Sıcak kullanım suyu (SKS) konforu ve verimliliği için bir ısıtma cihazının değişik hidrolik sistemlerinin modellenmesi ve optimizasyonu

Bu çalışmada, yaygın olarak kombi tipi ısıtma cihazları olarak bilinen çift fonksiyonlu ısıtma cihazları incelenmiştir. Kombiler mahallerin ve kullanım suyunun ısıtılmasında kullanılırlar ve genellikle enerji kaynağı olarak doğal gaz kullanırlar. Kullanıcı tarafından talep edilen sıcak su sıcak kullanım suyu/ev sıcak suyu (SKS/ESS) olarak adlandırılır. Bu araştırma boyunca, kombi tipi bir ısıtma cihazının sadece sıcak kullanım suyu sağlama fonksiyonu verimlilik ve konfor özellikleri açısından incelenmiştir. Öncelikle, su ısıtma cihazları genel olarak sınıflandırılmıştır. Bu genel sınıflandırmanın bir dalı olan gaz yakıtlı birleşik mahal/kullanım suyu ısıtma cihazları, kullanım suyu sağlama fonksiyonlarındaki farklılıklar dikkate alınarak kendi içerisinde gruplara ayrılmıştır. Bu gruplardan standart kombiler ve kullanım suyu öncelikli sistemler konfor ve verimlilik kıyaslaması için seçilmiştir. Daha sonra kullanım suyu sağlama fonksiyonu açısından tüm sistem parametreleri dikkate alınarak standart kombi cihazları için matematiksel bir model kurulmuştur. Termodinamik yasalar kullanılarak standart bir kombideki ısı değiştiricilerinin bir boyutlu enerji denklemleri elde edilmiştir ve Matlab ortamında eş zamanlı olarak çözülmüştür. Teorik analizler sonucu elde edilen sayısal sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır ve kurulan matematik model standart bir kombi için doğrulanmıştır. Deneysel doğrulama yapıldıktan sonra, benzer bir matematik model kullanım suyu öncelikli sistemler için kurulmuştur. Kurulan matematik modeller üzerinden, cihaz sistemlerinin verimlilik değerleri ve konfor seviyeleri teorik olarak karşılaştırılmıştır. Ayrıca bazı ortak parametrelerin sistem davranışı üzerindeki etkileri araştırılmış ve her bir cihaz sistemi için optimize edilmiştir. Sonuç olarak, kullanım suyu öncelikli sistemlerde, kullanım suyu çıkış sıcaklığı daha hızlı bir şekilde kararlı durum sıcaklığına ulaşır ve bu cihazlar standart kombilerle kıyaslandığında, düşük atık enerji/faydalı enerji oranına ek olarak daha yüksek verimlilik değerlerine sahip olurlar. Anahtar kelimeler: Su ısıtma cihazları, kombi tipi ısıtma cihazları, sıcak kullanım suyu (SKS), SKS konforu, SKS verimliliği, matematik modelleme