MAKİNA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ II
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 87

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ II Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı PowerPoint PPT Presentation


  • 175 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ II Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı. TERMODİNAMİK. Enerjinin bilimidir. Enerji nedir. Enerji. “Değişikliklere yol açan etken” olarak tanımlanabilir. Termodinamik ve Uygulama Alanları.

Download Presentation

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ II Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ II

Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı


Termod nam k

TERMODİNAMİK

Enerjinin bilimidir.

Enerji nedir


Enerji

Enerji

“Değişikliklere yol açan etken”

olarak tanımlanabilir.


Termodinamik ve uygulama alanlar

Termodinamik ve Uygulama Alanları

  • Tüm mühendislik uygulamaları madde ile enerji arasında bir etkileşim içerir.

  • Dolayısıyla Termodinamiği ilgilendirmeyen bir çalışma alanı düşünmek zordur.


Termodinami in uygulama alanlar

Termodinamiğin Uygulama Alanları

  • İnsan vücudu

  • Güç Santralleri

  • İklimlendirme Sistemleri

  • Soğutma Sistemleri

  • Otomobil Motorları

  • Uçaklar


Termodinami in s f r nc yasas

Termodinamiğin Sıfırıncı Yasası

İki ayrı cismin bir üçüncü cisimle ısıl dengede olması durumunda, kendi aralarında da ısıl dengede olacaklarını belirtir.

Masada bırakılan bir çayın zamanla soğuduğu,

bir şişe soğuk gazozun ise zamanla ısınması gibi…..


Termodinami in birinci yasas

Termodinamiğin Birinci Yasası

  • Enerjinin Korunumu Yasasıdır.

  • Enerjinin değişik biçimleri arasındaki ilişkileri ve genel olarak enerji etkileşimlerini incelemek için sağlam bir temel oluşturur.

    Q, sistem sınırlarından net ısı geçişini;

    W, değişik biçimleri kapsayan net işi;

    E,sistemdeki toplam enerji değişimini ifade eder.


Termodinami in kinci yasas

Termodinamiğin İkinci Yasası

İkinci yasa enerjinin niceliği (miktarı) yanında niteliğini de ön plana çıkarır.

  • Masada bırakılan bir fincan sıcak kahvenin kısa sürede soğuduğu bilinir. Fincan içindeki kahvenin hal değişimi Termodinamiğin Birinci Yasasına uymaktadır, çünkü kahvenin kaybettiği enerji çevre havanın kazandığı enerjiye eşittir.

Tersi durumda, soğuyan kahve ortam havasından alacağı enerji ile ısınabilir mi?

Bu mümkün değil……..


Termod nam k1

TERMODİNAMİK

Isıl enerjinin işe dönüşmesi ısı makineleri aracılığıyla gerçekleşir:

1. Yüksek sıcaklıktaki bir ısıl enerji deposundan ısıl enerji alırlar. Güneş enerjisi, kazan, nükleer reaktör örnek olarak verilebilir.

2. Alınan ısıl enerjinin bir bölümünü genellikle döner mil işine dönüştürürler.

3. Alınan ısıl enerjinin geri kalan bölümünü akarsu, çevre hava gibi düşük sıcaklıktaki bir ısıl enerji deposuna verirler.

4. Isı makinelerinde gerçekleşen hal değişimleri bir çevrim oluşturur.


Termod nam k2

Yüksek sıcaklıkta ısıl enerji deposu

Qgiren

ISI MAKİNESİ

Wnet

Qçıkan

Düşük sıcaklıktaki ısıl

enerji deposu

Isı makinesi ile ısının işe dönüştürülmesi

TERMODİNAMİK


Termod nam k3

TERMODİNAMİK

Isıl verim:

şeklinde ifade edilir.


So utma mak nes

QH

ÇEVRE ORTAM

800 kPa

60 C

800 kPa

30 C

YOĞUŞTURUCU

120 kPa

-25 C

Wnet,giren

KISILMA

VANASI

KOMPRESÖR

120 kPa

-20 C

BUHARLAŞTIRICI

QL

SOĞUTULAN ORTAM

Bir soğutma sisteminin ana bileşenleri

SOĞUTMA MAKİNESİ


Buzdolab n n al ma prensibi

Buzdolabının çalışma prensibi


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Bir soğutma makinesinin verimi “Etkinlik Katsayısı” ile ifade edilir ve COPSM ile gösterilir.

COPSM=

Wnet,giren = QH - QL


Isi transfer

ISI TRANSFERİ

Sıcaklık ve ısı birbirlerine karıştırılmamalıdır. İkisi farklı şeylerdir.

  • Isı, belirli sıcaklıktaki bir sistemin sınırlarından, daha düşük sıcaklıktaki bir sisteme, sıcaklık farkı nedeniyle transfer edilen enerjidir. En çok kullanılan ısı ölçü birimi Joule (Nm) dur.

  • Sıcaklık, bir cismin sıcaklığının ya da soğukluğunun bir ölçüsüdür. Sıcaklık termometre ile ölçülür .


Isi transfer1

ISI TRANSFERİ

ISI GEÇİŞİ ÜÇ YOLLA GERÇEKLEŞİR:

  • İLETİM (CONDUCTION)

  • TAŞINIM (CONVECTION)

  • IŞINIM (RADIATION


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

ISI TRANSFERİ

İLETİM, bir maddenin enerjisi daha fazla olan moleküllerinden yakındaki diğer moleküllere, moleküller arasındaki etkileşim sonucundaki enerji geçişidir. İletim katı, sıvı veya gaz ortamlarda gerçekleşebilir. Isı sıcak ortamdan soğuk ortama doğru olur.

Qiletim =

Sıcaklık gradyanı

ısı iletim katsayısı

FOURİER ISI İLETİM YASASI

ısı geçişine dik alan


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

ISI TRANSFERİ

TAŞINIM, katı bir yüzeyle onun temas ettiği akışkan bir ortam arasında gerçekleşen ısı geçişidir. İletimin ve akışkan hareketinin ortak sonucu olarak gerçekleşir.

Qtaşınım=hA(Ts-Tf)

NEWTON’un SOĞUTMA YASASI

Akışkanın yüzeyden uzak sıcaklığı

Yüzey sıcaklığı

Isı taşınım katsayısı

Isı geçişinin olduğu yüzey alan


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Qışınım=

Çevre sıcaklığı

Yüzeyin yayma oranı

Yüzey sıcaklığı

Yüzey alanı

Sabit

ISI TRANSFERİ

IŞINIM, maddenin atom veya moleküllerinin elektron düzeninde olan değişmeler sonucunda yayılan elektromanyetik dalgalar aracılığıyla gerçekleşen enerji aktarımıdır. İletim ve taşınımdan farklı olarak, ışınımla ısı geçişi cisimler arasında boşluk olması durumunda da vardır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

  • Güneş enerjisinin yeryüzüne erişimi ışınıma güzel bir örnektir.


Nsan v cudu

İNSAN VÜCUDU

  • Isı, hücrelerdeki enerji kazanımı sırasında yan ürün olarak açığa çıkar.

  • Bu ısı bedene kan dolaşımı yoluyla eşit olarak dağıtılır.


Nsan v cudu1

İNSAN VÜCUDU

  • Etrafa temas ile vücuttan ısı kaybedilmesine kondüksiyon, ısınan havanın vücut yüzeyinden uzaklaştırılmasına da konveksiyon denir. Örneğin yazın serinlemek için kullandığımız vantilatör konveksiyon ile ısı kaybını sağlar.

  • Çevre sıcaklığı düşük olduğu zaman, vücut sıcaklığı radyasyon (ışıma) ile kaybedilir. Ancak çevre daha sıcaksa aynı mekanizma sıcaklığı kazandırır.

  • Terleme ise, deri ve solunum yollarından doğrudan buharlaşma ile ısı kaybıdır.


Nsan v cudu2

İNSAN VÜCUDU

  • Soğukta damarlarımız daralarak deriye ısının taşınması ile ısı kaybı engellenir.

  • Tüylerin hareketiyle deri yüzeyinde ısı izolasyonu meydana gelir.

  • Titreme vücut sıcaklığı düştüğünde bir refleks olarak başlayan bir mekanizmadır. Titreme ve yerimizde koşma gibi bilinçli kas hareketleri sonucunda üretilen ısı vücut sıcaklığını arttırır.


Nsan v cudu otomatik kontrol

İNSAN VÜCUDU / Otomatik Kontrol

  • Vücut sıcaklığımızın sabitliği, son derece hassas bir mekanizma ile kontrol edilir. İçinde bulunduğunuz ortamda ısı kaç derece olursa olsun vücut ısınızın hep 36.5- 37.5 ºC arasında sabit tutulması gereklidir. Vücut ısısının ani bir şekilde düşmesi veya yükselmesi ölümle sonuçlanır. Sağlıklı bir insanın vücut ısısı, vücudundaki sistemler sayesinde bir gün içinde en fazla 0.5 º fark eder.

  • Vücut sıcaklığını ayarlayan merkez, beynimizde bulunan hipotalamus bezidir. Hipotalamustaki bu merkez adeta bir termostat gibi çalışır ve normal koşullar altında 36.7ºC 'ye ayarlanmıştır.


Enerj

ENERJİ


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Enerji Tüketiminde

1 Türk 4 Japona Bedel


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Türkiye, enerjiyi:

OECD ülkeleri ortalamasına göre 2 kat,

Japonya'ya göre de 4 kat daha verimsiz tüketiyor.

Oysa Türkiye, 2020 yılındaki birincil enerji talebini en az yüzde 15 azaltabilecek potansiyele sahip ve bu potansiyel, 2005 yılı fiyatlarıyla yılda yaklaşık 16,5 milyar YTL tasarruf anlamına geliyor.


Enerjinin fazla kullan lmas sonucunda

Enerjinin fazla kullanılması sonucunda;

  • DOĞAL KAYNAKLAR HIZLA TÜKENİYOR

  • ÇEVRE KİRLENİYOR

  • ENERJİ İÇİN YÜKSEK MİKTARDA PARA ÖDÜYORUZ


K z lderili ef seattle demi ki

Kızılderili Şef Seattle demiş ki:


Enerj tasarrufu ned r

ENERJİ TASARRUFU NEDİR ?

  • Enerji tasarrufu, üretimde, konforumuzda ve iş gücümüzde herhangi bir azalma olmadan enerjiyi verimli kullanmak, israf etmemektir.

  • Aynı işi daha az enerji kullanarak yapmaktır.


Neden enerj tasarrufu

NEDEN ENERJİ TASARRUFU ?

Türkiye’nin enerji tüketimi hızla artmaktadır.

Bu da doğal kaynakların bilinçsizce ve büyük bir hızla tüketilmeye başlamasına neden olmuştur.

Bu bilinçsizce tüketim, enerji kaynaklarının verimli kullanımını gündeme getirdiği gibi, tüketim sonucunda oluşan her türlü katı sıvı ve gaz atıkların da arıtılmadan doğaya atılmasının meydana getirdiği önemli çevre kirliliğinin önlenmesi arayışını da beraberinde getirmiştir. 


Neden enerj tasarrufu1

NEDEN ENERJİ TASARRUFU ?

  • Üretilen enerjinin yaklaşık üçte biri sanayide tüketilmektedir.

  • Bu enerjinin önemli bir miktarı, ileri teknoloji ürünlerinin kullanıldığı enerji tasarruf önlemleriyle geri kazanılabilir.

  • Enerji tasarrufu sayesinde hem ülkemiz enerji darboğazından kurtulacak, hem de sanayici aynı ürünü daha düşük bir maliyetle elde ederek rekabet gücünü arttırmış olacaktır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Enerji tasarrufu, enerji arzının azaltılması veya kısıtlanması şeklinde düşünülmemelidir.

Enerji tasarrufu, kullanılan enerji miktarının değil, ürün başına tüketilen enerjinin azaltılmasıdır.

Enerji maliyetlerini düşüren üretici, aynı miktardaki mal veya hizmetleri daha az enerji veya aynı miktar enerji ile daha çok mal ve hizmet üreterek, ulusal ve uluslararası alanda rekabet gücünü arttıracaktır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Hızla artan nüfusun ve gelişen sanayinin enerji gereksinimleri kısıtlı kaynaklarla karşılanamamakta, enerji üretimi ve tüketimi arasındaki açık giderek artmaktadır.

Küresel enerji tüketiminin, 2035 yılına gelindiğinde 1998 yılında tüketilen enerji miktarının iki katı, 2055 yılında ise üç katı olacağı tahmin edilmektedir. Öte yandan, petrol, doğalgaz, kömür gibi "yenilenemeyen", geleneksel enerji kaynakları çevreyi ve insan sağlığını giderek daha fazla tehdit eder hale gelmiştir.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

BİRİNCİL ENERJİ ÜRETİMİNİN KAYNAKLARA GÖRE DAĞILIMI (2008) Birincil enerji üretimimiz 2008 yılında 27.4MTEP olarak gerçekleşmiştir


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

BİRİNCİL ENERJİ TÜKETİMİNİN KAYNAKLARA GÖRE DAĞILIMI (2008) Birincil enerji tüketimimiz 2008 yılında 107.6 MTEP olarak gerçekleşmiştir


Arz talep gel m

ARZ TALEP GELİŞİMİ


Thal enerj n n kaynaklara g re da ilimi 2008

İTHAL ENERJİNİN KAYNAKLARA GÖRE DAĞILIMI (2008)


Retim maliyetleri inde enerji paylar

Üretim Maliyetleri İçinde Enerji Payları

Sektör %Pay

  • Soğutma%70

  • Çimento %55

  • Aluminyum %30

  • Demir&Çelik %30

  • Cam %30

  • Kağıt%25

  • Seramik %20

  • Metalurji %15

  • Tekstil %13

  • Gıda %10

  • Petrol Rafinaj %7,5


Sekt rel tasarruf potansiyelleri

Sektörel Tasarruf Potansiyelleri

Ana Sektörler % Tasarruf

  • Metal Sanayii % 20-45

  • Kimya % 25-40

  • Petrol % 30-45

  • Çimento & Seramik % 10-50

  • Gıda & Ambalaj% 25-45

  • Cam % 30-40

  • Tekstil % 25-35


Evresel etk ler

ÇEVRESEL ETKİLER

Kömür veya petrol gibi fosil yakıtların yanması sonucu, daima CO2 oluşur. Yapılan ölçümler milyonlarca yıldır 180-280 ppm arasında değişen CO2 seviyesinin günümüzde 360 ppm seviyesine çıktığını göstermektedir. Karbondioksit diğer sera gazlarına göre %55'lik bir oranla, doğal sıcaklık dengelerinin bozulmasında en büyük etkiyi yaparak Küresel Isınmaya neden olmaktadır.


K resel isinma

KÜRESEL ISINMA

Küresel Isınmanın oluşumunda Sera Etkisi'nin rolü büyüktür.

"Sera Etkisi"ni, güneşten gelen kısa-dalga ışınlarının geçmesine izin veren gaz tabakasının, dünya üzerinden yansıyan uzun-dalga ışınlarının büyük bir kısmını tutması sonucu meydana gelen atmosferik dengesizlik olarak açıklayabiliriz.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Atmosfere atılan diğer sera gazları ise CO, SO2, NOx gibi zehirli gazlar ve radyoaktif maddelerdir. Termik santrallerde, sanayide ve binalarda yakıt olarak kömür kullanıldığında, bu kirlilik etmenlerinin yanı sıra kül de açığa çıkar. Kül civa, kurşun, arsenik ve kadmiyum içermesi nedeniyle yüksek oranda kirletici etkiye sahiptir.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Fosil yakıtların bu şekilde kullanılmaya devam edilmesi durumunda,

  • aşırı kuraklık,

  • deniz seviyesinde yükselme sonucu su baskınları,

  • fırtınalar

  • ultraviyolenin artması

    gibi küresel değişmeler sonucu, doğanın ekolojik dengesinin bozulması kaçınılmazdır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

“Enerji Üretimi Ve Tüketimi, İnsanoğlunun Diğer Faaliyetlerine Göre Çevreye Çok Daha Fazla Zararlıdır”

(Çevre Kalite Konseyi, 1992)


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Ekonomik üretim ana unsuru olan ve hayat kalitemizi iyileştiren enerjinin kullanımından vazgeçemeyeceğimize göre

ENERJİYİ VERİMLİ KULLANALIM


Neden enerjiyi verimli kullanmal y z

Neden, Enerjiyi Verimli Kullanmalıyız?

  • Verimli Kullanılan Enerji, En Ucuz ve En Temiz Enerji Kaynağıdır.

  • Enerji Yoğunluğunu Düşürür.

  • Şirketlerin Rekabet Gücünü Arttırır.

  • Sosyal Bir Sorumluluktur.

  • Küresel Isınmayı ve Etkilerini Azaltır.


T rk ye de tasarruf potans yel

TÜRKİYE’DE TASARRUF POTANSİYELİ

  • Türkiye’nin enerji yoğunluğu, OECD ülkeleri ortalamasının iki katıdır. Yani bir dolarlık mal veya hizmet üretmek için Türkiye’de OECD ülkelerinde kullanılan enerji miktarının iki katı enerji kullanılmaktadır.

  • Türkiye’ninenerji tasarruf potansiyelinin %30 olduğu ifade edilmektedir.

  • En büyük enerji kaynağı tasarruftur. Üstelik Bu kaynak yerli, daimi ve çevre dostudur.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

  • Türkiye'de binalarda birim alanı veya hacmi ısıtmak için harcanan enerjinin Avrupa ülkelerine göre 2-3 kat daha fazla olması, Türkiye’nin enerji tasarrufu açısından bir fırsatlar ülkesi olduğunu göstermektedir.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

  • Türkiye’de binaların yetersiz yalıtımınınenerji maliyetinin yılda5 milyar YTLcivarında olduğu ifade edilmektedir.

Yani binalarımız yeterince yalıtılsa, 5 milyar YTL her yıl havaya uçacağına, bina sahiplerinin cebinde kalacaktır.


Yapilarda enerj n n ver ml kullanimi

YAPILARDA ENERJİNİN VERİMLİ KULLANIMI


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Konutlarda tüketilen enerjinin tüketimdeki payı %40 oranındadır. Bu tüketimin başlıca etkenleri:

  • İklimlendirme (Isıtma-Soğutma)

  • Havalandırma

  • Aydınlatma

  • Yangın Söndürme Sistemleri

  • Güvenlik Sistemleri

  • Bina İçi Sirkülasyon Tertibatı (asansör, yürüyen merdiven)


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Örnek bir konutta ölçülen yıllık enerji tasarrufu

Verimli Cihazlar

Geleneksel cihazlar

Tasarruf 1789 kWh/yıl

%45

Toplam=3978 kWh/yıl

Toplam=2189 kWh/yıl

Kaynak: Twinning Project/Ademe-Enertec


Isi kayiplari

ISI KAYIPLARI


Isi yalitimi

ISI YALITIMI

  • Isı yalıtımı yakıt tasarrufunun birinci ve en önemli unsurudur.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Yalıtımsız Duvar

Yalıtımlı Duvar


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

YALITIMLI VE YALITIMSIZ DIŞ DUVAR


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

BRÜLÖR ÇALIŞMIYOR (KAZAN BEKLEMEDE)

BRÜLÖR ÇALIŞIYOR

KAZAN DAİRESİNDE YALITIM


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

KALORİFER dağıtım kollektörü


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

SICAK SU SİRKÜLASYON POMPALARI


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

SICAK SU SİRKÜLASYON POMPALARI VE DEPOLAMA TANKI (boyler)


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

YAKIT : DOĞALGAZ

Isıl Değeri: 8250 kcal/m3

Birim Fiyatı: 0.62 TL/m3( kasım 2009)

Ortalama Verim: % 90

Standarda Uygun Yalıtımlı Hal

Yalıtımsız Hal

279.056

104.079

Isıtma Enerji İhtiyacı (kWh/yıl)

Yakıt Miktarı (m3)

Enerji Maliyeti (TL)

Tasarruf

Tasarruf Oranı (%)

32.316

12.053

20.036

7.743

12.293

63


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

YAKIT : FUEL OİL

Isıl Değeri: 9750 kcal/kg

Birim Fiyatı: 1.50 TL/kg ( kasım 2009)

Ortalama Verim: % 80

Standarda Uygun Yalıtımlı Hal

Yalıtımsız Hal

279.056

104.079

Isıtma Enerji İhtiyacı (kWh/yıl)

Yakıt Miktarı (kg)

Enerji Maliyeti (TL)

Tasarruf

Tasarruf Oranı (%)

30.920

11.532

46.380

17.298

29.082

63


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Isıtma sistemlerinde çeşitli önlemlerle yakıt tüketimini önemli oranda aşağı çekmek mümkündür.

  • Isı Yalıtımı

  • Yüksek Verimli Yoğuşmalı Kazan Kullanımı

  • Hassas ve Gelişmiş Kontrol Sistemleri Kullanımı

  • İç Sıcaklıkların Düşük Tutulması

  • Zon Kontrolu

  • Kompakt ve Su Hacmi Küçük Kazanlar Kullanımı

  • Kullanma Sıcak Suyu Tüketiminde Gerekli Önlemlerin Alınması

Bütün bu önlemlerle yıllık yakıt tüketimini, bu önlemlerin alınmadığı bir binada 100 birimden 40 birime indirmek olasıdır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Gaz girişi

Hava girişi

Yoğuşma gideri

Yeni Nesil Yoğuşmalı Kazanlar

Yanma havası/Bacagazı


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Oda sıcaklık kontrolü hassasiyeti yakıt tüketimini azaltır.

ortalama oda

.

ayar sıcaklığı

sıcaklık değişimi

sıcaklığı

°

°

°

°

Klasik tip oda hissedicilerle kontrolde

23

C

22

C

-

24

C

23

C

°

°

°

Sıcaklık diferansı düşük hissedicilerde

22

C

22

C

22

C

°

(0,1

C nin altında hassasiyet)

İstanbul

Ankara

~

~

Sonuç : Yakıt tüketimindeki azalma

%10

%8


Atik isinin de erlend r lmes

ATIK ISININ DEĞERLENDİRİLMESİ

EKONOMİZÖRLER:

Baca gazları bir ısı değiştirgecinde soğutularak, ısıları kazana giden besi suyuna aktarılır.

Böylece dışarı atılan ısı geri kazanılmış olur.

%5-10 oranında enerji tasarrufu sağlanır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Örnek

  • Bir tesiste işçilerin sıcak su ihtiyacı ısıtma amaçlı kullanılan kazandan sağlanmakta ve yakıt olarak doğalgaz kullanılmaktadır.

  • Baca gazından yararlanarak bir ısı değiştirici ile kullanım sıcak suyu sağlanması planlanmaktadır.

  • Şebeke suyu sıcaklığı: 25°C

  • İstenen kullanım suyu sıcaklığı: 60 °C

  • Kullanım suyu debisi: 2500 kg/gün

  • Suyun öz ısısı: 1 kcal/kg °C

  • Q = m x C x ΔT


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

  • Q = 2500 kg/gün x 1 kcal/kg °C x (60-15) °C x 313 gün/yıl

  • Q = 27.387.500 kcal/yıl

  • Doğalgazın ısıl değeri: 8250 kcal / m3

  • Kazan verimi: 0.85

  • Doğalgaz fiyatı: 0.62 TL/m3

  • Bu ısıyı bize sağlayacak olan doğalgaz miktarı (Bh):

  • Bh = 27.387.500 /(8250 x 0.85) = 3905,5 m3/yıl

  • Doğalgaz maliyeti = 3905,5 m3/yıl * 0.62 TL/m3

    = 2421 TL/yıl


Yat r m n ekonomik analizi

Yatırımın Ekonomik Analizi

  • Isı değiştirici yatırım bedeli: 7750 TL

  • Yıllık tasarruf: 2421 TL/yıl

  • Yıllık bakım : 200 TL/yıl

  • Hurda değeri: 500 TL

  • Faiz oranı: % 12

  • Ekonomik ömür: 10 yıl

    GÖS = 7750 / (2421-200) = 3,49 yıl


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

MEKANİK TESİSAT

SİSTEMLERİNDE

ENERJİNİN VERİMLİ KULLANIMI


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

AKITAN

Görünüyor!

MUSLUK

DAMLATAN

AKAN

Görünmüyor!

ENERJİ

DAMLAYAN

%10, %5, %2, %1, %0,5, %0,1

Kayıpların hangisi önemli?

İsrafın nedeni yanlış detaylardır.

Tasarrufun sihri de detaylardadır.


Mekan k tes sat

MEKANİK TESİSAT

SIHHİ TESİSATTA ENERJİ EKONOMİSİ

Kullanma sıcak ve soğuk su tüketimini konforu düşürmeden azaltmak, su maliyetlerinde ciddi tasarruflar sağlayacaktır.

SU’da yapılacak tasarruf, hem su maliyetlerinde hem de ısıtma ve basınçlandırma enerjisi maliyetlerinde tasarruf anlamına gelir ki: birim su tasarrufu, maliyetlerde iki misli veya daha fazla azalmaya neden olur.


Tem z su tes satinda su t ket m n n azaltilmasi

TEMİZ SU TESİSATINDA SU TÜKETİMİNİN AZALTILMASI

  • Mimari Tasarım Önlemleri:

    • Mimaride banyo, wc gibi ıslak hacimler mümkün olduğunca düşey doğrultuda üst üste, yatay doğrultuda ise yan yana yerleştirilmeli ve mekanik tesisat merkezine yakın olmalıdır.

    • Tesisat boşlukları ulaşılabilir, boru montaj ve bakımlarında kolaylık sağlayacak şekilde yapılmalıdır.

    • Donma riskini azaltmak için, kullanma suyu boruları soğuk bölgelerde dış duvar içinden geçirilmemelidir. Kullanma sıcak su ve sirkülasyon boruları da ısı kaybını azaltmak için dış duvar içinden geçirilmemelidir.

    • Su depoları mutlaka toprak altında olmalıdır. Toprak üstünde bakteri oluşumu çok hızlıdır. Depoların iç yüzeyi olabildiğince pürüzsüz olmalıdır.


Duvara 3 cm g m l 1 m borudaki s kayb w m

Duvara 3 cm gömülü 1 m borudaki ısı kaybı (W/m)


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

TEMİZ SU TESİSATINDA SUTÜKETİMİNİN AZALTILMASI

  • Daha Az Su ile Daha İyi El Yıkama:

    • Genel tuvaletlerde sensör kumandalı musluk kullanımı ile su tüketimi azaltılabilir.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

TEMİZ SU TESİSATINDA SU TÜKETİMİNİN AZALTILMASI

  • Mekanik Tasarımda Önlemler:

    Lavabo Muslukları ve Duş Bataryaları:

    • Genel hacimlerin lavabo musluklarında su kullanımı, 10 l/dak’nın altında olmalı veya otomatik musluklarda su kullanımı 0,95 l/kullanımdan az olmalıdır.

    • Musluk uçlarında mutlaka perlatör olmalıdır. Lavabo musluklarının miks tipte olması kullanımı kolaylaştırır. Ancak yanlış kullanılmaları durumunda sıcak su tüketimini arttırırlar.

    • Suyun basıncı, musluk ağzında yüksek ve değişken olmamalıdır.

    • Aynı su sisteminde basınçlı duş başlığı ile farklı basınçta çalışabilen armatür kullanılmamalıdır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

TEMİZ SU TESİSATINDA SU TÜKETİMİNİN AZALTILMASI

Klozet seçimi:

Yüzey yıkama yeteneği, rezervuar su hacmi ve rezervuar iç takım kalitesi önemlidir.

Çift akışlı klozetlerde, farklı debide su tüketimi söz konusudur.

Binalarda atık su arıtımı mevcut ise, rezervuarlarda bu su kullanılabilir. Bu arıtılmış su, binaya ayrı bir besleme hattıyla getirilmelidir.

Pisuarlar:

Pisuarlarda yüzey yıkama yeteneğinin iyi olması koku sorununu ortadan kaldırır. Otomatik pisuarlar bir kullanımda 4 lt’den fazla su tüketmemelidir.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

SU DAĞITIM ve HİDROFOR SİSTEMLERİNDE EKONOMİ

Su Dağıtım Sistemleri:

  • Suyu, uygun bir hacimsel debi, minimum basınç kaybı ve maksimum akış koşulları ile en uzaktaki apareye ulaştırmalıdır.

  • Maksimum ve minimum basınç koşullarında, en uzaktaki ve en yakındaki apareyde gereksinimleri karşılamaya yeterli basınç aralığında su sağlanmalıdır.

  • Sistem aşırı basınçlardan korunmalıdır.

  • Basınç kayıpları en az olacak şekilde tesisat projelendirilmeli ve uygulanmalıdır.


Mak na m hend sl ne g r ii termodinamik ve is tekni i anabilim dal

Hidrofor basıncının 1 bar artırılmasının

yıllık enerji tüketimine etkisi


Kullanma s cak suyu tesisat nda ekonomi

Kullanma Sıcak Suyu Tesisatında Ekonomi

  • Kullanma sıcak su tüketiminin azaltılması aynı zamanda ısıtma enerjisinden tasarruf sağlayacaktır.

  • Konutlarda sıcak su ısıtması için gerekli ısı, yıllık ısıtma ihtiyacının %10 ile %20’si arasında bir oran oluşturur.

  • Büyük ticari binalarda kullanma sıcak suyunu ısıtmak için gerekli ısı, yıllık enerji tüketiminin %4’ünü oluşturabilir.

  • Otellerde ise bu değer, yıllık ısıtma ihtiyacının %20-%35’i oranındadır. Birçok otelde, otel %80 kapasite ile dolu iken kullanma sıcak suyu hazırlamak için harcanan enerji kadar ısı, sıcak su ve sirkülasyon borularında kaybedilmektedir.


Boru ap na g re izolasyon kal nl klar ve s kayb

Boru çapına göre izolasyon kalınlıkları ve ısı kaybı


Boyler su s cakl n n nemi

Boyler Su Sıcaklığının Önemi

  • Boyler su sıcaklığı 45 °C olmalıdır (çamaşırhane vb hariç). Kullanma yerlerinde ise (musluk çıkışında) 42 °C altında olmamalıdır.

  • Bu sıcaklık değeri yüksek seçilirse, enerji kaybı yüksek olur. Su tüketiminin artmasının yanında, su dağıtım hatlarında ve boyler yüzeyinde olan ısı kayıpları da artar.

  • Kazan daha yüksek sıcaklıkta çalışmak zorunda kalır, dolayısıyla yakıt tüketimi artar.


  • Login