction, thermodynamics, irreversibility. 116

Ülkelerin sürdürülebilir kalkınması, sosyal ve ekonomik gelişmesi ile istikrarının sağlanması için düşük maliyetli ve güvenilir bir enerji arzı gerekmektedir. Gelecekteki sosyal ve ekonomik gelişmeyi tehlikeye sokmayacak şekilde çevre üzerindeki olumsuz etkileri minimum seviyede tutarak üretilmesi gereken bu enerji üretimden tüketime her safhada en verimli bir şekilde kullanılmalıdır. Dünyanın birçok yerinde olduğu gibi Ülkemizde de enerji üretiminin sürdürülebilirliğini sağlamak ve sera gazı emisyonlarının neden olduğu çevresel zararları azaltmak için yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı üretim desteklenerek etkin bir şekilde kullanılmalıdır. Bu sebeplerle Ülkemizdeki yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde büyük bir öneme sahip olan ekonomik kullanılabilir hidroelektrik enerji potansiyelinin bir an önce ekonomiye kazandırılması çok önemlidir. Su kaynaklarını değerlendirerek enerji üretmek amacıyla geliştirilen hidroelektrik santral projelerinde, akarsuyun doğal akış rejimine ve dolayısıyla ekolojisine müdahale edilmesi kaçınılmaz görülmektedir. Ancak, ?çevre için kalkınmadan, kalkınma için çevreden vazgeçilemez? prensibi doğrultusunda teknoloji-ekonomi-çevre yaklaşımı ile yeni teknolojiler de kullanılarak çevre ile uyumlu projeler geliştirilmelidir.Bu tez çalışmasında, yenilenebilir enerji kaynakları hakkında bilgi verilerek, sürdürülebilir enerji yönetimi ile hidroelektrik enerji üretmek için kullanılan suyun stratejik önemi üzerinde durulmuş ve Erzurum ili hidroelektrik enerji potansiyeli proje aşamalarına göre tespit edilerek bu potansiyelin tamamının geliştirilmesi halinde Erzurum ve Türkiye ekonomisi ile çevre üzerindeki kazanımlar incelenmiştir. A dependable energy with low cost is needed for social and economic development and for providing economic stability in order to make sustainable improvement of countries. This energy which needs to be produced by keeping negative effects up an environment at the minimums level has to be used most productive in each phase from producing to consuming without putting social and economic development in danger in the future. In our country like many parts of the world, production depending on renewable energy sources has to be used by supporting in on effective way in order to provide the sustainability of in producing energy and reduce environmental damages which are the cause of greenhouse gas emissions. Because of these reasons it is important to use economic usable hydroelectric energy potential which is very important among the renewable energy sources in our country. It seems that in hydroelectric powerhouse projects that is developed for producing energy by using water springs it is inevitable to interfere to the regime of flowing stream and so too is ecology. But projects that are in harmony with environment must be developed by using technology ? economy ? environment tendency and new technology on the direction of ?not giving up environment for improvement, improvement of environment? principle.In this thesis study, the strategic importance of sustainable energy process and water that is used for hydroelectric energy is studied by giving information about renewable energy sources. Hydroelectric energy potential of Erzurum is determined according to the phases of project and it is examined that how it will be beneficial if all this potential is improved for Erzurum, Turkey economy and environment. 86

Bu çalışmada, hava-su, hava-hava, su-su ve su-hava olmak üzere dört farklı çalışma şekline sahip ısı pompası sisteminin ekonomik analizi yapılmıştır. Dört farklı çalışma şekli için, sabit yoğuşturucu sıcaklığında buharlaştırıcı kaynak akışkan sıcaklığının artışına bağlı yıllık elektrik tüketim miktarları ve yıllık elektrik maliyetleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar grafikler halinde verilmiştir. Ayrıca, mevcut ısı pompası sistemi ile aynı kapasiteye sahip bir elektrikli ısıtıcı arasında ekonomik analiz yapılmıştır. İşletme ve kurulum maliyetleri göz önüne alınarak yapılan ekonomik analizde ?Geri Ödeme Süresi Metodu? ve ?Net Bugünkü Değer Metodu? kullanılmıştır. Çalışmada, elektrikli ısıtıcıya göre, hem verimlilik hem de ekonomik yönden hangi çalışma şeklinin daha avantajlı olduğu saptanmıştır.Geri ödeme süresi metodu ile yapılan ekonomik analiz sonucunda su-hava, su-su, hava-hava, hava-su çalışma şekline sahip ısı pompa sistemleri için geri ödeme süreleri sırasıyla; 4,2 yıl, 4,9 yıl, 4,6 yıl ve 5,5 yıl olarak hesaplanmıştır. Net bugünkü değer metodu ile yapılan ekonomik analiz sonucunda su-hava, su-su, hava-hava, hava-su çalışma şekline sahip ısı pompa sistemleri için net bugünkü değerler sırasıyla 1034 TL, -177 TL, -1483 TL ve -3005 TL olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, su-hava çalışma şekline sahip ısı pompası sisteminin en kısa geri ödeme süresi ve pozitif net bugünkü değere sahip olduğu saptanmıştır. Bu sistemin, diğer çalışma şekilleri ve elektrikli ısıtıcıya göre daha avantajlı olduğu sonucuna varılmıştır. In this study, it was made economical analysis of heat pump system which had four different mode of operation namely air to water, air to air, water to air and water to water. It was computed annual electricity consumption amounts and annual electricity costs depending on the increase in temperature of evaporator resource fluid for four different mode of operation. Results obtained were presented with figures. It was also made economical analysis between existing heat pump and an electric heater with the same capacity. That economic analysis was made taking into account costs of operation and organization had used ?Simple Payback Method? and ?Net Present Value Method?. In study, it was determined which operation mode was more advantage both efficiency and economically according to electric heater.Simple paybacks and present values were computed 4,2, 4,9, 4,6 and 5,5 year, and 1034, -177, -1483 and -3005 TL, respectively for air to water, air to air, water to air and water to water. As a result, it was determined the least simple payback and positive net present value in heat pump system which had water to air mode of operation. It was also seen that heat pump system which had water to air mode of operation was more advantageous than other operation modes and electric heater. 82

Bu çalışma kapsamında, aynı düzenek üzerinde kurulu olan ve aynı kompresörle çalışabilen dört farklı ısı pompasının enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Üzerinde inceleme yapılan ısı pompaları ve kullanılan sistem bileşenleri kendi aralarında ekserji davranışlarına göre karşılaştırılmışlardır. Karşılaştırma sonucunda hangi ısı pompası sisteminin enerjetik ve ekserjetik olarak daha verimli ve avantajlı olduğu belirlenmiştir.Bu amaçla, havadan havaya, havadan suya, sudan suya ve sudan havaya olmak üzere, dört farklı ısı pompası modunda çalışabilen çok fonksiyonlu bir ısı pompası deney düzeneği tasarlanmış ve kurulmuştur. Sistemde biri havalı ve diğeri sulu olmak üzere iki adet kondenser ile biri havalı ve diğeri sulu olmak üzere iki adet evaporatör kullanılmıştır. Sistemde kullanılan valfler yardımı ile soğutucu akışkan evaporatörler ve kondenserler arasında istenilen şekilde yönlendirilmektedir. Böylece tasarlanan ısı pompası sistemi istenilen çalışma modunda kullanılabilmektedir. Her bir çalışma modu için ısı pompalarının ısıl kapasiteleri eşittir.Isı kaynağı olarak evaporatörde kullanılan suyun ve havanın farklı debi ve sıcaklıkları için her bir çalışma sisteminde deneyler yapılmıştır. Deneylerden elde edilen veriler yardımıyla her bir ısı pompası sisteminin performansları ve ekserjetik davranışları karşılaştırılmıştır. Aynı zamanda sistemlerin termodinamik performanslarının evaporatör ve kondenserde kullanılan akışkanların türüne göre nasıl bir değişim gösterdiği de belirlenerek karşılaştırma yapılmıştır. Bunlara ilaveten sistemde kullanılan bileşenler de farklı çalışma modlarındaki ısıl performansları ve ekserjetik davranışlarına göre karşılaştırılmışlardır. In this study, energy and exergy analysis were carried out for four different heat pump systems on the same experimental setup using just one compressor for each system. The heat pump systems investigated and components used on the systems were compared among each other according to their energetic and exergetic performances in order to evaluate which system was more efficient and advantageous.A multifunctional heat pump experimental setup that can be operated in four different modes, including air to air, air to water, water to air and water to water modes, was designed and founded in order to achieve this aim. Experimental system consists of one water-cooled and air-cooled condenser and one water-cooled and air-cooled evaporator. The direction of refrigerant fluid used in the system can be easily changed between the condensers and evaporators with the help of valves. In this way the designed heat pump experimental setup can be operated in different modes. Heat capacity of each heat pump mode is equal.Experiments were performed under various mass flow rates and various temperature levels of water and air used at the evaporator as heat source. Then the comparison was made among each heat pump system according to their thermodynamic performance and exergetic manners. Moreover, the change of thermodynamic performance of each system with respect to the type of fluids used in the evaporators and condensers was determined and compared to each other. In addition, exergetic performances of the components used on the systems were determined and compared for different operating modes. 188

Bu çalışmada Atatürk Üniversitesi Isıtma Merkezindeki kazan bacalarından atılan kayıp enerjinin geri kazanımı ve geri kazanılan bu enerjinin kullanım potansiyelinin araştırılması amaçlanmıştır. Baca gazındaki kayıp enerjinin sistemde geri kullanımının kazan verimini artıracağı, yakıt tasarrufu sağlayacağı ve bu kayıp enerjiden mahal ısıtmasında ve sıcak su eldesinde yararlanılabileceği tespit edilmiştir. Bunun için birkaç yöntem önerilmiş, bu yöntemlerin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Her bir yöntem için sistem verileri kullanarak hesaplamalar yapılmış ve 50°C'ye soğutulmuş baca gazından enerji geri kazanım potansiyeli hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalar neticesinde bir yılda 413 763,07 m3 yakıt tasarrufu yapılabileceği sonucuna varılmıştır. In this study, the recovery of energy losses taken from the flue gas of the Atatürk University Heating Central and the researched of using potential of recovered this energy was aimed. The energy losses of flue gas back to use in system will be provided fuel savings and increased boiler efficiency and taken advantage of this energy losses in local heating and obtained hot water. For this purpose, several methods were proposed, applicability of these methods were investigated. Using of system data calculations were made for each method and were calculated potential of recovered energy from flue gas cooled at 50°C. As a result of calculations it was concluded that fuel savings could be made 413 763,07 m3 per a year. 107

Bu çalışmada Erzurum'da kullanılan ısıtma sistemlerinin ve sıcak su sistemlerinin ekonomik analizi yapılmıştır. Bunun için 6 faklı bina tipi ele alınmıştır. Çalışmada vurgulanmak istenen temel nokta; enerjinin verimli kullanımı ve bina nizamının ısı kaybına etkisidir. Bu nedenle ısıtma sistemlerinde kullanılan yakıtlar (katı, sıvı, gaz) hem ekolojik hem ekonomik yönden incelenmiş ve gerek ilk yatırım, gerek işletme maliyetlerinin analizi yapılmıştır.Isıtma sistemi olarak; doğalgazlı bireysel, doğalgazlı merkezi, fuel-oil merkezi ve kömürlü merkezi olmak üzere dört farklı ısıtma sistemi incelenmiştir. Bu çalışmada fiyat analizi; hem yeni bina tasarımı düşünülerek hem de daha önce kömürlü merkezi ısıtma sistemi olan binanın doğal gaza dönüşümü göz önünde bulundurularak yapılmıştır. Maliyet analizinde ?Yıllık Eşdeğer Maliyet Metodu? kullanılmıştır.Sonuç olarak; ısıtma sistemlerinin karşılaştırılmasında merkezi ısıtma sisteminin daire sayısının artmasına paralel olarak ekonomikleştiği ve doğalgazın en ekonomik yakıt olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ısıtma sistemlerinde yakıt olarak doğalgaz kullanılmasının çevre kirliliğini azaltmak açısından önemli olduğu tespit edilmiştir. In this study, economic analiys of heating systems and hot water heating systems which are used in Erzurum, have been done. Therefore, buildings which is six different types, have been searched. It is important which is relation heat losses with buildings design between for using efficient of energy, in this study. The fuels (solid, liquid, gas) which are used to heating sytems had been researched both economics and ecology and had been analysed both cost of first investment and cost of operatings.Four different heating systems which are individual heating system with natural gas, cetral heating system with natural gas, central heating system with fuel-oil and central heating system with coal had been researched. In this study, both analysis of cost for building which had been designed new and analysis of changed cost of buildings which had been used central heating systems with coal, had been done. The annual aquvalence cost method are used for cost analysis.As a result of this study, when heating systems are compareted, cost of central heating systems are decreased with increased of number of flat in buildings. And natural gas is determined the cost economic fuel. Also, using of natural gas at heating systems have been important for decreasing of environmental population. 122