Yıkayıcılarda enerji tüketiminin incelenmesi ve modelleme çalışmaları
Energy consumption analysis and modelling studies of washing machine
Yazar: YUSUF KOÇ
Danışman: PROF. DR. HASAN HEPERKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde enerji ihtiyacı hızla artmaktadır. Artan enerji tüketimi hem enerji kaynaklarının azalması konusunda, hem de atıkların çevreye verdiği zarar göz önünde bulundurulduğunda ciddi problemlere yol açmaktadır.Gelecekte daha da büyük sorunlar ortaya çıkarması beklenen enerji krizi sebebiyle enerji verimliliği çalışmaları hız kazanmıştır. Enerji verimliliğinin iyileştirilmesine ve enerji tüketiminin azaltılmasına yönelik çalışmalar tüm sektörlerde ön planda tutulmaktadır. Bu çalışmalar, diğer sektörlerde olduğu gibi beyaz eşya sektöründe de öncelikli çalışma konuları arasındadır. Yıkayıcı çalışmalarında genel olarak makinelerin enerji ve su tüketiminin azaltılması, bunun yanı sıra yıkama performansının artırılması hedeflenmektedir.Bu çalışmada yıkayıcının enerji tüketiminin incelenmesi alanında yapılan çalışmalardan bahsedilmektedir. Öncelikle yıkayıcı enerji verimliliğinin artırılmasına yönelik yapılan çalışmaların derlendiği literatür araştırmasına yer verilmiştir. Ardından, büyük kapasiteli bir makinenin 60°C standart pamuklu programı için sıcaklık profili çıkarılmıştır. Çıkarılan bu profil üzerinden, enerjinin korunumu prensibine uygun olarak adım bazında ve toplam enerji bilançoları çıkarılarak mevcut durum ortaya konmuştur. Ayrıca, yıkama performansından ödün verilmeksizin bir yıkama çevrimi için gerekli minimum enerji tüketimi hesaplanmıştır.Modelleme çalışmalarında, enerji bilançosu modellemesi yapılarak, simülasyon ve gerçek durum karşılaştırılmıştır. Ayrıca cam kapaktan olan kayıpların ve yıkayıcı gövdesinden olan kayıpların önlenmesi için yapılan yalıtım çalışmaları da modellenmiştir. Son olarak, ortalama yıkama sıcaklığı ile maksimum ve minimum yıkama sıcaklığına göre; yıkama performansı modellemesi yapılmıştır.Soğuk yıkama adımında kazanılan ısıl enerji miktarının artırılması için, mevcut yıkama profilinde optimum yıkama süresi tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Yıkayıcı, Termal Kamera, Enerji Tüketimi, Modelleme, Optimum Soğuk Yıkama Süresi, Minimum Enerji Tüketimi

Abstract:
Energy need in developed and developing countries have been increasing steadily since several decades. Increasing energy consumption causes both to reduce the sources of energy as well as environmental pollution.Energy efficiency studies have increased due to the energy crisis that will reveal more important problems in the future. All sectors including the household appliances (white goods) sector, give particular importance to studies on increasing energy efficiency and decreasing energy consumption. Decreasing energy and water consumption and increasing the washing performance of washers are intended.In this thesis, studies on decreasing energy consumption of washers are investigated. The first part of this study gives general information about the literature on energy consumption relations in washers. The second part includes temperature profiles for 60 °C programs of large washers. The third part includes theoretical analysis on energy conservation principles of thermodynamics which are used to calculate the total and detailed heat balance of the washer. In addition, the minimum energy consumption for a cycle was calculated.In this part, simulation and real time measurements were compared via modelling and energy balance. Also, insulation applications to prevent or minimize energy losses from the lid and the washer body were modelled. Finally, the washing performance was modelled according to the average, maximum and minimum washing temperatures.Optimum washing time to increase the thermal energy recover on a cold wash cycle was determined.Keywords: Washer, Thermal Camera, Energy Consumption, Modeling, Optimum Cold Wash Time, Minimum Energy Consumption