Search

İklimlendirme Esasları ve Uygulamaları Air Conditioning Principles and Applications

TheOrganic Rankine cycle is a power-generation system for lower temperature rangesin which organic fluids with hydrocarbon components are used instead of water.Organic Rankine Cycles, which are suitable for heat recovery applications atlow temperatures, can be used for generating electric energy from various wasteheat sources. In this study, a thermodynamic analysis is conducted on anexample Organic Rankine Cycle that is used to generate electric energy from a geothermalsource. The working fluid to be used in the cycle was selected as R134a,R236fa, R245fa and R600a, which are commonly used. For these selected organicfluids, the required cycle performance to generate 1 MW of energy from theturbine was analyzed according to the geothermal source temperature (90-140°C),and the thermal efficiency of the cycle was calculated. The obtained resultsare presented comparatively with the help of the graphs. R245fa was defined tobe more appropriate for the cycle as a refrigerant at constant work conditions.

In this article, solar fraction of energy supply for the annual heating, cooling and domestic hot water requirement of a test room was investigated by using dynamic simulation technique. ClimateWell-Solar Cooling v1.1 build up with TRNSYS simulation programme was used in numerical analysis. The results showed that solar fraction of energy supply for the annual heating, cooling and domestic hot water of the test room are 63%, 99% and 99% respectively. It was obtained that annual average COP for cooling of the absorption system was 0,27 through the cooling period. 1296 TL economic savings and 11974 kg CO2 savings were achieved annually by using solar energy., Bu çalışmada, dinamik simülasyon tekniği kullanılarak bir konfor odasının, yıl boyu ısıtma, soğutma ve sıcak su ihtiyacının güneş enerjisi ile karşılanması incelenmiştir. Çalışmada, TRNSYS programında oluşturulan ClimateWell-Solar Cooling v1.1 yazılımı kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, güneş enerjisi sisteminin, konfor odasının yıllık ısıtma, soğutma ve sıcak kullanım suyu ihtiyacının güneş enerjisi ile karşılanma oranları sırasıyla, %63, %99 ve %99 olarak hesaplanmıştır. Absorbsiyonlu ısı pompası sisteminin soğutma periyodu boyunca soğutma tesir katsayısının yıllık ortalama değerinin 0,27 olduğu görülmüştür. Güneş enerjisinin kullanımı ile sağlanan enerji tasarrufuna bağlı olarak yıllık toplam 1296 TL ekonomik tasarruf elde edildiği ve CO2 salınımında 11974 kg’lık azalma sağlandığı tespit edilmiştir.

In industrialized countries about 90 % of the time is spent indoors. The environmental parameters affecting indoor thermal comfort are air temperature, humidity, air velocity and mean radiant temperature. In assessing thermal environment, besides these environmental parameters, we should also consider some personal parameters such as clothing and human activity. In this study, we tried to determine the thermal comfort factors with reference to required skin temperature (tsk,req) and sweating heat loss (Esk,req) and necessity of heat load being equal to zero. We also determined body core and mean body temperatures.Key Words : Thermal comfort, thermal comfort factors, body core and skin temperatures.

Dunyamizdaki teknolojik gelismelerin ve htzla artan nufusun sonueunaparalel olarak enerji tuketimi de surekli artmaktadir. Artan enerji tuketimiulke ekonomilerinin giderlerini oldukca artttrdigt gibi cevre kirliligiproblemlerini de beraberinde getirmektedir. Bu acidan enerjinin hem dahaverimli kullantlmast hem de gevre acistndan negatif etki yaratmayaeakcesitlerinin irdelenmesi gerekmektedir. Komur ve petrol kullantmtnm cevreyeverdigi zararla ilgili kaygilar, dogal gaz rezervlerinin kavranmastyla, dogalgaz kullarumtnt artttran yeni teknolojilerle azalmtsttr. Bu caltsmada;gunumuzun onemli bir enerji kaynagi olan dogal gazzn sivtlastinlmasiincelenmistir. S:vtlasuri Ian dogal gaztn haemi kuculmekte vedepolanabilmektedir.

Bu çalışmada, absorpsiyonlu soğutma sistemlerinde ısı geri kazanımı için kullanılan eşanjörlerin, sistemin performans katsayısına (COP) etkileri incelenmiştir. Sistemde kullanılan çift olarak, absorpsiyonlu soğutma sistemleri arasında yaygın kullanım alanı olan NH3-H2O eriyiği alınmıştır. Çevrimin termodinamik analizi yapılarak, amonyak ve amonyak-su eriyiğine ait termodinamik özellikler verilmiştir. Sistemde kullanılan 3 adet eşanjörün etkenlik katsayılarının değişiminin, sistemin COP değeri üzerindeki etkileri gözlenmiştir. Ayrıca, kaynatıcı, buharlaştırıcı, yoğuşturucu ve absorber sıcaklıklarının sistemin performansına etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak, sistemin performansına en fazla etkisi olan eşanjörün eriyik eşanjörü olduğu ve sistemin performansı, kaynatıcı ve buharlaştırıcı sıcaklıklarının artmasıyla artarken, yoğuşturucu ve absorber sıcaklıklarının artmasıyla azaldığı görülmüştür. In this study, the effect of heat exchangers, which are used to recovery heat energy in the absorption refrigeration systems, is investigated on the coefficient of performance (COP). Ammonia-water solution, widely used in the absorption refrigeration systems, is taken as an absorbent-refrigeration pair. Thermodynamic analysis of system is performed and thermodynamic properties of ammonia and ammonia-water solution are presented. The effect of effectiveness variations for three heat exchangers, which are used in the system, are observed on COP. Also, the effect of generator, evaporator, condenser and absorber temperatures are investigated on COP. As a result, the most effective heat exchanger on the system performance is solution heat exchanger. The system performance increases with increasing generator and evaporator temperatures, but decreases with increasing condenser and absorber temperatures.

Doksanlardan beri yaşanan yakıt proplemleri ile yakıt fiyatları artışı ve dünyada ağıranlamda bir enerji proplemi yaşanmaktadır. Özellikle yakıt kaynaklarına sahipolmayan bütün ülkeler, onların ülkelerinde mevcut olan bir çok potansiyel enerjikaynaklarına gözetmişlerdir. Çalışmalarda ısı pompaları, yenienebilir enerjisiarasındaki en önemli ilgi alanlardan birisi de hava kaynaklı ısı pompası ve jeotermalenerjiden yararlanma üzerine olup bilim adamları fikrini desteklemiştir. Isıpompalarının, elektrikli ısıtma cihazlara göre 3 ve 6 kat arası daha menfaatı, çevrepislenmesine gaye olmamaları gibi sıfatları nedeni ile son yıllarda üzerinde faalçalışmalar yapılan bir konudur.Bu tez çalışması kapsamında jeotermal enerji ve hava kaynaklı ısı pompası ileBursa'da inşaa edilen üç katlı bir villanın ısıtılmasının potansiyelini araştırıldı.Çalışmaüç bölümden (teorik - tasarım -sonuç ) olmuştur .Teorik bölümünde öncelikle jeotermalenerji ve ısı pompalarının tanıtımı, kaynakları, kaynakların kullanımı, avantajları vedizavantajları gibi genel bilgeleri sonra dünyadaki ardından Tüürkiye'deki jeotermalenerjinin yayılması ve tatbik edildiği uygulamaları, Jeotermal Enerjinin EkonomikKatkıları ve Çevresel Etkilerini bahsedilmiştir.Tasarım bölümünde üç katlı bir villanınjeotermal enerji sonra havayla çalışan bir ısı pompası ile ısıtma tesisatı amacıylahesaplamalar ve gerekli cihaz seçimleri yapılmıştır.Son bölümünde tez konusu ile ilgilisonuçlar ve önerilere yer alınmıştır.Anahtar Kelimler: Enerji, ısıtma, jeotermal enerji, hava kaynaklı ısı pompası. Within the scope of this thesis study, the potential of heating of the constructed threestorey villa in Bursa has been investigated by using geothermal energy. This study hasbeen separated to three divisions (theoretical - design-result).In the theoretical section, a general information such as an introduction of geothermalenergy, resources, use of resources, advantages and disadvantages have been described,furthermore, in Turkey and the world the effects of economic contributions of newableenergy (geothermal energy) and the environmental impact have been mentioned.In the design section, the geothermal energy heating system of a three-storey villa hasbeen calculated and the necessary device has been selected.In the last part, all the results related to this study has been presented and discussed.Key Words: Energy, heating, geothermal energy, air-source heat pump. 84

WOS:000461154100006 Organic Rankine Cycle (ORC) is a system that uses working fluids with hydrocarbon components instead of water and generates power from the heat recovery of different heat sources. In this study, the exergy analysis of a simple ORC, which produces electrical energy with the help a geothermal source (125 degrees C), was performed. R123, R152a, R245fa and R600a were determined as the fluids to be used in the Cycle. In this analysis, which was carried out according to the pinch point temperature differences (5-20 degrees C) in the evaporator, the exergy performance of the cycle components was evaluated for the geothermal resource unit flow rate and the variation of the exergy efficiency of the system was calculated. With the increase of the pinch point temperature difference in the evaporator, the decrease of the system's exergy efficiency became maximal (11.7%) with the use of R152a as a refrigerant and the loss in the system's exergy efficiency became minimal (9.03%) with the use of R123 as a refrigerant.

Ameliyathane iklimlendirme sistemleri hem ameliyathane ekibinin ısıl konforunu sağlamak hem de ortamın hijyenini sağlayabilmek açısından oldukça önemlidir. Yapılan birçok çalışmada ameliyat enfeksiyonlarının büyük kısmının, ameliyathane iklimlendirme sistemine bağlı olduğu görülmüştür. Isıl konfor, önemli derecede hava sıcaklığına, bağıl neme ve hava hızına bağlıdır. Mahalin hijyenini sağlamak için de ortamdaki partikül miktarını en aza indirmek gerekmektedir. Bunu en çok etkileyen faktörler ise havanın filtrasyonu ve havanın mahale dağıtım şeklidir.Yapılan bu çalışmada, türbülanslı ve laminer hava akışlı iki adet ameliyathanede deneyler yapılarak, farklı hava giriş sıcaklıkları ve hızlarında odanın bağıl nem ölçümü, sıcaklığı ve ameliyat masası üzerinden partikül sayımı yapılmıştır. Hava giriş hızının ve sıcaklığının mahal hijyenini ne derecede etkilediğine bakılmıştır. Bu iki ameliyathane ANSYS-Fluent programında modellenerek, yapılan deneylerle analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Operating room air conditioning systems are very important in terms of both providing thermal comfort to the operating room team and ensuring the hygiene of the environment. Many studies have shown that the majority of surgical infections are due to the operating room air-conditioning system. Thermal comfort depends on air temperature, relative humidity and air velocity at significant levels. In order to ensure hygiene of the indoor air, it is necessary to reduce the amount of particles in the environment to the minimum. The most important factors affecting this are air filtration and air distribution.In this study, experiments were carried out in two operating rooms with turbulence and laminar airflow, and the relative humidity measurements, temperature and particle counts on the operation table were performed at different air inlet temperatures and velocities. Inlet air velocity and temperature have affected how much the room hygiene affects. These two operating rooms were modeled in the ANSYS-Fluent program and the results of the experiments were compared. 157

In this study, apart from the other studies related to thermal comfort, it is combined that the fundamental equations given in the steady-state energy balance and the empirical relations expressing effects of the thermoregulatory control mechanisms of the body. In the first section of this simulation, body core temperature is calculated by using the equations expressing thermoregulatory control mechanism, the required skin temperature and sweat rate values. Variation of the calculated body core temperature is investigated with the activity level based on required skin temperature and sweat rate values. In the second section of the simulation, heat losses from the body (convection, radiation, evaporation, and respiration) and ratio of the each heat loss mechanism to total heat loss are calculated and discussed in detail.

It is important to provide a regular unidirectional air distribution in an operating room to reduce the number of particles. Measurements were taken in the one of the operating rooms at Uludag University Medical School, with laminar air flow unit and two-cornered outlet which was thought to have some airflow problems. Moreover, a three-dimensional computational fluid dynamics model has been developed where the measurements were taken in. The distributions of air velocity, temperature, and relative humidity have been examined and compared with the measurements to validate the computational fluid dynamics analyses. In addition to present model, four-cornered outlet operating room has been analyzed and compared with the results of two-cornered one. It is concluded that the case of four-cornered outlet provides more suitable thermal distribution, which results in a reduction of the particle numbers in the interior. Although there is no significant change in temperature and relative humidity in the operating room, air distribution changes dramatically.

In this study, the characteristics of solar assisted heat pump are investigated theoretically and experimentally for clear days during the seven months of the winter season in Istanbul/Turkey. A theoretical model was developed and a computer program was written on this basis. The characteristics such as; daily average collector efficiency and solar radiation, monthly average heat transfer at the condenser, monthly average cooling capacity, the mean COP and the mean COP for total system were examined. The theoretical results were found to be in good agreement with the experimental values. (C) 1998 Elsevier Science Ltd.

The determination of the cooling capacity and overall heat transfer coefficient of an evaporator is of great importance in refrigeration industry, so that, an investigation of the theoretical and experimental performance analysis of evaporators was carried out in this study. The experimental evaporator was analyzed in account with the most common and widely used correlations together with the parameters of air velocity, fin spacing, tube diameter, evaporator temperature, refrigerant type and frost height. After a good agreement between the experimental and theoretical results was obtained, the parameters which had not been able to investigated experimentally were analyzed theoretically. It is concluded that when the experimental and theoretical overall heat transfer coefficients were compared with those from the manufacturing catalogues (for the same working conditions), the latter was found to be 15-30% higher than the former one. (C) 1998 Elsevier Science Ltd.

Yanma sonucu oluşan duman havada taşınan katı ve sıvı parçacıklar ile malzemelerin yanması ile oluşan gazlardan meydana gelir. Koyu renkli bir sis perdesi oluşturur. Tahliyeyi, yangına müdahaleyi zorlaştırdığı gibi zehirleyici ve patlayıcı da olabilir. Tüm bu olumsuzlukların önüne uygun bir duman tahliye sistemi ile geçilebilir. Duman tahliye sistemleri doğal ve mekanik sistemler olmak üzerek basit olarak, ilk aşamada ikiye ayrılabilir. Fakat tasarım ölçütleri; ihtiyaçlara, mimari özelliklere, yapı ve bölgede bulunan malzemelere, insan yoğunluğuna göre çeşitlilik gösterebilir. En uygun duman tahliye sistemi için planlanan senaryoya bağlı modellemeler uluslararası standartlar ve yerel yönetmeliklere uyumlu olarak yapılır.Modellemelerden elde edilen sonuçların istenilenleri karşılaması ile tasarım uygun donanım seçimi ve yerleştirilmesi işlemine geçilir. Testler ve periyodik bakımlar bu sistemlerinde vazgeçilmezleridir.Bu çalışmada otomobil parçaları içeren bir ambar binasında nedeni bilinmeyen bir sebepten çıkan yangın sonucu oluşan dumanın tahliyesinin en uygun şekilde tahliyesine çalışılmıştır. Hızlı ve etkili duman tahliyesinin sağlanması tahliye ve müdahale için uygun görüş açıklığının devamlı tutulması hedeflenmiştir. CFD bazlı PHONEİCS programı kullanılarak en istenilen şartları sağlayan mekanik duman tahliye sistemi tasarlanmıştır. Smoke is a composition of solid and liquid particles and gases which are released by the materials during a combustion process. It forms a foggy layer obstructing the evacuation of people and intervention of the firemen. Smoke can be also poisoning effects according to its resources. The only way to prevent these unfavorable conditions is extraction of the smoke as soon as possible. Simply we can make the classification of the smoke exhaust systems as mechanical and natural. But as we arrive to the designing we should count in many different data based on construction, intended use of building, amount of stock and its kind etc. As well as considering the design approaches, a model should be designed compatible with the related native codes and national standardizations. After the derivation of the optimum results, operation leads to construction with appropriate equipment. As well as all fire rotection systems test and periodic maintenances are evitable.This sample of work is decided to find the appropriate mechanical smoke extraction system for a warehouse of a car factory which contains just all the corposants of the cars. Study is based on deciding the capacity of the exhaust fans to maintain the height of the clear air layer in order to extinguish the fire by firemen and have the safe egress time for the people to leave the building.The CFD based PHONEİCS program has been used to for the simulations. The variation of the conditions like temperatures, visibility distances, PPM values are checked .All the design criterion values has been checked and evaluated to get the appropriate result of the extraction system design. 80

Enerji verimliliği konusu son yıllarda hakkında en çok çalışma yapılan konuların başında gelmektedir. Otomotiv sektöründe de bu konu üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Bu bağlamda, otomobil soğutma sisteminin en önemli elemanlarından biri olan otomobil radyatörlerin ısıl performansının arttırılması, aynı boyuttaki bir radyatörün daha verimli çalışmasının sağlanması önemli bir çalışma konusudur. Otomobil radyatörleri kompakt, çapraz akışlı, sudan havaya ısı değiştiricileridir.Bu çalışmada radyatörün eni ve boyu sabit tutularak, boru sayısının, boru çapının, hava hızının, kanatçık sayısının ve kanatçık malzemesinin radyatörün ısıl performansına ve etkenliğine etkisi ANSYS – Fluent programı kullanılarak nümerik olarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda; hava hızı arttıkça, boru sayısı arttıkça, boruların çapı büyüdükçe, kanatçık sayısı arttıkça radyatörün etkenliğinin dolayısıyla ısıl performansının arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca kanatçık malzemesi olarak alüminyum yerine bakır kullanılmasının ısıl performans açısından daha iyi bir seçenek olduğu gözlemlenmiştir. Recently, the issue of energy efficiency is one of the most studied topics. This issue is ever-increasing investigated in automotive sector. In this context, improving thermal performance and heat transfer effectiveness of an automobile radiator which are the most important components of the automobile cooling system, are very important subject of study. Automobile radiator that is a compact cross-flow water to air heat exchangers.In this study, while the length and width of the radiator kept constant, the effect of number of tubes, diameter of tubes, velocity of air, number of fins and the material of fins into the radiators thermal performance and effectiveness were numerically investigated using ANSYS – Fluent. In conclusion; with increasing the air velocity, the number of the tubes, diameter of the tube and the number of the fins, it is observed that radiators effectiveness was inreased, consequently thermal performance was inreased. Additionally, it is also observed that, instead of aluminium, using copper as a material of fin is a better option for thermal performance. 110

Doğal bir olay olan yoğuşma araç dış aydınlatma ürünleri gibi yüksek sıcaklığın ve düşük hava sirkülasyonunun olduğu kapalı hacimlerde büyük risk oluşturmaktadır. Yağışlı ve nemli havalarda lens yüzey sıcaklığının far içindeki havanın doyma sıcaklığının altına düşmesi ile birlikte iç ortamdaki su buharı lens üzerinde yoğuşmaya başlamaktadır. Hava sirkülasyonunun az olduğu bölgelerde yoğuşan su buharı tekrar buharlaştırılamadığı takdirde oluşan yoğuşma far içinde kalıcı olmakta ve kalite problemi olarak değerlendirilmektedir. Bu nedenle tasarım aşamasında yoğuşma olayı için yapılacak CFD analizleri büyük önem arz etmektedir. Bu hedefler doğrultusunda ANSYS CFX 12.1 kullanılarak Magneti Marelli Mako A.Ş. Ar&Ge merkezinde yoğuşma problemi için uygun nümerik metot geliştirilmiştir. Geliştirilen nümerik metot Automotive Lighting Rearlamp Italy (ALRI) fabrikasında prototip üzerinde yapılan testlerin sonuçları ile karşılaştırılmıştır ve uyumluluk gözlenmiştir. Çalışmanın son basamağı olarak da stop lambası üzerinde yoğuşma simülasyonu gerçekleştirilmiştir ve test sonuçları ile karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Otomotiv aydınlatma, Yoğuşma, Bilgisayar destekli analiz, Tasarım Natural condensation event poses a risk in closed enclosures which have high temperatures and low air flow. Water vapour starts to condensate on the lens surface when the surface temperature is lower than dew point temperature of internal air. Condensated film thickness could be permenant unless the water on the surface is not evaporated. For this reason CFD analysis made for the condensation at the design phase has a significant role. On the ground of that purposes by using ANSYS CFX 12.1 a feasible analysis model is developed in Magneti Marelli Mako A.Ş R&D center for the condensation problem. The method developed is compared with the results of the test that is made on a prototype in Automotive Lighting Rearlamp Italy (ALRI) and match between the results is observed. As a final step, condensation simulation is made for the rearlamp.Key words: Automotive lighting, computer aided analysis, condensation, moisture, design 96

Otomotiv sektöründe plastik malzeme kullanımının artması aydınlatma elemanları için daha önceden karşılaşılmayan ısıl problemlerin ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Çalışmada araç aydınlatma sistemlerinin sıcaklık kaynaklı problemlerini Ansys-CFX yazılımı yardımıyla incelenmiştir. Sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Çalışmada ilk olarak basit geometri analizi ile ısı kaynağı olan ampullerin çözüm kriterleri deneysel ve nümerik çalışmalarla belirlenmiştir. Örnek araç aydınlatma ürünleri için öncelikle eleman sayısından bağımsız çözümler bulunmuştur. Sistem içinde ısı kaynağı olan ampuller etrafında havanın akış karakteristiği belirlenmiştir. LED sistemlerinin ısıl analiz şartlerı belirlenmiştir. Far içi ön yoğuşma analizleri yapılmıştır. Farlar üzerinde güneş etkisi araştırılmıştır. Bütün analizler ANSYS 12.1 yazılımında laminar doğal taşınımlı, üç boyutlu ve sürekli rejimde gerçekleştirilmiştir. İletim etkileri ve yerçekimi etkileri dikkate alınmıştır. Işınım etkilerini görmek için Monte Carlo ışınım metodu kullanılmıştır.Çalışma sonunda ön, arka ve sis farı analizleri belirlenen kriterler çerçevesinde yapılmış sonuçlar deneysel verilerle doğrulandı.. Eleman tipi, sayısı ve sınır şartlarında belirlenen kriterlerin doğruluğu tespit edildi. Far içinde ısı transferinin büyük oranda doğal taşınım ve ışınım ile olduğu görüldü. Doğal taşınım etkisinin malzeme seçimine direk etkilediği tespit edildi. LED sistemlerinin uygun Tj sıcaklığında çalışabilmesi için far içinde sıcaklığın az olduğu bölgelere yerleştirilemsi gerektiği sonucuna varıldı. LEDler için gerekli kanatçık tasarımı geliştirilen makro ile yapıldı. Makro ile belirlenen kanatçık şekli ve sayısı analizlerle doğrulandı. LEDlerin soğutulması için her 1 W?a karşılık, 1 cm2 devre alanı gerektiği tespit edildi. Ön yoğuşma analizinde hava akımının sıkıştığı bölgelerde, akışı rahatlatacak geometrilerin oluşturulması gerektiği belirlendi. Yoğuşma makrosuna göre yapılan hesaplamalarda beklenen bölgede yoğuşma tespit edildi ve gerekli tasarım önlemi alındı. Güneş yük etkisi için örnek analiz yapılarak ışığın odaklanma riski araştırıldı. Increasing of usage plastic material on automotive sector cause never seen thermal problem for lighting systems. In study thermal problems of lighting system analyse with help of Ansys-CFX hardware. Results are compared with experimental results.First of all, solution criterias of basic geometric analyse & thermal source bulbs define with experimental & numeric studies. Independent solutions from element number find for sample car lighting products. Graphic of air flow around thermal source bulbs hass defined inside of system. Thermal analyse circumstances of LED system has defined. pre condensation analyses has done inside of head lamp. Sun effect has searched over head lamp. All analyses has realized with laminar natural conduct, 3 diemension & constant regime on ANSYS 12.1 software. Transmission & gravity effects have considered. Monte Carlo radiation metod has used in order to see radiation effects.At the end of study, head, rear & fog lamp analyses & results have confirmed with experimental datas defined criterias. Defined criterias has confirmed with element type, number and limit circumstances. High rate of thermal transfer with natural convection and ration has seen. Natural transfer effected directly from material selection has identified. LED system should located into less temperature place in head lamp in order to work at proper Tj temperature. Necessary airfoil has designed with developed makro for LEDs. Makro defined airfoil shape & number has confirmed with analyses. It need 1 W for each 1cm2 area in order to cool of LEDs. Geometries makes easy the flow should be defined at air flow sticked areas at pre conduct analyse. Conduct has identified at expected areas which are calculated according to conduct makrro & mandatory design action has taken. Light focus risc has searhed with sample analyse done for sun load effect. 289

Ülkemiz endüstrisi hızla büyümekte ve bunun paralelinde de endüstrinin ihtiyacı olan ileri teknoloji ürünlerine gereksinimi günden güne artmaktadır. Gıda endüstrisinde kurutma ve proses amaçlı kullanılan yüksek sıcaklık ve kapasiteli sıcak hava ısıtıcıları (Sıcak hava Jeneratörleri) bu bağlamda yurt dışından ithal edilmekte ya da verimsiz çözümler kullanılmaktadır. Ülkemizde gıda sektöründe yüksek kapasite ve yüksek sıcaklıkta, hijyenik ve endirekt sıcak hava ısıtıcılarına süt tozu, baharat gibi uzun ömürlü yarı mamullerin üretilmesi için ihtiyaç duyulmaktadır. Endüstrimizin Dışa bağımlığını azaltmak, ülke kaynaklarının ve enerjinin verimli ve etkin bir şekilde kullanılması sağlamak çok önem arz etmektedir. Tez araştırma konusunun ana hedefi gıda sektörüründe ihtiyaç duyulan yüksek verimli hava ısıtıcılarının termal dizaynının yapılmasıdır. The industry of our country is growing rapidly, and in parallel with this growth, its need for high-tech products is increasing with each passing day. In this context, the hot air heaters (hot air generators) with high temperature and capacity, which are used in the food industry for drying and process purposes, are imported from abroad or some inefficient solutions are utilized. In our country, hygienic and indirect hot air heaters with high temperature and capacity are needed in the food sector, for the production of long life semi-finished products such as milk powder and spices. Decreasing our country?s foreign-source dependency and ensuring the efficient and effective use of the country?s resources and energy are very important. The main objective of the research topic of the thesis is to make the thermal design of the high efficiency air heaters, which are needed in the in the food sector. 99

Taze hava (dış ortam havası), günümüz konfor şartları için önemli bir parametredir. Taze hava bir ihtiyaç olduğu kadar aynı zamanda iklimlendirme sistemleri için bir yüktür. Kış şartlarında soğuk havanın ortam şartlarına ısıtılması, yaz şartlarında ise taze havanın ortam şartlarına soğutulması fazladan bir maliyettir. Bu maliyeti azaltmak amacıyla farklı tipte ısı geri kazanım sistemleri mevcuttur. Bu çalışmada bu ısı geri kazanım sistemlerinden biri olan ve yaygın olarak kullanılan plakalı ısı geri kazanım (PIGK) sistemleri incelenmiştir. Kurulan bir deney tesisatı yardımıyla, PIGK sistemleri farklı dış hava şartları için test edilmiştir. Bu cihazların her dış ortam şartlarında verimli çalışmadıkları ispatlanmıştır. Ülkemizde, bazı kış günlerinde sıcaklıkların 25-26 ºC' lere yükseldiği, bazı yaz gecelerinde 13-14 ºC sıcaklık değerlerine kadar düştüğü illerimizin mevcuttur. Özellikle dış sıcaklığın 14 ºC ile 20 ºC sıcaklık aralığında bulunduğu yaz günlerinde ve dış ortam sıcaklığının 21 ºC ve üzerinde olduğu kış günlerinde, PIGK ünitesinin kullanılması pozitif etki yerine negatif etki yarattığı ortaya konmuştur. Yani bu sıcaklık aralığında ısı geri kazanım cihazının devrede olması durumunda kazançtan çok kayıp söz konusu olacaktır. Bu yüzden, PIGK ünitesinin devreden çıkartılıp, taze havanın by-pass edilmesi yani PIGK ünitesinden geçirmeden doğrudan ortam' e gönderilmesi daha uygun olacaktır. Verimliliğin arttırılması ve enerji tasarrufunun sağlanması için by-pass devreli PIGK ünitelerinin imal edilmesi veya sistem üzerinde by-pass devresi hattının kurulması gereklidir.Anahtar Kelimeler: Taze hava, ısı geri kazanımı, , plakalı ısı geri kazanım ünitesi Nowadays, fresh air (outdoor air) is very important parameter for comfort conditions. Fresh air is not only necessity but also extra load for air conditioning systems as well. Heating of cold air in winter and cooling of hot air in summer is extra cost for users. There are different types of heat recovery system for reducing this cost. In this study plate type heat recovery unit (PHR) used in air conditioning system was tested for different outdoor conditions. It is proved that these devices are not efficient in every outdoor condition. There are some cities where the daily temperature values increase to 25-26 ºC in winter and decrease to 13-14 ºC in summer. It was put forward that using PHR forms more negative effect than positive effect at some days, especially outdoor temperature between 14 ºC and 20 ºC in summer and outdoor temperature at 21 ºC and hotter than 21 ºC in winter. Therefore, using PHR unit at these conditions is not productive. So, it will be more suitable to make by-pass the air that is, sent it directly towards the room without sending PHR unit. It should be manufactured PHR unit with by-pass line and set up by-pass line on the system to increase productivity and save energy.Key Words: Fresh air, heat recovery, plate heat recovery unit 77

Bu çalışmada, DIN 1946/4 (1999) standardına göre tasarlanmış Bursa Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi klima ve havalandırma projesinin ameliyathane ve yoğun bakım odaları, VDI 2167 standardında verilen standartlara göre yapılsaydı sistemin enerji harcamalarının ne derece değişeceği incelenmiştir. Proje üzerindeki değerlerle, VDI 2167 standardında istenenlere göre yapılan hesaplamalar sonucu bulunan değerler kıyaslanmıştır. Ayrıca tek bir ameliyat odası için ekserji analizi yapılmış ve ortamdaki ekserji kayıpları incelenmiştir. Sistem soğutma durumunda çalışırken en yüksek ekserji kaybı aydınlatma görülürken, ısıtma durumunda çalışırken ise en yüksek ekserji kaybı nemli havada görülmektedir.Yapılan karşılaştırma sonucu VDI 2167 standardına göre tasarlanmış klima ve havalandırma sisteminin maliyeti DIN1946/4 (1999) standardına göre tasarlanmış sistemin maliyetinden daha yüksek olduğu görülmüştür. Ancak elektrik maliyetlerinin VDI 2167 standardına göre tasarlanan sistemde çok daha düşük olduğu görülmüştür. En önemlisi de VDI 2167 standardına göre tasarlanan sistemle çok daha hijyenik bir ortam elde edilmektedir. İnsan sağlığı ve hayatının önemli olduğu hastane ortamlarında hijyenik ortam oluşturmak çok önemli olduğundan bu en önemli avantajıdır.ANAHTAR KELİMELER: Ekserji, Enerji, Hastane klimaları, Hijyenik klimalar. Air conditioning and ventilation system of Uludag University Medical Faculty Hospital was designed acording to DIN 1946/4 (1999). In this study, if air conditioning and ventilation system of surgical operating and insentive care units of University Hospital was designed according to VDI 2167, instead of DIN 1946/4 (1999), the order of variation in energy expenditure has been studied. Avaiable design values have been compared with new design values obtained from VDI 2167. In addition, exergy analysis has been performed for a surgical operation room and exergy loses have been investigated. As a result the exergy destruction in lightning is the highest parameter when the system is operating in cooling position and the exergy destruction in air is the highest when the system is operating in heating position.As a result of comprasion, initial cost of air conditioning and ventilation system that was designed according to VDI 2167 is higher than the system that was designed that according to DIN 1946/4 (1999). But electrical energy costs of the system that was designed according to VDI 2167 is mujch lower than current system. Most importantly hygenic condition was significantly improved with new design and this is an important advantage of VDI 2167 since hygenic and healty medium is an important parameter in hospital air conditioning and ventilation systems.KEYWORDS: Exergy, Energy, Hospital ventilation and air conditioning systems, Hygienic ventilation and air conditioning systems. 81

In this study, the first and second law thermodynamic analysis of a single-stage absorption refrigeration cycle with water/lithium bromide as working fluid pair is performed. Thermodynamic properties of each point in the cycle are calculated using related equations of state. Heat transfer rate of each component in the cycle and some performance parameters are calculated from the first law analysis. From the second law analysis, the entropy generation of each component (S-j) and the total entropy generation of all the system components (S-i) are obtained. Variation of the performance and entropy generation of the system are examined at various operating conditions. The results show that high coefficient of performance (COP) value is obtained at high generator and evaporator temperatures, and also at low condenser and absorber temperatures. With increasing generator temperature, total entropy generation of the system decreases. Whereas maximum entropy generation occurs in the generator at various operating conditions, entropy generation in the refrigerant heat exchanger, expansion valve and solution pump is negligibly small.

iÖZETDünya ülkelerinin hızlı bir şekilde teknolojik alanda ilerleyerek sanayileşmesi venüfus artışı enerji ihtiyacımızı sürekli olarak arttırmaktadır. Aşırı fosil yakıtkullanımının en önemli sorunlarının başında çevre kirlenmesi, küresel ısınma, iklimdeğişikliği ve sera etkisi gelmektedir. Ayrıca fosil enerji kaynakları rezervlerininyetersiz oluşu ve gelecekte tükenecek olması insanlık için büyük tehlikedir. Bunun içintemel çözüm, fosil enerji kaynaklarına birer alternatif teşkil edecek ?Yenilenebiir EnerjiKaynakları?na yönelmek olacaktır. Yenilenebilir Enerji Kaynakları, güneş enerjisi,rüzgar enerjisi, jeotermal enerji, gelgit enerjisi ve biokütle enerjisi olarak sayılabilir.?Isı Pompası? basit olarak, ısı enerjisini bir ortamdan diğer bir ortama taşıyan veelektrikle beslenen bir sistemdir. Isı pompaları, ısı enerjisini düşük sıcaklıktakiortamdan alıp, yardımcı bir enerji kaynağı aracılığıyla yüksek sıcaklıktaki ısı kaynağınasevk eden sistemlerdir. Isı pompası sistemleri ısı kaynağı olarak toprak, su, hava, güneşve jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanırlar. simlendirilmeleriise kullandıkları bu enerji kaynaklarına göre yapılır.Bu çalışmada Toprak ve Hava Kaynaklı ısı pompalarına etki eden parametrelerdeneysel olarak incelenmiştir.Yaz ve kış şartları için Hava ve Toprak Kaynaklı Isı Pompalarının STK ve ITKdeğerleri hesaplanmıştır. Yaz şartları için Hava Kaynaklı Isı Pompasının ortalama STKdeğeri 2.8, Toprak Kaynaklı Isı Pompasının ortalama STK değeri ise 2.2 olarakbulunmuştur. Kış şartlarında ise Hava Kaynaklı Isı Pompasının ortalama ITK değeri3.5, Toprak Kaynaklı Isı Pompasının ortalama ITK değeri ise 2.5 olarak bulunmuştur.ANAHTAR KEL MELER: Yenilenebilir Enerji, Isı Pompası, Hava Kaynaklı IsıPompası, Toprak Kaynaklı Isı Pompası iiABSTRACTEnergy demand has been increasing as a result of industrialization parallel totechnological development of world countries and population increase. The problemscaused by excess fossil fuel consumption are the environmental pollution, globalwarming, climate change and greenhouse effect. For this reason, turning to ?RenewableEnergy Sources? seems as a fundemental solution instead of fossil energy resources.Heat Pumps are the systems that transfer the thermal energy from lowtemperature medium by using an auxilary energy source, to high temperature reservoir.Heat pump systems use renewable energy sources such as earth(ground), water, air,solar and geothermal energy as thermal reservoir; nomenclature is according to usedenergy source.In our country, the studies on Ground Source Heat Pumps are restricted andthere is no any study especially for Bursa. In this study it is aimed to obtain data forBursa City and Marmara Region and for this purpose, a test room is cooled and heatedfor summer and winter conditions by using constructed experimental set-up. Both airsource and ground source heat pump systems can be studied on experimental set-up.The affected parameters for both system in summer and winter conditions areinvestigated experimentally.COP values of air and ground source heat pumps are determined for summer andwinter conditions. For summer conditions, average COP values of air and ground sourceheat pumps are determined as 2.8 and 2.2, respectively. For winter conditions, averageCOP values of air and ground source heat pumps are also determined as 3.5 and 2.5.KEY WORDS: Renewable Energy, Heat Pump, Air Sourced Heat Pump,Ground Sourced Heat Pump 208

Bu çalışmanın amacı, yatay tip ısı değiştiricili toprak kaynaklı ısı pompasının analizidir. Çalışma kapsamında, ısı pompalan ile ilgili temel kavramları vermek amacıyla, ısı pompasının tarihçesi, ısı pompası teorisi ve ısı pompalarının sınıflandırılması ile ilgili genel bilgiler sunulmuş, yatay tip ısı değiştiricili toprak kaynaklı ısı pompalan ile ilgili yapılan çalışma sonucu elde edilen bilgiler analiz edilmiştir. Söz konusu sistemin projelendirilmesi ve uygulaması ile ilgili işlemler anlatılmış ve alternatif sistemlere göre avantaj ve dezavantajları belirtilmiştir. Çalışmanın son bölümünde, konu ile ilgili varılan sonuçlar sunularak, tespit edilen olumsuzluklar ve çözümleri ile ilgili öneriler verilmiştir. Anahtar Sözcükler: Isı Pompası, Toprak Kaynaklı, Yatay Tip Isı Değiştiricisi The aim of this study is to analyse the ground source heat pump with horizontal type heat exchanger. In order to give the basic concepts about heat pumps, general knowledge about the history, the theory and the classification of heat pumps are presented and the information which is obtained from a study about the ground source heat pumps with horizontal type heat exchanger is analysed. The processes of the design and application of this system are described and in comparision with alternative systems its advantages and disadvantages are made clear. At the last chapter of the study, conclusions are presented and the suggestions are made about the solutions of the problems that are already obtained. Key Words: Heat Pump, Ground Source, Horizontal Type Heat Exchanger 115

ÖZET Isı ve kütle transferinin önemli uygulama alanlarından biri de ısıl konfordur. Isıl konfor tüm kapalı hacimleri ilgilendirdiğinden çok geniş bir araştırma alanına hitap eder; bu alanlar içinde ev, ofis ve topluma açık kapalı hacimlerin yanında, iç ortam koşullarının hızla değiştiği taşıt ve otomobil kabinleri de sayılabilir. Literatürde ısıl konforla ilgili birçok teorik ve deneysel çalışma mevcuttur ancak, özellikle otomobil iç hacmindeki ısıl konfor koşullarıyla ilgili yürütülen araştırmalar çok kısıtlı sayıdadır. Ülkemizde bu konuda yapılan çalışmalar yok denecek kadar azdır hatta deneysel olarak hiçbir çalışmayla karşılaşılmamıştır. Doktora düzeyinde ise herhangi bir çalışma mevcut değildir. Bu nedenle bu çalışma, kendi alanında bir ilki gerçekleştirmiş ve kapsamlı teorik analizlerin yanısıra deneysel çalışmalarla da ileride yürütülecek araştırmalara bir referans oluşturmuştur. Bu çalışmada, ısıl konfor uygulamalarında yaygın olarak kullanılan Sürekli Rejim Enerji Dengesi ve Anlık Enerji Dengesi modelleri kullanılarak, vücutla çevre arasında gerçekleşen ısı ve kütle transferinin ve vücuttaki fizyolojik denetim mekanizmalarının etkilerinin matematiksel modeli oluşturulmuştur. Model, farklı koşulların irdelenebilmesi amacıyla Delphi 7 görsel programlama dili kullanılarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Yerel konforsuzluğun önemli olduğu otomobillerde daha doğru ve kapsamlı analizlerin yapılabilmesi için vücudu 16 kısma ayırarak, sürekli ve geçici rejimde hazırlanan model geliştirilmiştir. Otomobil içerisinde yürütülen deneysel çalışmalar ısıtma ve soğutma süreçlerini kapsamaktadır. Bu süreçlerde otomobil içinde hızla değişen ısıl şartların, vücut fizyolojisi ve konforu üzerindeki etkilerinin belirlenebilmesi için ortam şartlarının ve değişiminin hassas olarak tespit edilmesi gerekir. Bu amaçla otomobil içinde 16 noktada hava sıcaklığı, 6 noktada yüzey sıcaklığı, 4 noktada bağıl nem ve 8 noktada hava hızı ölçümleri alınmıştır. Isıtma ve soğutma süreçlerinde oluşan ısıl şartların vücut fizyolojisi ve ısıl konfor üzerindeki etkileri ise denek üzerinden alman deri sıcaklığı ölçümleriyle denetim altında tutulmuştur. Her iki süreçte de baş, göğüs, sırt, el, önkol, üstkol, pelvis, ayak, baldır ve uyluk olmak üzere toplam 10 bölgeden alınan sıcaklık ölçümleri, iç ortam ısıl şartlarını belirleyen ölçüm parametreleriyle birlikte sürekli olarak kaydedilmiştir.Daha önce yapılan çalışmalardan farklı olarak bu çalışmada, hem ısıtma hem de soğutma süreçlerinde yürütülen deneyler ve teorik analizler birlikte ele alınmıştır. Bu çerçevede yürütülen araştırmanın bir bütünlük gösterebilmesi için otomobil içinde ve denek üzerinden alınan ölçümler, eş zamanlı olarak aynı deney ortamında gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen sayısal modelden elde edilen sonuçların güvenilirliği, literatürdeki çeşitli teorik ve deneysel çalışmalarla birlikte, tez kapsamında otomobil içinde ve şartlandırma odasında gerçekleştirilen deneylerle karşılaştırılarak ortaya konmuştur. İncelenen süreçlerde vücut kısımlarının deri sıcaklıkları ile bu değerlerle ilişkili olan ve kişinin konforunu önemli ölçüde gösteren ortalama deri sıcaklığı hem deneysel hem de teorik olarak tespit edilmiştir. Ayrıca geliştirilen model kullanılarak, vücutla çevresi arasındaki duyulur ve gizli ısı geçişi, solunum kayıpları, deri ıslaklıkları, ortamın nasıl algılandığını gösteren ısıl konfor ölçütleriyle vücuttaki sıcaklık denetim sinyallerinin büyüklüğü, deriye gönderilen kan akış debisi, ter üretimi gibi vücut fizyolojisiyle ilgili birtakım özellikler de hesaplanmış ve elde edilen tüm sonuçlar irdelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Otomobillerde ısıl konfor, Isıl konfor parametreleri, Isıtma ve soğutma, Simülasyon m INVESTIGATION OF THERMAL COMFORT PARAMETERS IN AN AUTOMOBILES ABSTRACT One of the important application fields of heat and mass transfer is thermal comfort. Thermal comfort is a wide investigation field because of concerns all indoor conditions, such as home, office or indoor area, vehicle and automobile cabin in which ambient conditions rapidly vary. In the literature, there are a lot of studies related with thermal comfort, but especially investigations on the thermal comfort conditions in automobiles are very rare. In our country, a few studies consider about this subject; in fact any of the experimental study has been performed yet. Since there are no sufficient studies on thermal comfort in the automobile, this research is good start in this area. For this reason, detailed numerical analyses and experimental studies have been performed in this thesis. In this study, a mathematical model of heat and mass transfer between the body and its environment, and physiological thermoregulatory control mechanisms of the body were performed using the Steady-State Energy Balance and Transient Energy Balance models, which were commonly used in the thermal comfort applications. The presented model was written in Delphi 7 visual programming language for examining thermal comfort under different conditions. Local discomfort is one of the important problems in an automobile. Thus, the human body is divided into 16 sedentary segments and prepared models at the steady-state and transient conditions were developed. This thesis includes experimental studies which are performed during heating and cooling periods in the automobile. Rapid change of thermal conditions of the automobile interior in these periods must be accurately determined for calculating of the effects on the human physiology and comfort. For this reason, air temperature, surface temperature, relative humidity and air velocity measurements were performed at 16, 6, 4 and 8 points in the automobile, respectively. The effects of thermal conditions on the human physiology and comfort were hold under control with taken skin temperature measurements on the test-subject during heating and cooling periods. Temperature measurements on the 10 segments such as head, back, hand, forearm, upperarm, pelvis,IV calf, thigh and foot, together with measurement parameters which were determined interior thermal conditions were continuously registered during both periods. In this study, different from the former studies, theoretical and experimental analyses of both heating and cooling periods have been examined together. Measurements in the automobile and on the test-subject have been simultaneously realized in the same experimental ambient. Results of the developed simulation were compared with the present measurements in the automobile and test chamber and available experimental and theoretical data in the literature, in order to validate the present model. It was shown that the agreement between the model predictions and experimental results is very good. The skin temperatures of body segments, and mean body skin temperature, which is explaining human comfort, related with these temperatures were determined both experimentally and theoretically. Furthermore, by using the developed model, sensible and latent heat exchange between the body and its environment, respiratory losses, skin wettedness, thermal comfort indexes, control signals greatness, and some features related with human physiology such as through blood flow were calculated and all results were discussed. Keywords: Thermal comfort in the automobiles, Thermal comfort factors, Heating and cooling, Simulation 158

ÖZET Bu tez çalışmasında yangının tanımı, oluşması, yangın çeşitleri, yangın söndürme ekipman ve yöntemleri ile ilgili araştırmalar yapılmış, derlenerek bilgi olarak sunulmuştur. Bu bilgilerden sonra gemilerde en sık karşılaşılan yangın çeşitlerinden olan makine dairesi yangınlarını söndürmek için kullanılan C02'li sabit yangın söndürme sistemi için denizcilik alanında faaliyet gösteren klas kuruluşlarının ilgili kuralları kullanılarak örnek bir tasarım yapılmıştır. Yapılan bu tasarım aynı zaman da inşa edilmekte olan 7100 tonluk bir kimyasal tankerde de uygulanarak tezdeki tasarımın pratik olarak da gerçekleşmesi sağlanmıştır. Yine tasarımda hem dişli bağlantı hem de kaynaklı bağlantı kullanılması durumunda oluşacak olan maliyet farklılığı da incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Yangın, Yangın savunma, CO2, Gemi ABSTRACT RESEARCHING FIRE SECURITY MEASURES AND FIRE INSTALLATIONS AT SHIPS In this thesis study, the fire definition, fire variety, fire extinguishing equipment and methods have been studied and submited for information After this information; the fixed fire extinguishing system with CO2 to extinguish the machinery spaces fires has been designed. In this design specification of classification societies which are performing in marine field. This design has been applied to 7100 DWT Chemical tanker. Doing so, the.design in thesis has been realised practically. The system cost has been studied in case of threaded pipe fittings or welded pipe fittings is used in the design Key words : Fire, Fire Protection, CO2, Ship 101

ÖZET Bu tezde, ısı pompası destekli çapraz akımlı sürekli kurutucu matematiksel olarak modellenip, turbo pascal programlama dili yardımıyla bir simulasyon programı oluşturulmuştur. Öncelikle ısı pompası destekli çapraz akımlı sürekli kurutucu, ısı pompası ünitesi ve kurutucu ünitesi olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. Bu iki ünite için ayn ayrı oluşturulan simulasyon programlan birleştirilerek sonuca gidilmiştir. Isı pompası destekli çapraz akımlı sürekli kurutucu iki şekilde tasarlanmış olup bunlar, basit nem alıcı ısı pompalı kurutucu (sistem I) ve açık hava çevrimli ısı pompalı kurutucu (sistem II) olarak adlandırılmıştır. Bu iki sistem detaylı olarak analiz edilerek, birbirleriyle mukayese edilmiştir. Birleştirilen bu iki program için kurutucu ünitesi çıkış şartlan, aynı zamanda ısı pompası ünitesi giriş şartlarını oluşturmaktadır. Simulasyona, girilen tahmini kurutucu çıkış şartlan, hesaplanan kurutucu çıkış şartlarına eşit oluncaya kadar devam edilmiş ve sonuca ulaşılmıştır. Yapılan analizler neticesinde görülmüştür ki, basit nem aha ısı pompalı kurutma sisteminde evaporatörden geçen havanın bir kısmının by-pass edilmesi (evaporatöre uğramadan geçirilmesi) sistem performansını arttırmaktadır. Sistem performansı, sistemde dolaşan hava miktarına bağlı olarak belirli bir by-pass miktarına kadar artmaktadır. Bu nokta sistemde maksimum verimin sağlandığı optimum noktadır. Açık hava çevrimli ısı pompalı kurutucunun (sistem II) analizinde ise, bu sistemin çevre havası şartlan için sistem I' den daha hassas olduğu görülmüştür. Çevre havası sıcaklığı düştüğünde, örneğin kışın sistem V in, sistem IF den daha verimli, ve sistem E nin hava sıcaklığı yüksek (örneğin yazın) fakat bağıl nemi düşük iklime sahip bölgelerde kullanılmasının daha verimli olduğu saptanmıştır. Bu sonuçlardan yola çıkarak ülkemiz şartlarında bir ısı pompalı sürekli kurutucunun, her iki sistem modunda çalışacak şekilde tasarlanması tavsiye edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Isı pompası, sürekli kurutucu, çapraz akımlı kurutucu, simulasyon 11 ABSTRACT In this thesis, heat pump assisted cross flow continous dryer is modelled, matematically and turbo pascal simulation program is written. Heat pump assisted cross flow continous dryer consists of heat pump unit and dryer unit firstly. Simulation programs are written indivisually for these units and then the results are obtained by combining them. Heat pump assisted cross flow continous dryer is designed in two ways. One of them is named as simple dehumidifier heat pump dryer (system I) and the other is named as open air cycle heat pump dryer (system D) These two systems are analyzed in detail and they are compared each other. Dryer unit outlet conditions are the input conditions of the heat pump unit for combined computer program. Iteration is continued up to input values of the dryer's estimated output conditions are equal to dryer's calculated output conditions and then the results are obtained. In the results of analysis, by-passing of some amount of air passes through evaporator increases the system performance for system I. System performance increases to limit value of by-pass ratio depending on the air amount. This value is an optimum point that system runs with maximum efficiency. In the analysis of the open air cycle heat pump dryer (system D), system II is more sensitive to ambient conditions than system I. When the ambient air temperature is low, for example in winter, system I is more efficient than system II and system II must be operated in region which have high air temperatures (for example in summer) but low relative moisture content is more efficient. By considering these results, it is recommended that a heat pump assisted continous dryer may be designed to operate in these two system modes in conditions of our country. Key words : Heat pump, continous dryer, cross flow dryer, simulation 125

Buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinin projelendirmesinin doğru olması ve işletmesinin randımanlı olması ancak soğutma sistemine etki eden parametrelerin iyi bilinmesi ve yorumlanması ile mümkün olduğundan, bu konu soğutma uygulamalarında büyük önem arz eder. Bu çalışmada, soğutma tesir katsayısına, hacimsel soğutma yüküne, etki eden önemli parametreler incelenmiş ve çeşitli eğriler/e izah edilerek fiziki yorumları yapılmıştır. Kanatlı borulu hava soğutuculu evaparatör ve kondenserin doğru seçiminin önemi ve etki eden önemli parametrelerin irdelenmesi yapılmıştır. In refrigeration system design, it is very important to determine the overall heat transfer coefficient of the air-cooled plate finned-tube evaporators for the vapour compression ref refrigeration system. In this study, the parameters are investigated as follows; air velocity, fin spacing, tube diameter, evaporator temperature, refrigerant type; coefficient of performance for refrigerators. Moreover the theoretical and experimental studies on the parameters feeling cooling capacity and overall heat transfer coefficient of the air-cooled plate-finned tube evaporators and condensers are examined.

ÖZET DOĞAL GAZIN SIKLAŞTIRILMASI ve DEPOLANMASININ OPTİMİZASYONU Dünyamızdaki teknolojik gelişmelerin ve hızla artan nüfusun sonucuna paralel olarak enerji tüketimi de sürekli artmaktadır. Artan enerji tüketimi ülke ekonomilerinin giderlerini oldukça arttırdığı gibi çevre kirliliği problemlerini de beraberinde getirmektedir. Bu açıdan enerjinin hem daha verimli kullanılması hem de çevre açısından negatif etki yaratmayacak çeşitlerinin irdelenmesi gerekmektedir. Kömür ve petrol kullanımının çevreye verdiği zararla ilgili kaygılar, doğal gaz rezervlerinin kavranmasıyla, doğal gaz kullanımım arttıran yeni teknolojilerle azalmıştır. Doğal gaz; verimliliği, boru hatlarıyla veya sıvılaştırılmış halde tankerlerle taşınması ve akabinde tüketim yerine kadar ulaştırılması avantaj larının yam sıra, temiz bir yakıt olması bakımından çevre kirliliğini azaltmada çok önemli bir enerji kaynağıdır. Bu çalışmada; günümüzün önemli bir enerji kaynağı olan doğal gazın sıvılaştınlması ve depolanması incelenmiştir. Sıvılaşünlan doğal gazm hacmi küçülmekte, kolaylıkla depolanabilmektedir. Bu sayede boru hattı ile taşımanın mümkün olmadığı, özellikle deniz aşın ülkelere rahatlıkla ulaştınlabilmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Sıvılaştırılmış Doğal Gaz, Depolama 11 ABSTRACT OPTIMIZATION OF LIQUIFICTION AND STORING PROCESS OF NATURAL GAS Energy consumption, parallel to consequences of the technological developments and rapid increase of population is continuously increasing in the world. Increased energy cosumption increase the national expenditures fairly and it leads to environmental pollution. For this reason it is necessary to consider using energy more productively and its varieties which will not effect the environment negatively. Using coal and petroleum leads to environmental demages and this fact causes worries. But now this worries have been decreased by comprehending natural gas reserves and new technolgies which increases using natural gas. Natural gas is a very important energy source for many reasons such as productivity. Also it can be transported by pipe lines and as liquified by containers and it is possible to convey it to the consumption site. Besides these advantage, natural gas is a clean fuel and this aspect of it help to decrease environmental pollution. In this study we investigated liquifiction and storing processes of natural gas which is an important energy source of nowadays. If the natural gas liquified then its volume decreases therefore it can be stored easily in this condition. When it's not possible to convey it by pipe line, by the liquifiction process it can be transported especially overseas countries. KEYWORDS: Liquified Natural Gas(LNG), Storing 139

ÖZET Soğutma sistemlerinin projelendirilmesinde hava soğutucu kanatlı borulu evaporatörlerin toplam kapasitesi ve toplam ısı geçiş katsayılarının belirlenmesi büyük önem arzeder. Evaporator kapasitesi, gerekli olan kapasiteden küçük seçilirse; soğutucu akışkanın buharlaşma sıcaklığı ile soğuk oda sıcaklık farkı olması gerekenden daha fazla olur, istenilen soğukluk elde edilemez, sistemin çalışma süresi artar, buharlaşma sıcaklığı ve basıncı olması gereken değerin altına düşer, evaporator üzerinde aşırı miktarda kar ve buz oluşur, buharlaşma tam olmayacağından kompresör sıvı akışkan emebileceğinden kompresörde vuruntu ve hasar oluşur, kompresör gereğinden fazla enerji tüketir. Evaporator kapasitesi gerekli kapasiteden daha büyük seçilirse; soğutucu akışkanın evaporatörde buharlaşma sıcaklığı ile soğuk oda sıcaklık farkı olması gerekenden daha küçük olacağından doğal hava sirkülasyonunun hızı azalır, istenilen sıcaklıkta soğutma elde edilemez, sistemin kuruluş maliyeti artar. Ülkemizde hava soğutucu kanatlı borulu evaporatörlerin kapasitesine ve toplam ısı geçiş katsayısına etki eden parametrelerin detaylı olarak incelendiği deneysel ve teorik çalışmalar yok denecek kadar az olup, ayrıca bu evaporatörlerin katalogları da deneysel verilerden uzak olarak hazırlanmaktadır. Soğutma sanayiinde bu gibi yanlış uygulamalara yol açmamak için hava soğutucu kanatlı borulu evaporatörlerin kapasitesi ve toplam ısı geçiş katsayılarının gerçeğe yakın olarak belirlenmesi açısından bu evaporatörlerin deneysel ve teorik olarak incelenmesi yapılmıştır. Bu amaçla evaporatörlerin analizi için ortaya atılan önemli korelasyonlar izah edilmiş ve uygulamada yaygın kullanım alanı bulan modellemelere göre deneye tabi tutulan evaporator analiz edilmiştir. Deneysel olarakincelenen evaporator ile teorik olarak yapılan analiz arasında iyi bir uyum görülmüş ve bu nedenle deneysel olarak inceleme fırsatı bulunamayanlar teorik olarak analiz edilmişlerdir. İncelenen parametreler; hava hızı, kanat aralığı, boru çapı, evaporator sıcaklığı, soğutucu akışkanın cinsi ve buz tabakası kalınlığıdır. Evaporatörlerin deneysel ve teorik sonuçlardan elde edilen toplam ısı geçiş katsayıları ile firma kataloglarından bulunan (aynı hava hızı ve aynı hatve için) toplam ısı geçiş katsayıları mukayese edildiğinde katalogda bulunan değer, deneysel ve teorik olarak bulunan değerlerden % 15-40 daha fazla olduğu görülmektedir. Böylece bu çalışmanın soğutma sanayiinde önemli bir eksikliğin giderilmesi, yeni hazırlanacak kataloglarda ve kurulacak tesislerde bu çalışmada ortaya konulacak verilere uyulması ülkemiz soğutma sanayiine katkılar sağlayacağı kanısındayız. - Ill - ABSTRACT In refrigeration system design, it is very important to determine the overall heat transfer coefficient of the air-cooled plate-finned-tube evaporators. If the evaporator cooling capacity is chosen to be lower than required, the difference between the evaporation temperature of the refrigerant and the room temperature will be higher than planned, desired cooling will not be obtained, the system's running time will be longer, the evaporation temperature and pressure will decrease, the drastic formation of frost on the evaporator wall will occur, the evaporation process will not be complated which will cause a damage on the compressor and the compressor will consume more energy. If the evaporator cooling capacity is chosen to be higher than required, the difference between the evaporation temperature of the refrigerant and the room temperature will be lower than planned which will cause a decrease on natural air velocity, desired cooling will not be obtained and the capital cost will be higher. In our country, there are lack of the theoretical and experimental studies on the parameters effecting the cooling capacity and overall heat transfer coefficient of the air-cooled plate-finned-tube evaporators and also the evaporator capacities on the manufacturing cataloques are far from the experimental data. In refrigerated industry, in order not to cause the problems mentioned above and in order to determine the evaporator cooling capacity and overall heat transfer coefficient properly, a theoretical and experimental investigation has been carried out. For this reason, important correlations for evaporator analysis are explained and the experimentan evaporator is analysed according to the most common and easy used correlations. A cohesion between the experimental and theoretical results are- iv - obtained and so, the parameters which could not be investigated experimentally are analysed theoretically. The parameters investigated are as follows; air velocity, fin spacing, tube diameter, evaporator temperature, refrigerant type and frost height When the experimental and theoretical overall heat transfer coefficients are compared with the ones from the manufacturing cataloques (for the same working conditions), the latter is found to be 15-40 % higher. So, the author believes that this study will contribute to the refrigetion industry of our country and give help for preaparing the manufacturing cataloques. 135

Doğalgaz Türkiye'de enerji açığının kapatılması için hızlı bir şekilde kullanıma girmiş olan temiz bir yakıttır ve gün geçtikçe önemi artmaktadır. Bu tezin amacı Doğalgaz yangınlarına yol açan sebeplerin incelenmesi ve buna karşı alınacak güvenlik önlemlerinin tespitidir. Bunun için kaynak taraması yapılmış ve şu anki uygulamaların neler olduğu araştırılmıştır. Sonuç olarak yangına sebep olacak ana hat sızıntıları yada tahribatlarına karşı alınacak önlemler, iç tesisat da emniyet ve dedektör sistemleri, yangın ve sızıntı durumunda alınacak tedbirler ve haberleşme şekilleri önerilmiş ve cihazlarda kontrollü yanına esasları ortaya konulmuş olup, brülör konstrüksiyonları ve gaz akış kontrol elemanlarındaki çalışına prensipleri açıklanmıştır. Natural Gas is a clean fuel which has been introduced to make up the energy deficiency in Turkey and its importance rises day by day. The goal of this performance is to establish the rules for natural gas safety and control systems also how to prevent the fire caused by Natural Gas. For this aim has been carried out some research on the documentation and what are the current applications in the industry. Finally, it has been proposed some precautions against the gas leakage and the destructions on the main lines, the safety and dedector systems for the domestic installations, the preventing systems against fires and the leakage in house and established the principles of the controlled burning in the gas fired devices and also brought some burner constructions and explained the gas control equipment how to operate.

Tezin ilk bölümünde kurutma sistemlerinin tanıtılması amacıyla günümüzde kullanılan basit kurutma şekillerinden sanayiide kullanılan kurutma şekillerine kadar genel olarak temel kurutma sistemlerine değinilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, kurutma teorisine giriş yapılmıştır. Bu bölümde ısı ve kütle transferi ele alınmış olup; kütle transferi katsayısı, ısı ve kütle transferi arasındaki benzeşim, yaş malzemede ısı ve kütle transferi konularıyla kurutulacak malzemelerin sorpsiyon izotermleri hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde kurutma olayı ele alınmış ve incelenmiştir. Bu bölümde kurutmanın aşamaları açıklanıp kurutmanın genel değerlendirilmesi yapılmıştır. Dördüncü bölümde kurutma işlemlerinde kütle ve enerji dengesi ile kurutma işlemlerinde psikrometriden yararlanma konuları ele alınmıştır. Bu amaçla sürekli ve süreksiz kurutucularda kütle ve enerji denklemleri ele alınmış ve kurutma işlemlerinin psikrometride gösterilmesi ve açıklaması yapılmıştır. Beşinci bölümde tekstil kurutmasına giriş yapılmış olup bu amaçla ilk aşamada tekstil mamulünün nem çekme özelliği ve tekstil mamulü üzerindeki su konusuna değinilmiştir. Daha sonra tekstil kurutmasına giriş yapılıp, kurutma genel olarak ön (mekanik) ve son (ısı enerjisi ile) kurutma olarak iki kışıma ayrılmıştır. Bu sınıflandırma işlemi baz alınarak; bu kısımlara ait kurutma sistemleri ele alınıp incelenmiş ve avantaj-dezavantajları belirtilmiştir. Altıncı bölümde kurutma sistemlerinin mukayesesi yapılmıştır. Bu bölümde ilk olarak kurutma sistemlerinin genel değerlendirilmesi yapılıp, kurutma sistemlerinin mukayesesi bir tablo halinde özetlenmiştir. Daha sonra kurutma sistemlerinin bazı temel parametreler (kurutma süresi, toplam maliyet vb.) açısından mukayeseleri yapılmıştır. In this study, drying systems used in textile industry are investigated and compared. Today there are three important applications in textile industry drying process is one of them. Applications of drying process show some differences depending on product types. These differences have resulted in the development of various types of drying systems in the textile industry. Every drying system has its own advantages and disadvantages. Hovvever, the selection of proper drying system depending on the type of product that will be dried and completion of drying process at the desired conditions and minumum cost and running cost are important points. In Turkish textile industry, stenter frames are the most used drying system. On the other hand, other drying systems such as electromagnetic, cylindrical dryers ete. also have been able to find a lot of application areas in the textile industry.

85 ÖZET n Tezin ilk bölümünde kurutmanın tarihçesi hakkında bilgi verilerek kurutmaya giriş yapılmakta ve ikinci bölümünde çalışmanın temelini teşkil etmesi açısından kurutmanın teorisine değinilmektedir. Üçüncü bölümde temel konveksiyonel kurutucu tipleri tanıtılarak, bu kurtucularda gerçekleşen kütle ve enerji dengeleri ile malzeme yüzeyinden varolan enerji akışı yanında kurutmada, psikrometriden nasıl yararlanılacağı da açıklanmaktadır. Dördüncü bölümde tekstil sanayiinde kurutma hakkında bilgi verilerek, kurutma teorisinin uygulama alanı olarak ele alınan bir tekstil mamulü üzerinde kuruma esnasında gözlenen aşamalar incelenmekte ve beşinci bölümde tezin ikinci kısmını oluşturan ısı pompasının kurutmadaki yerine değinilerek, ısı pompasının çalışma prensipleri hakkında bilgi verilmektedir. Altıncı bölümde ise ısı pompasının endüstriyel uygulamaları hakkında genel bilgiler verilerek, özellikle kurutma alanındaki uygulamalar ve ısı pompalı kurutucu sistemleri açıklanmaktadır. Tezin deneysel olarak üzerinde çalışılan yedinci bölümünde, fuel-oil ile çalışan konveksiyonel tip kurutucu ile geri beslemesiz tip ısı pompası arasında, enerji tasarrufu açısından mukayese yapılmaktadır. Kurulan prototip bir ısı pompası deney tesisatında girişe yerleştirilen fan vasıtasıyla çevre şartlarından alınan hava sistemin içine gönderilmektedir. Sistemin içine giren hava ısıtıcıda ısıtıldıktan sonra nemlendirici ile üzerine su püskürtülerek izafi nemi %80 durumuna getirilmektedir. Sistemde nem kazanan hava, havanın çiğ noktası sıcaklığının altında olan ısı pompası buharlaştırıcısının serpantinleri arasından geçirilerek nemini bırakarak soğumakta ve sonra bu soğuyan hava ısı pompasının yoğuşturucusunda ısıtılmaktadır. Yukarıda anlatılan deneysel çalışma geri beslemesiz tip ısı pompası için elde edilmiştir. Fakat en tesirli ısı pompası tezin içerisinde de değinildjği_gibi, geri beslemeli tip ısı pompasıdır. Bunu ispatlamak amacıyla son olarak, bir tekstil fabrikasında fuel-oil ile çalışan konveksiyonel tip kurutucu ile geri beslemeli tip ısı pompası karşılaştınlmıştır.86 Gerçekleştirilen geri beslemeli tip ısı pompalı kurutma sisteminin çalışma prensibi şu şekildedir : Mamul üzerinden geçerek mamul'ün nemini alarak doymuş hale gelen havanın bir kısmı buharlaştırıcının soğuk serpantinleri arasından geçirilmek suretiyle içindeki nem yoğuşturulmaktadır. Nemi alınan hava ile by-pass edilen diğer kısım yoğuşturucu girişinde karıştırılarak, yoğuşturucu üzerinden geçirilmek suretiyle ısıtılarak kurutma odasına geri gönderilmektedir. 91

Bu çalışmada, kömür ve fuel-oil yakan kazanların doğal gaza dönüştürülmesi esnasında dikkat edilmesi gereken hususlar ile yapılması gerekli işlemler üzerinde detaylı olarak durulmuştur. Ayrıca dönüşüm esnasında kazan dairesinin ve bacanın doğalgaza göre nasıl düzenlenmesi gerektiği açıklanmıştır. In this study, conversion of coal and fuel-oil boilers info natural gas boilers is examined in detail and important points which should be taken into account in this conversion are given. Additionally, it is explained that how are heat generation centers and chimnies arranged during conversion info natural gas.

Bu çalışmada, yakma sistemlerinden kaynaklanan hava kirliliğinin doğurduğu sonuçlar ve bunların azaltılması için alınması gerekli önlemler açıklanmıştır. Yakma sistemlerinde yakıt olarak kullanılan kömür, fuel oil ve doğal gazın yanması sonucunda ortaya çıkan zararlı gaz emisyonların durumu ve birbirlerine göre mukayesesi yapılmıştır. Ayrıca büyük merkezi ısıtma sistemlerinin hava kirliliğini azaltıcı yöndeki faydaları üzerinde durulmuştur. In this study, the effects of air pollution resulted by combustion systems is investigated, and precaution processes to prevent air pollution are discussed. Harmful gas emissions resulted by burning coal, fuel-oil and natural gas in combustion on systems are presented and compared with each other. The effects of central heating systems on the reduction of air pollution are investigated and their benefits are stated.

Günümüzde kullanılan enerji kaynaklarının kısıtlı olması, varolan kaynakların daha verimli kullanılmasını ve yeni enerji tür¬lerinden yararlanma çalışmalarını zorunlu hale getirmiştir. Bu e- nerji türleri dış hava, yeraltı ve yerüstü suları, güneş ve toprak olabilir.Bu projede, ısı kaynağı olarak havadan faydalanarak hava / hava ısı pompası tesisi ile, konut ısıtılması üzerine çalışılmıştır.Projelendirmeye esas olan bir bodrum, bir zemin ve bir nor¬mal kattan oluşan, hava ısı değiştiricilerini bordumda yerleştiril¬mesine uygun kalan bir binaya havalandırma kanalları ile ısıtma me¬todu uygulanmıştır.Hava kaynaklı ısı pompası ile ısıtma yapılacak sistemlerin projelendirilmesinde, ortalama aylık ve mevsimlik ısıtma tesir kat-sayılarının bilinmesi istenir.Adana için aylık ortalama dış sıcaklıklara bağlı olarak, yo- ğuşturucudan atılan tesir katsayısı bulunmuştur. Aylık ortalama dış hava sıcaklığının en küçük olduğu Ocak ayı için yoğuşturucu ve bu- harlaştıncı boyutlandırılmış, kompresör gücü bulunmuştur.Hava kaynaklı ısı pompası ile fuel - oil'le kat kaloriferi¬nin yıllık yakıt sarfiyatı yönünden ve ilk yatırım maliyeti yönün¬den mukayesesi yapılmış, elde edilen bilgiler sonucunda öneriler su¬nulmuştur. Today limited energy sources, forces us using available sources more efficiently and finding methods to utilize new types of energy These energy forms can be atmospher,underground and onground water, sunshines or earth.In this projeckt it has been worked on house heating with atmospher/atmospher heat pumps ,using the atmospher as energy source.The house which is formated of a cellar,a ground-floor and one store must conformable to place the air heat exchangers in the cellar.There we practice heating methods with ventilator cannels.For projeckting heating sistems which works with atmospher source heat pumps,month avarage and season heating influence coefficient must be known.The attack heat quantity of the compresor dependent to the avarage exterior tempratures ,compresor power,month and seasons heating influence coefficients has been found for ADANA.The Condensor and the evaporator has' been dimensioned to January that has minimum month avarage of exterior air tempratures .So the com¬presor power has been found.Hot air sleeves which works with fuel-oil and atmospher source heat pumps has been comparised to the direction fuel expen¬diture and investment costs.At last to the founding knowledges it has been presented offers. 108

91 ÖZET Çalışmanın amacı, buhar sıkıştırmalı tek kademeli soğutma devresinde kullanılan Freon serisi soğutucu akışkanlar ile NH3' in karşılaştırılması yapılmıştır. Buhar sıkıştırmalı tek kademeli soğutma devresinde kullanılan elemanlar ve bunların özellikleri verilmiştir. Tek kademeli soğutma devrelerinin çevrim hesaplan yapılmıştır. Soğutma tesir katsayılarının yoğuşma ve buharlaşma sıcaklığına göre değişimleri hesaplanmıştır. Ayrıca iki kademeli soğutma devrelerinin hesaplan ve soğutma tesir katsayıları incelenmiştir. Hava soğutmalı kanatlı borulu kondenserin toplam ısı geçiş katsayısına etki eden parametreler incelenmiştir. Hava soğutmalı kondenserin toplam ısı geçiş katsayısının hava hızlarına göre değişimi incelenmiştir. Yine kanat hatvesi aralıklarının değişiminin toplam ısı geçiş katsayısını nasıl etkilediği belirlenmiştir. Hava soğutucu kanatlı borulu evaporatörün toplam ısı geçiş katsayısına etki eden parametreler incelenmiştir. Hava soğutucu evaporatörün toplam ısı geçiş katsayısının, hava hızlarına ve kanat hatvesine göre değişimi ile farklı kalınlıktaki buz tabakalarının, toplam ısı geçiş katsayısına etkisi incelenmiştir. ABSTRACT Bu çalışmada soğutma sistemlerinde kullanılan Freon serisi soğutucu akışkanlarla amonyağın karşılaştırılması yapılmıştır. Buhar sıkıştırman tek kademeli soğutma sistemlerine etki eden parametrelerle, Hava soğutmalı kanatlı borulu kondenser ve hava soğutucu kanatlı borulu evaporatörlerin toplam ısı geçiş katsayısına etki eden parametreler incelenmiştir. Ayrıca toplam ısı geçiş katsayısı'nın hava hızlarına ve hatve aralığına göre değişimi incelenmiştir.- ii - ABSTRACT In this study the series of Freon which are used in refrigeration systems are compared with Ammonia. The effect of parameters on vapour compression single stage refrigeration cycle, air coolers with finned tube condenser and air coolers with finned tube evaporator how to effect overall heat transfer coefficient of parameters examined. In addition to that how to change acording to air velocity and fin spaces are explained. 117