Güneş enerjili kombi sistemlerin tasarımı, uygulaması, enerji ve ekserji analizi
Design, application, energy and exergy analysis of solar combisystems
Yazar: ERKAN KAÇAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KORAY ÜLGEN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Ekserji analizi = Exergy analysis ; Emisyon = Emission ; Enerji analizi = Energy analysis ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Karbon dioksit = Carbon dioxide ; Konut ısıtma = Residential heating ; Kükürt dioksit = Sulfur dioxide ; Yerden ısıtma sistemleri = Floor heating systems

Özet:
Uluslararası Enerji Ajansı'nın organizasyonu ile Amerika, Almanya, İtalya, Norveç v.b. gibi ülkeler bir araya gelerek güneş enerjili konut ısıtma sistemlerine yenilik kazandırmışlardır. Bu ülkeler, yaptıkları ortak çalışmalar ile TASK 26 kapsamını ortaya koyarak güneş enerjili kombi sistemlerinin (GEKS) temelini atmışlardır.Bu çalışmada, ülkemizde var olan, güneş enerjili konut ısıtma sistemlerine yenilik kazandırmak hedeflenmiştir. Yerden ısıtma sisteminde 6 cm yarı kanatçık boyu ve 4 cm kanatçık arası mesafe kurgulanarak çalışmalar yapılmıştır. Deneysel sistem kurularak, Aralık 2010-Mayıs 2011 tarihleri arasında gerek sistem iç çalışma parametreleri, gerekse dış ortam parametreleri ölçülmüştür. Kurulan sistem, içerisinde 2 kapalı akış çevrimi bulundurmaktadır. Bu çevrimler sistem içine yerleştirilmiş 3 farklı kontrol ünitesi ile çalıştırılmaktadır. Aynı zamanda yerden ısıtma sisteminde yeni bir yaklaşım ortaya konularak, bakır kanatçıklı bakır borularla mekân ısıtması sağlanmıştır. Sistemin tasarım ve uygulama aşamalarında gerçekleştirilen yeni yaklaşımlar, sistemin enerji ve ekserji verimine pozitif yönde etki ederek, CO2 ve SO2 salımlarında %59 ile %89 arasında tasarruf sağlamıştır.Sistem, mekân içi konfor şartlarının sağlanması için gerekli enerji taleplerini karşılayarak, genel sistem ekserji verimliliğinde %1 ile %16 arasında değerlere ulaşmıştır. Ayrıca mekân içi dikey sıcaklık dağılım profili, yerden ısıtma yöntemi dikey sıcaklık dağılımına uygun bulunmuş, (20±2 oC) aralığında değerler almıştır.Anahtar sözcükler: Güneş enerjisi, konut ısıtma, kombisistem, kombiboyler, yerden ısıtma, CO2-SO2 salımı, enerji analizi, ekserji analizi.

Abstract:
IEA has done an organization with the attendance of U.S.A, Germany, Italy and Norway etc. to innovate the solar space heating systems. These countries lay the foundations of ?Solar Combisystems? by presenting the extent of TASK26.In this thesis, some studies are done to innovate the existing solar space heating systems in TÜRKİYE. Experimental system has built up by devising 6 cm fin length with 4 cm fin spacing and internal working parameters, external system parameters have measured between the dates December 2010-May 2011. The experimental system includes 2 closed flow cycle. There are 3 control units to control flow cycles which are placed to the system. Also system presents new approach on floor heating method by using copper finned copper flow tubes to heat dwellings. The new approach in design and application state of the system has a positive impact on the energy and exergy efficiency of the system. The results show that there is saving on CO2 and SO2 emission gas ratio between 59-89 %.The system, supplies the energy demand of the space that is needed to provide comfort conditions of the space and reaches the values of overall system exergy efficiency between 1-16 %. Also inlet vertical temperature distribution profile of the space is found suitable with the vertical temperature distribution of floor heating method. The values of inlet vertical temperature distribution are found between (20±2 oC).Keywords: Solar energy, heating the dwellings, combisystems, combiboiler, floor heating, CO2-SO2 emissions, energy analysis, exergy analysis.