Sıvı yakıtlara dayalı enerji tüketen sistemlerin enerji verimliliğini yöneten, donanımsal ve yazılımsal yeni bir yöntemin araştırılması
Investigation of a new software and hardware method that manages the energy productivity of energy consuming systems based on liquid fuels
Yazar: VOLKAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. OSMAN İPEK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Enerji yönetimi = Energy management

Özet:
Bu çalışmanın amacı, kablosuz olarak alınabilecek verilere dayalı olarak bir enerji tüketen sistemin verimliliğini sağlamak amacıyla, enerji yönetimini gerçekleştirmek üzere, pratiğe dönük bir yazılım ve donanımın gerçekleştirilmesidir. Bu nedenle yapılmış olan bu doktora çalışması, yazılım ve veri transferi için ekipman temini, bu ekipmanların düzenlenmesi ve veri alış-verişine hazır hale getirilmesi, verilerin alınması amacıyla hazırlanmış bir yazılım ve donanımla değerlendirilmesi, zamana bağlı olarak depolanması, analizi ve ortaya çıkan sonuçların ilgili birim ve disiplinlere geri beslenmesi aşamalarından oluşmaktadır.Deneyler, bu amaç için hazırlanan 20.000 kcal/h (23,26 KW) lik bir sıvı yakıtlı ısıtma kazanı ve panel radyatörlerden oluşturulan bir ısıtma sistemi üzerinde yapılmıştır. Yerleştirilen radyatörler ile prototip bir ısıtma odası esas alınarak, 3 ayrı bağımsız bölümde ortam sıcaklığı kontrol edilerek ısıtma yapılmıştır. Kurulan sistem ile ısıtılan ortamlardan istenilen periyotlarda (1 dak, 5 dak, 1 saat, 10 saat, 1 gün) veriler alınmış ve denetimleri sağlanmıştır. Yapılan deneylerde, bağımsız bölümlere sıcaklık değeri girilerek, bu ortamların istenilen sıcaklık değerinde ısıtma yapılabilecek şekilde ayarlanmıştır. Böylece, bu sistem sayesinde, birbirinden bağımsız bina, bölüm veya her bir odanın ısıtma derecesi, ayarlanabilen sıcaklık değerlerinde ısıtılmaya tabi tutulmaktadır. Ayrıca bu işlemler RF (Radyo Frekans) modem sayesinde sisteme uzaktan müdahale etmeye ve sistem üzerindeki verileri alabilmeye imkân tanımaktadır. Deney setinde, yakılan yakıt miktarı (litre), sistemin basıncı (bar), sıcaklık ayar değerleri (?C), sistemin çalışması istenen bölümlerdeki sıcaklık değerleri için vanaların açılıp kapanması gereken sıcaklık değerleri, bu değerleri almak için gerekli periyotların ayar değerleri, yazılan ara yüz programı sayesinde ayrı ayrı sisteme girilebilmekte, bilgisayar üzerinde okunabilmekte ve sisteme bilgisayar ve internet üzerinden müdahale edilebilmektedir. Bütün bu veriler bilgisayara excel dosyası olarak tablolar şeklinde depolanabilmekte ve verilerin grafikleri çizilebilmektedir.Deneylerin yapıldığı günlerde, yakılan yakıtta sırasıyla %36,5 , %30 , %18 , %20 tasarruf sağlanmıştır.Bu tezde kurulan mikroişlemcili ve bilgisayar yazılımlı düzenek ile bir SCADA sistemi otomasyonu yapılmıştır.

Abstract:
The aim of this work is to create a practical software and hardware based on getting wireless data to direct the energy management and prductivity of energy consuming system. This doctorate work having done because of this reason consists of the parts such as supplying equipment for software and tranferring the data, composing of the equipment and getting them ready for data transfer, evaluating the data by software and hardware, collecting the data in certain periods, analyzing them, giving feedback to related units and disciplines about the results.The experiments have been applied on a heating system which consists of a 20.000 kcal/h (23,26 KW) heating caldron with liquid fuel and panel radiators. A prototype room has been heated by these radiators. Heating has been controlled in three seperate parts of the room. With this system, data could be taken in certain periods such as (1 min, 5 mins, 1 hour, 10 hours and 1 day) and they could be controlled in certain periods. In these experiments, the certain value of temperature has been determined for each seperate parts and the system programmed to heat the parts at intended degree of temperature. Thus, owing to this system the heating degree of unrelated buildings, areas or each of the rooms has been controlled seperately. In addition; these procedures allow us to receive data of the system and to reach the system away from it thanks to RF modem. In the experiment set quantity of fuel (lt), the pressure of the system( bar), the degrees of temperature (?C), working of the system, opening or closing the valves to get the heating values in certain parts and, the adjustments of necessary periods to get all these values can be read on the computer and it's possible to control all these things by internet. All these datas can be saved as an excel file in table shaped and it's possible to draw a graphic of the data.On the days of the experiments, savings were achieved respectively %36,5 , %30 , %18 , %20 on burned fuel.In this thesis, an automation of a SCADA system has been done with microprocessor and software based mechanism.