Binalarda soğutma sisteminin enerji ve ekserji analizi
Energy and exergy analysis of cooling system in buildings
Yazar: HUTHAN BÜYÜKGENÇ
Danışman: PROF. DR. YAŞAR YETİŞKEN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Elektrik enerjisi = Electrical energy

Özet:
Bugün dünyadaki en önemli sorunlardan biri enerji ve enerji sürekliliğidir.Binalarda enerji tüketimini azaltmaya odaklanmak küresel bir endişedir. 2020 yılına gelindiğinde binalar dünya enerjisinin yaklaşık %40'ını tüketiyor ve bunun yerine katma değer üretmek yerine karbondioksit seviyelerini artırıyor. Enerji binaların farklı yerlerinde kullanılmaktadır. Bu çalışmada iklimlendirme sisteminin bu alanda daha az enerji kullanması için hesaplamalarımızı yoğunlaştırdık. Artık bu sektörü enerji tüketimi açısından nasıl daha verimli hale getirebiliriz sorusuna cevap vermemiz gerekiyor. Öncelikle bu alandaki enerji tüketimi araştırılmalıdır. Binanın bu bölümünde hava, ısıtma, soğutma, nemin artması ve nemin azalması gibi çeşitli işlemlerden geçer. Bu süreçlerin her biri enerji tüketir ve bu nedenle enerji tüketimini azaltmak için farklı teknikler kullanılabilir.
Isıtma ve iklimlendirme sistemlerinin enerji tüketimi, artan termal konfor talebiyle birlikte artmaya devam ettiğinden, ısıtma ve soğutma teknolojileri alanlarında binanın enerji verimliliğini iyileştirmeye yönelik büyük bir potansiyel bulunmaktadır. 
Chiller Soğutma Sistemi, 5000 Evler Kapalı Spor Salonu için kullanılmak istenmiş Karabük ili mevsim şartlarında hangisinin kullanılması gerektiği analizleri yapılmıştır. Chiller Soğutma Sistemi için ekserjianalizi yapılmıştır. Bu analiz ile gerçekleşen ekserji verimleri tespit edilmiştir.Sonrasında, örnek çalışmamız olan Karabük-Beşbinevler Çok Amaçlı Spor Salonu binası için en ideal soğutma modeli için enerji ve ekserji analiz çalışması üzerine çalışılmıştır. Çalışmamızda, soğutma sistemi olarak Hava Soğutmalı Chiller Soğutma Sistemleri kullanıldığından yapılan enerji analizlerinde yüksek olan değerde verimin chillerde, en düşük verimin fan-coil ve klima santrali  boyunca iletimde, ekserjinindüşük değerde verimichillerde en büyük değerde verimin klima santrali vefan coililetiminde olduğu, soğutma yapılan durumun en verimli çalışma koşulu olduğu izah edilmiştir.Denklemsel verilere göre ekserjiverilerinin enerji verilerinden daha gerçekçi stabilizasyon sağladığı anlaşılmıştır.Bu çalışmada bir klima santralinin enerji analizi incelenmiştir. Bu cihaz, 7 °C'de soğuk su üreten bir soğutucudan beslendi.  İç mekanın stabil bir durumda tutulması temel hedefimiz olduğundan çalışma sonuçlarına göre yapılabilecek yararlı olduğu düşünülen değişimler ifade edilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
One of the mostimportantproblems in the worldtoday is energyandenergycontinuity. Focusing on reducingenergyconsumption in buildings is a global concern. By 2020, buildingsconsumeapproximately 40% of the world'senergy, increasingcarbondioxidelevelsinstead of producingaddedvalue. Energy is used in differentparts of buildings. In this study, weconcentratedourcalculationssothat the airconditioningsystemuseslessenergy in this area. Wenowneedtoanswer the question of how we can make this sectormoreefficient in terms of energyconsumption. First of all, energyconsumption in this areashould be investigated. In this part of the building, the airgoesthroughvariousprocessessuch as heating, cooling, increasinghumidityanddecreasinghumidity. Each of theseprocessesconsumesenergyandthereforedifferenttechniques can be usedtoreduceenergyconsumption. 
As the energyconsumption of heatingandairconditioningsystemscontinuestoincrease with the increasingdemandforthermalcomfort, there is greatpotential in the fields of heatingandcoolingtechnologiestoimprove the energyefficiency of the building.

ChillerCoolingSystemwasintendedto be usedfor the 5000 Evler Indoor Sports Hall. Analyzesweremade as towhichoneshould be usedunder the seasonalconditions of Karabük. Exergyanalysiswasperformedfor the ChillerCoolingSystem. With this analysis, the actualexergyefficienciesweredetermined. Afterwards, an energyandexergyanalysis study wascarriedoutfor the most ideal cooling model for the Karabük-Beşbinevler Multi-Purpose Sports Hallbuilding, which is ourcase study. In our study, since AirCooledChillerCoolingSystemswereused as the coolingsystem, the energyanalysisshowedthat the highestefficiencywas in the chiller, the lowestefficiencywas in the transmissionthrough the fan-coilandairhandlingunit, the lowestefficiency of exergywas in the chiller, and the highestefficiencywas in the airhandlingunitand fan coiltransmission. It has beenexplainedthat this situation is the mostefficientoperatingcondition. Accordingto the equational data, it has beenunderstoodthatexergy data providesmorerealisticstabilizationthanenergy data. In this study, the energyanalysis of an airhandlingunitwasexamined. This devicewaspowered by a chillerproducingcoldwater at 7 °C. Since our main goalwastokeep the interior in a stablecondition, changesthatwerethoughtto be beneficialweretriedto be expressedaccordingto the results of the study.