Energy and Exergy Analysis in Recirculating Air Conditioning Systems

Öz

The first law of thermodynamics is frequently used as a rule to design of the air conditioning systems. The first law of thermodynamics, that is also known as the conservation of energy principle, is preferred in analysis of all thermal systems. Nevertheless, exergy analysis method is a more useful procedure compared to energy analysis approach for the design, performance evaluation and optimization of thermal systems. Exergy or availability is the useful work potential of a given amount of energy at some specified state. In this study, firstly, subject of energy and exergy is examined in general terms for steady-flow open systems. Then, energy and exergy analysis procedures will be explained for recirculating central air conditioning in heating mode. Thus, the rate of energy transfer taking place in and how much energy is converted into the beneficial work in this system are investigated.

Anahtar Kelimeler

• Energy analysis,Exergy,Exergy analysis,Recirculating air conditioning system

Geri Dönüş Havalı İklimlendirme Sistemlerinde Enerji ve Ekserji Analizi

Öz

Termodinamiğin birinci yasası iklimlendirme sistemlerinin tasarımında sıkça kullanılan bir kuraldır. Enerji korunumu yasası olarak da bilinen bu yasa, bütün ısıl sistemlerin analizinde tercih edilmektedir. Ancak ısıl sistemlerin tasarımı, performans değerlendirilmesi ve optimizasyonu için ekserji analizi metodu, enerji analizi yaklaşımına nazaran daha doğru bir yöntemdir. Ekserji ya da kullanılabilirlik, belirli bir halde ve belirli bir miktardaki enerjinin elde edilmek istenen yararlı işe dönüşebilme potansiyelidir. Bu çalışmada, öncelikle, sürekli akışlı açık sistemler için enerji ve ekserji konusu genel hatlarıyla ele alınacaktır. Daha sonra, ısıtma modundaki geri dönüş havalı iklimlendirme santrali için enerji ve ekserji analizine yer verilmiştir. Böylece bu sistemde gerçekleşen enerji transferleriyle kullanılan enerjinin ne kadarının yararlı işe dönüştürülebileceği vurgulanmıştır

Anahtar Kelimeler

• Enerji analizi,Ekserji,Ekserji analizi,Geri dönüş havalı iklimlendirme sistemi

Kaynakça

1. 1. Karaçaylı, İ., Güngör A., Canlı, Y., 2016. İklimlendirme Sistemlerinde Ekserji Analizi ve Örnek Bir Uygulama, 1st International Mediterranean Science and Engineering Congress (IMSEC 2016), Adana.
2. 2. Çengel, Y.A., Boles, M.A., 1996. Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik, Türkiye, İstanbul: Literatür Yayıncılık. 3. Özgener, L., Hepbaşlı, A., 2013. HVAC Sistemlerinde Ekserji Analizinin Gerekliliği ve Uygulamaları, VI. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi, İzmir.
3. 4. Razmara, M., Maasoumy, M., Shahbakhti, M., Robinett III, R.D., 2015. Optimal Exergy Control of Building HVAC System, Applied Energy, 555-564.
4. 5. Yelmen, B., Öztekin, S., Çakır, T.M., İklimlendirmede Enerji Tasarrufu Tedbirleri, Makine Mühendisleri Odası, İzmir.
5. 6. Karaçaylı, İ., 2016. Bireysel İklimlendirme Sistemleri, Derleme Ders Notu, İzmir.
6. 7. Yamankaradeniz, R., Horuz, İ., Çoşkun, S., Kaynaklı, Ö., Yamankaradeniz, N., 2008. İklimlendirme Esasları ve Uygulamaları, Bursa: Dora Yayıncılık.
7. 8. Bilgili, M., Şimşek, E., Karaçaylı, İ., 2016. Bir Split Klimanın Farklı Atmosfer Hava Sıcaklıklarında Enerji ve Ekserji Analizi, 1st International Conference on Engineering Technology and Applied Sciences, Afyonkarahisar.
8. 9. Mosaffa, A., Garousi Farshi, L., Infante Ferreira, C., Rosen, M., 2014. Advanced Exergy Analysis of an Air Conditioning System Incorporating Thermal Energy Storage, Energy, cilt: 77, 945-952.

9. 10. Özek, E., 2013. Tekrar Dolaşımlı İklimlendirme Sistemlerinin Enerji ve Ekserji Analizi, Çorum: Yüksek Lisans Tezi.
10. 11. Yucer, C.T., Hepbaşlı, A., 2011. Thermodynamic Analysis of a Building using Exergy Analysis Method, Energy and Buildings, cilt 43, no. 2-3, 536–542.
11. 12. Derbentli, T., 2011. İklimlendirme Sistemlerinde Ekserji Çözümlemesi, X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, İzmir.
12. 13. Sakulpipatsin, P., Itard, L.C.M., van der Kooi, H.J., Boelman E.C., Luscuere, P.G., 2010. An Exergy Application for Analysis of Buildings and HVAC Systems, Energy and Buildings, cilt 42, no. 1, 90–99.
13. 14. Pu, J., Liu, G., Feng, X., 2010. Application of the Cumulative Exergy Approach to Different Air Conditioning Systems, Energy and Buildings, cilt: 42, 1999–2004.
14. 15. Wei, Z., Zmeureanu, R., 2009. Exergy Analysis of Variable Air Volume Systems for an Office Building, Energy Conversion and Management, cilt: 50, no. 2, 387–392.
15. 16. Chengqin, R., Nianping, L., Guangfa, T., 2002. Principles of Exergy Analysis in HVAC and Evaluation of Evaporative Cooling Schemes, Building and Environment, cilt: 37, no. 11, 1045–1055.
16. 17. Hepbaşlı, A., 2003. Ekserji Ders Notları, İzmir: Ege Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü.
17. 18. Qureshi, B.A., Zubair, S.M., 2003. Application of Exergy Analysis to Various Psychrometric Processes, International Journal of Energy Research, no. 27, 1079–1094.
18. 19. Dincer, İ., Rosen, M.A., 2015. Exergy Analysis of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning, USA: Elsevier Inc.