Üretim hatlarında solunamaz gazların bertarafı ve iç hava kalitesinin artırılması için doğal havalandırma sistemi tasarımı

Bu çalışma, endüstriyel binaların havalandırılması için tasarlanmış patentli özgün bir doğal havalandırma modeli için yapılmıştır. Doğal havalandırma sistemi, deneysel olarak bir yıl boyunca elde edilen veriler ile havalandırma performansı ve ekserji verimi yönünden incelenmiştir. Deneysel olarak ele alınan fiziksel modelin optimizasyonu için 45 farklı tasarıma sahip doğal havalandırma modeli deneysel model baz alınarak oluşturulmuştur. Deneysel ve sayısal analiz validasyonu belirlenen çevre şartları altında gerçekleştirilmiştir. FloEFD yazılımı ile 45 tasarımın yaz ve kış koşulları altında sağladığı havalandırma debilerine ulaşılmıştır. Reynolds-ortalama Navier-Stokes yaklaşımı (RANS), FloEFD' de basınç ve yoğunluk temelli bir formülasyon kullanılarak çözümlenmiştir. Modifiye edilmiş k-ε modeli türbülans modeli olarak seçilmiştir. Sayısal analiz içerisinde mesh hassasiyeti çalışması da gerçekleştirilmiştir. Çalışmaya konu olan endüstriyel bina için tasarlanan modellerin gerekli uygulama adetleri ve ilk yatırım maliyetleri belirlenmiş olup, tasarımlar ve optimum fayda sağlayan tasarımların Net bugünkü değerleri (NBD) belirlenmiştir. Tasarlanan 45 tasarım arasından 10 numaralı tasarım en yüksek değer olan 138,437.95 $ NBD değerine , sırası ile yaz koşullarında %98,83, kış koşullarında %99,07 ekserji değerlerine sahip olduğundan optimum tasarım olarak kabul edilmiştir. Buna ek olarak, optimum fayda sağlayan doğal havalandırma modelinin kullanılması ile tasarruf edilen enerji ve gaz emisyonları belirlenmiş olup , doğal havalandırma modelinin tekno ekonomik ve çevresel açıdan yatırıma değer olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca optimum tasarım için alternatif malzemeler ,üretim yöntemleri, uygulama adeti artırma önerileri incelenmiş olup, NBD değerdeki iyileştirmeler belirlenmiştir.