Klima sistemlerinde evaporatif soğutma desteğinin ekonomikliğinin incelenmesi
Economic analysis of evaporative cooling assisted air conditioning systems
Yazar: BUŞRA TAYLAN
Danışman: PROF. DR. ZEYNEP DÜRRİYE BİLGE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Buharlaşma = Evaporation ; Buharlaştırarak soğutma = Evaporative cooling ; Termoekonomik analiz = Thermoeconomic analysis

Özet:
Dünyamızda kaynaklarımız hızlı bir şekilde azalmakta olup, tüketilen enerji miktarının ise hızla artması sadece çevre koruması ve ekosistem ile ilgili bir mesele olmaktan çıkmıştır. Enerji kullanımı ile alakalı yeni oluşumların gündeme taşınmasına neden olmuştur. Enerjiyi verimli kullanmak ile ilgili çok sayıda çalışmalar yapılmaktadır. Günümüzde iklimlendirme sistemlerinin kullanımı oldukça yaygındır. Bu sebepledir ki enerji tüketiminin yüksek olduğu bu iklimlendirme sistemlerinde tasarruflu yatırımlar yapılması gerekmektedir. 

Bu tez çalışmasında soğutma sistemlerinde enerji tüketimi daha az ve doğa dostu sistemlerden biri olan evaporatif soğutma sistemi ele alınacaktır. Bu çalışmada Ankara ilinde bir veri merkezinin soğutulması üzerine çalışmalar yapılmıştır.  7 gün 24 saat soğutma yapılması gereken bu veri merkezi için evaporatif soğutmalı klima santrali seçilmiştir. Bir veri merkezinin iklimlendirilmesi için doğru soğutma sisteminin seçilmesi çok önemlidir. Bu amaçla ekonomik ve verimli çözümler elde edebilmek için klasik soğutma sistemi olan buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi ile direkt evaporatif soğutma sistemi karşılaştırılmıştır. Bu sistemlerin enerji sarfiyatları ve ekonomikliklerinin analizleri yapılmıştır. Sistemlerin güç tüketimleri incelendiğinde mekanik buhar sıkıştırmalı sistemin güç tüketimi evaporatif sisteminkinden yaklaşık 2,5 kat daha fazla güç tükettiği görülmüştür. Ekonomik analizde ise net şimdiki değer metodu ve geri ödeme yöntemi kullanılmıştır. Bu çalışmaların sonucuna göre; mekanik buhar sıkıştırma yöntemi hem ilk yatırım maliyeti hem de işletme maliyetleri açısından oldukça yüksektir. Evaporatif soğutma sistemi enerji sarfiyatı açısından da klasik sisteme göre daha düşük olduğu görülmüştür. Sistemlerin maksimum iş yapabilme kapasitesini belirlemek ve gerekli iyileştirmeleri sağlamak amacıyla ekserji analizi yapılmıştır. Her ünite için ekserji kayıpları ayrı ayrı hesaplanmıştır. Sonuçlar grafiklerle gösterilmiş ve tartışılmıştır.

Abstract:
In our world our resources are rapidly decrasing and the increasing of the consumed energy also is not only a matter of the ecosystem and enviromental protection. It has caused to new regulations related to energy use. There are many studies related to use energy efficient Today the using of HVAC systems are quite common. For this reason, hvac equipments should be made investments efficiently.
In this thesis study, the evaporative coooling system that is less energy consumption and nature-friendly at cooling systems has been handled. At this study, the studies have been carried out on cooling of a data center at Ankara. Evaporative cooling with air handling unit has been chosen for the data center that is required cooling for 7 days 24 hours. Choosing the right cooling system for air conditioning of data center is very important. In his study, studies are conducted on the cooling  of  a data center in Ankara. For the purpose, the mechanical vapor compression system that known as classical cooling system and direct evaporative cooling system are was compared to obtain economic and efficient solutions. Energy consumption ans economics of these systems are analyzed. When the power consumption of the systems are examined, it seen that the mechanical vapor system consumed power 2,5 times more than the evaporative cooling system. The net present value method and the payback method are used in economic analysis. The results of calculations show that the mechanical vapor compression system are very high both initial investment and operating costs. Evaporative cooling system has been found to be lower in terms of energy consumption compared to classical cooling system. Exergy analysis was performed to determine the maximum work capacity of the systems and to provide the necessary improvments. Loss of exergy is calculated for each equiıment. Results are illustrated with graphics and discussed.