Kanatlı borulu ısı değiştiricilerde devrelemenin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of circuitry in finned tube heat exchangers
Yazar: FARUK TEMEL
Danışman: PROF. DR. ŞEVKET ÖZGÜR ATAYILMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Deneysel inceleme = Experimental research ; Devre analizi = Circuit analysis ; Isı değiştiriciler = Heat exchangers ; Sulu koşullar = Irrigated conditions

Özet:
Günümüzde enerji tasarrufunun ve buna bağlı olarak optimizasyon çalışmalarının önemi gün geçtikçe artmaktadır. Bununla birlikte ısıtma ve soğutma prosesi uygulamalarında enerji tasarrufu konusu ve en ideal ısı değiştirici tasarımı çalışmaları incelenmektedir . Fancoil cihazları bu kapsamda hem ısıtma hem de soğutma uygulamalarında çalışmalara ciddi oranda dahil edilmiştir. Geliştirilen regülasyon şartları, kombi (ısıtma) ve soğutma sistemlerindeki çalışmaları daha çok sulu sistemlere doğru yönlendirmektedir. Küresel ısınma, yanma sonucu oluşan gazlar ve diğer atmosferi kirletici etmenlerden dolayı, soğutucu akışkan ve doğal gazlar yerine , ısıtma ve soğutma uygulamalarında suyun kullanımını ön plana çıkarmıştır. Bu çalışma da iç tarafta su kullanılarak hem ısıtma hem soğutma prosesini gerçekleştirecek 2 borulu fancoil cihazlarında, ısıtma prosesi üzerinde devre sayısı etkisi ve devreleme metotları incelenmiştir. Farklı kanat tipi ve boru çapları da dahil edilerek hem kanat tipi hem de boru çapı etkisi deneysel çalışmalarla ortaya konulmuştur. Ayrıca devre sayısının değişiminin toplam ısıtma kapasite üzerindeki etkisi, çıkış hava sıcaklığı ve su tarafı basınç kaybı değişimi aktarılmıştır. Tüm deneysel çalışmalar aynı şartlarda ve Eurovent tarafından belirlenmiş genel geçerliliği bulunan hava ve su tarafı için ayrı ayrı verilen şartlarında gerçekleştirilmiştir. Düz, dalgalı ve panjur kanatlı ısı değiştiricilerde 3 farklı hava hızında deneyler gerçekleştirilerek ısı değiştirici yüzeyindeki hava hızı -ısıtma kapasitesi ilişkisi de ortaya konulmuştur. Pompa gücünün elde edilen kapasiteye ve hava hızına göre karşılaştırılması yapılmış, enerji tasarrufu çalışmalarındaki etkisi ilişkilendirilerek yorumlanmıştır. Tüm bu etmenler bir araya getirilerek ısıtma prosesinde ısı değiştirici tasarımında devre sayısı, devreleme metodu, kanat tipi, boru çapı, hava hızı ve pompa gücü bir arada değerlendirilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Isı değiştiriciler, sulu sistem, devreleme metodu, kanat yapısı, devre sayısı

Abstract:
Today, the importance of energy saving and, accordingly, optimization studies is increasing day by day. In addition, energy saving and optimization studies in heating and cooling process applications are examined. Fancoil devices have also been seriously included in these studies carried out in both heating and cooling applications. This development in both the combi boiler (heating) used, the air conditioner and larger cooling devices, with the improved regulation conditions, directs the studies towards more watery systems. Due to global warming, gases formed as a result of combustion and other atmospheric polluting factors, the use of water for heating and cooling applications has come to the fore instead of refrigerants and natural gases. In this study, the effect of the number of circuits on the heating process and the circuit methods were investigated in fancoil devices, which use water as the internal fluid and designed as 2 pipes, which can both heat and cool. By including different fin types and pipe diameters, the effect of both fin type and pipe diameter has been demonstrated by experimental studies. In addition, with this study, the effect of the change in the number of circuits on the total heating capacity, the effect on the outlet air temperature and the change in water side pressure loss are conveyed. All experimental studies were carried out under the same conditions and generally valid air and water side conditions determined by Eurovent. The relationship between air flow rate and heating capacity is also revealed by considering the air flow rate at three different speeds. The pump power was compared according to the capacity obtained and the air flow rate, and its effect on energy saving and optimization studies was correlated. All these factors were brought together and the number of circuits, circuit method, fin type, pipe diameter, air velocity and pump power were evaluated together in the heat exchanger design in the heating process.
Keywords: Heat exchanger, water system, circuit method, fin geometry, number of circuits