Yüzey boru tipi bir Isı değiştiricinin enerji ve ekserji analizi


Uçkan İ., Gündal G.

ISPEC 14. ULUSLARARASI MÜHENDİSLİK VE FEN BİLİMLERİ KONGRESİ , Sivas, Türkiye, 18 - 19 Temmuz 2022, ss.1-10

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Sivas
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-10
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Günümüzde artan konfor şartlarına bağlı olarak gerek ısıtmada gerekse soğutmada insanoğlu gün geçtikçe daha fazla enerjiye bağlı hale gelmekle birlikte aynı zamanda sanayileşen dünya ve insan yoğunluğunun artmasıyla da enerjiye olan talepte katlanarak artış göstermektedir. Enerji kaynakları sınırsız olmadığından dolayı artan enerji talebi de beraberinde sınırlı miktarda bulunan kaynaklarında tükenmesine neden olmaktadır. Ayrıca hem maliyet artışları meydana gelmekte hem de artan enerji tüketiminin çevreye verdikleri zararlarda artmaktadır. Dolayısıyla mevcut enerjiyi en iyi şekilde kullanmak ve birim enerjiden en iyi verimi elde etmek için çalışmalar yapılmaktadır. Bundan dolayı enerji sistemlerinin verimlerinin iyileştirilmesi için sadece enerji analizleri yeterli olmayıp aynı zamanda ekserji analizleri ile ilgili yapılan çalışmaların önemi de gün geçtikçe artmaktadır.

Bu çalışmada, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi laboratuvarında bulunan çoklu ısı değiştirici sistemindeki yüzey borulu bir ısı değiştiricinin farklı debi parametreleri kullanılarak enerji ve ekserji analizi yapılmıştır. Paralel akışta sıcak su giriş debisi sabit 600 L/h iken soğuk su giriş debileri 300,330,360,390 ve 420 L/h olarak alınmış ve enerji veriminin en yüksek değeri %35 en yüksek ekserji verimi %66 bulunurken, ikinci durumda soğuk su giriş debisi sabit 360 L/h iken sıcak su giriş debileri 400,500,600 L/h olarak alınmış ve bu durumda ise en yüksek enerji verimi %31 en yüksek ekserji verimi ise %70 olarak bulunmuştur. Ayrıca değişken debiler için sistemden çıkan sıcak ve soğuk suyun çıkış sıcaklıkları da değişkenlik göstermektedir. Sıcak su giriş debisinin sabit 600 L/h olarak alındığı soğuk su giriş debisinin değişken olarak 300,330,360,390 ve 420 L/h alındığı   durumda en yüksek soğuk su çıkış sıcaklı 300 L/h debide 25,7 ˚C ve en düşük soğuk su çıkış sıcaklığı ise 420 L/h debide 22,2 ˚C olarak bulunmuştur.

 

Günümüzde artan konfor şartlarına bağlı olarak gerek ısıtmada gerekse soğutmada insanoğlu gün geçtikçe daha fazla enerjiye bağlı hale gelmekle birlikte aynı zamanda sanayileşen dünya ve insan yoğunluğunun artmasıyla da enerjiye olan talepte katlanarak artış göstermektedir. Enerji kaynakları sınırsız olmadığından dolayı artan enerji talebi de beraberinde sınırlı miktarda bulunan kaynaklarında tükenmesine neden olmaktadır. Ayrıca hem maliyet artışları meydana gelmekte hem de artan enerji tüketiminin çevreye verdikleri zararlarda artmaktadır. Dolayısıyla mevcut enerjiyi en iyi şekilde kullanmak ve birim enerjiden en iyi verimi elde etmek için çalışmalar yapılmaktadır. Bundan dolayı enerji sistemlerinin verimlerinin iyileştirilmesi için sadece enerji analizleri yeterli olmayıp aynı zamanda ekserji analizleri ile ilgili yapılan çalışmaların önemi de gün geçtikçe artmaktadır.

Bu çalışmada, Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi laboratuvarında bulunan çoklu ısı değiştirici sistemindeki yüzey borulu bir ısı değiştiricinin farklı debi parametreleri kullanılarak enerji ve ekserji analizi yapılmıştır. Paralel akışta sıcak su giriş debisi sabit 600 L/h iken soğuk su giriş debileri 300,330,360,390 ve 420 L/h olarak alınmış ve enerji veriminin en yüksek değeri %35 en yüksek ekserji verimi %66 bulunurken, ikinci durumda soğuk su giriş debisi sabit 360 L/h iken sıcak su giriş debileri 400,500,600 L/h olarak alınmış ve bu durumda ise en yüksek enerji verimi %31 en yüksek ekserji verimi ise %70 olarak bulunmuştur. Ayrıca değişken debiler için sistemden çıkan sıcak ve soğuk suyun çıkış sıcaklıkları da değişkenlik göstermektedir. Sıcak su giriş debisinin sabit 600 L/h olarak alındığı soğuk su giriş debisinin değişken olarak 300,330,360,390 ve 420 L/h alındığı   durumda en yüksek soğuk su çıkış sıcaklı 300 L/h debide 25,7 ˚C ve en düşük soğuk su çıkış sıcaklığı ise 420 L/h debide 22,2 ˚C olarak bulunmuştur.