Plakalı Tip Havadan Havaya Isı Geri Kazanım Cihazında Isı Değiştirici Geometrisinin Termal Verime Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Year 2021, Volume: 33 Issue: 1, 53 - 57, 30.01.2021

Mustafa Atmaca , Hasan Savat

https://doi.org/10.7240/jeps.705202

Abstract

Dünyada enerji ihtiyacı ve tüketimi giderek artmaktadır. Bu sebep ile enerji tüketimini azaltmak ve enerjiyi daha verimli kullanılmak her geçen gün daha önem kazanmaktadır. Bu sebeple enerji verimliliği gerek ekonomik gerekse doğanın korunması açısından büyük önem taşımaktadır.

Isı geri kazanım cihazı, havalandırılma ihtiyacı olan, dış ortamla farklı sıcaklıktaki tüm mahallerde (ev, ofis, sinema, AVM, Konferans salonu vb.) enerji tasarrufu sağlamak (enerji tüketimini azaltmak) için kullanılabilen bir sistemdir. Bu cihaz dışarı atılacak hava ile iç ortama alınacak hava arasında ısı transferi yaparak, ısıtma ve soğutma işlemlerinden ciddi oranda tasarruf ve enerji kazancı sağlayabilmektedir.

Bu cihazın en yaygın kullanılan türü plakalı ısı değiştiricili olanıdır. Bu sistemde ısı transferi dışarı atılan kirli hava ile içeri alınan temiz hava arasında 2 havanın karışmasına izin verilmeden yapılmaktadır. Bu çalışmada cihazın, ısıl verimliliğinin artırılması amaçlanmıştır. Bunun için kullanılan ısı değiştiricisinin geometrisi değiştirilerek ısı transferi artırılmak istenmiştir.

Bunun için mevcut olan model sanal ortamda (bilgisayar ortamında) oluşturularak, ANSYS-Fluent programı vasıtasıyla bilgisayar benzetimleri (simülasyonları) yapılmıştır. Sonrasında bilgisayar ortamında farklı geometrilere sahip yeni modeller oluşturulmuş ve aynı metot kullanılarak bu modeller üzerinde benzetimler (simülasyonlar) yapılmıştır. Yeni modellerin mevcut model ile ısıl verimleri karşılaştırılmıştır.

Keywords

Isı geri kazanımı, Enerji verimliliği, Isı transferi, Isı değiştiricisi, Havalandırma sistemi, HAD

Supporting Institution

Marmara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi (BAPKO)

Project Number

FEN-C-YLP-121218-0624

Numerıcal Examınatıon of Heat Exchanger Shape Effects on Thermal Effıcıency in Aır to Aır Plate Type Heat Recovery Unıt’s

Abstract

Dünyada enerji ihtiyacı ve tüketimi giderek artmaktadır. Bu sebep ile enerji tüketimini azaltmak ve enerjiyi daha verimli kullanılmak her geçen gün daha önem kazanmaktadır. Bu sebeple enerji verimliliği gerek ekonomik gerekse doğanın korunması açısından büyük önem taşımaktadır.
Isı geri kazanım cihazı, havalandırılma ihtiyacı olan, dış ortamla farklı sıcaklıktaki tüm mahallerde (ev, ofis, sinema, AVM, Konferans salonu vb.) enerji tasarrufu sağlamak (enerji tüketimini azaltmak) için kullanılabilen bir sistemdir. Bu cihaz dışarı atılacak hava ile iç ortama alınacak hava arasında ısı transferi yaparak, ısıtma ve soğutma işlemlerinden ciddi oranda tasarruf ve enerji kazancı sağlayabilmektedir.
Bu cihazın en yaygın kullanılan türü plakalı ısı değiştiricili olanıdır. Bu sistemde ısı transferi dışarı atılan kirli hava ile içeri alınan temiz hava arasında 2 havanın karışmasına izin verilmeden yapılmaktadır. Bu çalışmada cihazın, ısıl verimliliğinin artırılması amaçlanmıştır. Bunun için kullanılan ısı değiştiricisinin geometrisi değiştirilerek ısı transferi artırılmak istenmiştir.
Bunun için mevcut olan model sanal ortamda (bilgisayar ortamında) oluşturularak, ANSYS-Fluent programı vasıtasıyla bilgisayar benzetimleri (simülasyonları) yapılmıştır. Sonrasında bilgisayar ortamında farklı geometrilere sahip yeni modeller oluşturulmuş ve aynı metot kullanılarak bu modeller üzerinde benzetimler (simülasyonlar) yapılmıştır. Yeni modellerin mevcut model ile ısıl verimleri karşılaştırılmıştır.

Keywords

Isı geri kazanım, Enerji verimliliği, Isı transferi, Havalandırma sistemi, HAD

Project Number

FEN-C-YLP-121218-0624

References

• Referans1 Bayraç, H. N. (2010). Enerji Kullaniminin Küresel Isinmaya Etkisi Ve Önleyici Politikalar. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 11(2), 229-259.
• Referans2 Pamir, N. (2005). Enerji Politikalar ve Küresel Gelişmeler. Stratejik Analiz, 6(68).
• Referans3 Narin, M., & Akdemir, S. (2006). Enerji verimliliği ve Türkiye. Türkiye Ekonomik Kurumu UEK-TEK.
• Referans4 Satman, A. (2007). Türkiye’nin enerji vizyonu. Jeotermal Enerjiden Elektrik Üretimi Semineri, 3-18.
• Referans5 Şahan, A. M. Isi Geri Kazanim Eşanjörlerinin Kullanim Opsiyonlari.
• Referans6 Şentürk, U., Altin, M., Ağar, G., Aktakka, S., & Toksoy, M. (2015). Bir Isi Geri Kazanim Cihazinin Performans Karakteristiklerinin Deneysel Ve Sayisal Olarak Belirlenmesi. Engineer & The Machinery Magazine, 56(667).
• Referans7 Altın, M., Aktakka, S., Günerhan, H. & Karakoç, T.H. (2013). Farklı İklim Bölgelerine Ait Isıtma-Soğutma Tasarım Sıcaklıklarının Dikkate Alınarak Bir Isı Geri Kazanım Sisteminin Tasarımı. 11. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 1055-70.
• Referans8 Şentürk, U., Aktakka, S. & Toksoy, M. (2015). Havalandırmada Enerji Geri Kazanımı: Araştırma ve Geliştirme. 12. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 301-27.
• Referans9 Atmaca, M. and Ezgi, C.: Three-dimensional CFD modeling of a steam ejector, Energy Sources Part A, 1-12 (2019)
• Referans10 Atmaca, M.; Girgin, I.; Ezgi, C.: CFD modeling of a diesel evaporator used in fuel cell systems. Int. J. Hydrog. Energy 41(14), 6004–6012 (2016)
• Referans11 Atmaca M, Çetin B., and Yılmaz E.. CFD Analysis of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) Moving in Flocks, ACTA PHYSICA POLONICA A, Vol.135, 694-696, 2019
• Referans12 Kaya, O. (2013). Havadan havaya ısı geri kazanım cihazları için ts en 308 standardına göre test düzeneği tasarımı. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Termodinamik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, İzmir.