Otobüslerde iç hava kalitesi ve enerji verimliliği için ısı geri kazanım eşanjörü tasarımı
Design of heat recovery exchanger for indoor air quality and energy efficiency on buses
Yazar: AYKUT DEMİREZEN
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM ATMACA
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde, birçok insan orta veya uzak mesafedeki yerlere seyahat etmek için otobüsleri kullanmaktadır. Seyahat esnasında otobüs kapıları uzun süre kapalı kalmaktadır ve otobüs klima sistemi, yolcuların konforlu seyahat edebilmeleri için ideal konfor şartlarını sağlamaya çalışmaktadır. Isıl konfor sağlamasına rağmen, bu durum iç hava kalitesinin bozulmasına neden olmaktadır. Bu yüzden şehirlerarası otobüslerde iç hava kalitesi ön plana çıkmaktadır.
Bu çalışmada, şehirlerarası otobüslerde iç hava kalitesini ve enerji verimliliğini sağlamak için ısı geri kazanım cihazı tasarlanmıştır. Otobüs kabinine alınacak taze hava ile temiz bir iç ortam oluşturulurken enerji verimliliği sağlayan ısı geri kazanım cihazı tasarlamak amaçlanmıştır. Gerekli taze hava miktarının tespiti ve şehirlerarası otobüsler için en uygun ısı geri kazanım cihazının belirlenmesi için üç farklı simülasyon çalışması yapılmıştır. İlk çalışmada, kabindeki CO2 seviyesi dikkate alınarak taze hava miktarı tespit edilmiştir. İkinci ve üçüncü simülasyon çalışmasında düz plakalı ve dalgalı çubuk kanatçıklı olmak üzere iki farklı ısı geri kazanım cihazı incelenmiştir. Çok sayıda değişkenin her iki ısı geri kazanım cihazının etkenliği ve boyutları üzerine etkisi teorik olarak incelenmiş ve bu cihazlar karşılaştırılmıştır. Bu simülasyon çalışmaları, MATLAB programı kullanılarak yapılmıştır. Sonuç olarak, belli bir taze hava debisi için cihazların boyutları ve etkenlikleri bulunmuş ve şehirlerarası otobüsler için ideal bir ısı geri kazanım cihazı ortaya çıkarılmıştır.

Abstract:
In nowadays, many people use the buses, to travel to the places in medium or long distance. During the travel time of the bus, the doors are kept close for a long time, thus air-conditioning system tries to maintain optimum condition comfort conditions for the passengers. Even though this system provides thermal comfort, it also disrupts indoor air quality. Hence, indoor air quality become important for intercity buses
In this study, a heat recovery device is designed to provide indoor air quality and energy efficiency for intercity buses. The aim of this study is to design the heat recovery device which supplies fresh air to bus cabin for clean indoor environment while maintaining energy efficiency. For intercity buses, three different simulations are carried out to determine the amount of required fresh air and optimum heat recovery device. In the first study, fresh air flow rate is identified considering the carbon dioxide concentration on bus. In the second and third studies, two different heat recovery devices (i.e. flat plate and offset strip fin heat exchanger) are investigated. The effect of various parameters on the effectiveness and sizes of both devices are investigated and compared. These simulations are done with MATLAB software. In conclusion, dimensions and effectiveness of devices are calculated and an optimum heat recovery device is designed.