Yenilenebilir enerji kaynaklı birleşik ısıtma sisteminde gizli ısı deposunun ekserji analizi
Exergy analysis of latent heat storage in a renewable energy sourced combine heating system
Yazar: DEVRİM AYDIN
Danışman: PROF. DR. OLCAY KINCAY ; DOÇ. DR. ZAFER UTLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Güneş enerjisi = Solar energy ; Termal enerji = Thermal energy ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources

Özet:
Son yıllarda özellikle kış döneminde ısıtma amaçlı enerji tüketimlerindeki artış dikkat çekmektedir. Enerji talebinin ve buna bağlı ekonomik dışa bağımlılığın hızla arttığı buna karşılık enerji arzının ise gün geçtikçe azaldığı günümüzde özellikle güneş, rüzgâr gibi yenilenebilir enerji kaynaklarından en verimli şekilde faydalanmak bir zorunluluk durumuna gelmiştir.
Bu amaçla yapılan çalışmada YTÜ-BAPK?nce desteklenen YTÜ Davutpaşa Yerleşkesinde kurulmuş Yıldız Yenilenebilir Enerji Evi Isıtma sistemi incelenmiştir. Çalışmada ısıtma amaçlı tasarlanmış olan birleşik yenilenebilir enerji kaynaklı-gizli ısı depolamalı ısıtma sisteminin enerji ve ekserji analizleri yapılarak performansları incelenmiştir. Ayrıca gizli ısı deposunun ısıtma sistemlerindeki kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çalışma sonucunda ısı kayıplarının 1,83 kW ile ısı pompasında, ekserji kayıp ve yıkımlarının ise 0,28 kW ve 1,15 kW ile sırasıyla Akümülatör tankı -DISS devresi ve güneş kollektörlerinde en yüksek değerde gerçekleştiği belirlenmiştir. Bahsedilen elemanlarda gerçekleşen enerji, ekserji kayıp ve yıkımları sistemin iyileştirilmeye açık konularıdır.
Bu elemanların birlikte kullanımı sistemin konvansiyonel sistemlere göre düşük çalışma süreleri ile mahalin enerji ihtiyacını karşılayabilmesini sağlamaktadır. Bu da ısı pompası kompresöründe ve sistemde yer alan pompalardaki enerji tüketim maaliyetlerini düşürmektedir. Bunun yanında güneş ışınımı olduğu zaman dilimlerinde, güneş enerjisini depolayarak güneş ışınımı olmayan zamanlarda kullanmayı mümkün kılmaktadır.
Enerji sistemlerinin verimlerini arttırmak için yapılan çalışmalar bu kaynaklardan faydalanabilmek için her ne kadar önem arzetse de enerjiyi depolamak ve istenilen zaman kullanabilmek ülkemize hem ekonomik anlamda hem de enerji arz?talep dengesinin korunması anlamında büyük katkı sağlayacaktır. Bu bağlamda yenilenebilir enerji kaynakları ile   ısıl enerji depolama sistemlerinin birlikte kullanıldığı hibrit teknolojiler üzerinde çalışılmaya ve geliştirmeye açık ve değer konular olarak görülmektedir.

Abstract:
In recent years, especially in winter, the increase in energy consumption for heating demands have been attracting attention. Nowadays, although the energy supply have been decreasing, energy demands and depends on this, economical external dependence have been increase rapidly. This condition make usage of renewable energy sources, such as solar energy and wind energy, in an efficient way  a necessity for a sustainable future. 
In this study, which is supported by YTU-BAPK, heating system of  Yildiz Renewable Energy Building located at Yildiz Technical University Davutpaşa Campus was investigated. Energy and exergy analysis of designed hybrid renewable energy sourced heating system were performed. Also utility of latent heat storage used in heating system was investigated. Results of the study show that the highest heat loses are 1,83 kW and takes place  in heat pump. On the other hand the highest exergy lose and destructions are 0,28 and 1,15 kW takes place in Buffer tank-wall heating and cooling Panel cycle and Solar collectors respectively. These loses and destructions in this components are the improvable ways of this system.
Usage of this system components together allow the system to supply building heating demands with short  working periods contrarily to convensional systems. This decreases the energy consumption of heat pump?s compressor and the other pump?s working on this system. In addition to this by storing excess solar energy during day time allow using it while there is not any solar radiaton.
Studies in the way of  increasing  efficiency of energy systems  are important for improving utility of this sources. However storing energy  and using it  in the time while energy demand increases, will countibute our country both economically and provide demand-supply balance. Concordantly heat storage systems  seems worth for research and develop studies for increasing their efficiencies.