Yenilenebilir enerji kaynaklı duvardan ısıtma ve soğutma sisteminin teorik ve deneysel incelenmesi

Günümüzün en önemli ve üzerinde en çok tartışılan problemlerinden biri enerji kaynakları ve bunların kullanım süreçleridir. Gelecek için, enerji kaynaklarının sürdürülebilirliğinin sağlanması bir yana enerji üretimi sürecinde çevresel kaynakların minumum miktarda kullanılması ve çevreye verilen zararın en aza indirgenmesi hedeflenmektedir.Sistemlerin çevresel etkilerini doğru gözlemleyebilmek eksergo çevresel analiz ile mümkün olmaktadır. Eksergo çevresel analiz, ilgili sistemin üretim sürecini, işletme sürecini ve ömrünü doldurduktan sonra tasviye sürecini bir bütün olarak inceler. Bu bağlamda süreçlere ait enerji, ekserji ve ekonomik değerleri kullanır. Çevreye verilen zararın azaltılması hususunda konvansiyonel sistemlerin yenilenebilir enerji sistemleri ile değiştirilmesi gündemdedir. Bu süreçte alternatif sistemlerin karşılaştırılması için enerji, ekserji, eksergo ekonomik ve eksergo çevresel analizlerin bir bütün olarak yapılması gereklidir.Bu çalışmada Termodinamiğin 1. ve 2. Yasaları ile SPECO ve Eko-indikator 99 metodları kullanılarak YTÜ Davutpaşa Yerleşkesinde bulunan Yıldız Yenilenebilir Enerji Evi'nde kullanılan Toprak Kaynaklı Isı Pompası ve Duvardan Isıtma Soğutma Sistemine ait enerji, ekserji, eksergo ekonomik ve çevresel analizler yapılmıştır. Bu süreçte sisteme ve parçalarına ait akım şemaları ve modeller ısıtma ve soğutma süreçleri için ayrı, ayrı oluşturularak Şekil ve çizelgeler halinde verilmiştir.Isıtma süreci için yapılan analizler sonucunda; ısıtma sürecinde enerji analizine göre %74.1, ekserji analizine göre %58.3 verimle çalışan kompresör'ün en verimsiz çalışan eleman olduğu, 0.714 kW ile en yüksek ekserji yıkımı, 0.757 ?/h ile en yüksek bir değere getirilmiş maliyet, 1.316 ?/h ile en yüksek ekserji maliyeti 0.044 mPts/s ile en yüksek parça bazlı çevresel etki ve 0.108 mPts/s ile en yüksek ekserji bazlı çevresel etki değerine sahip olduğu saptanmıştır. Soğutma sürecinde kompresör için aynı değerler sırasıyla %60.6, %40, 0.640 kW, 0.684 ?/h, 1.217 ?/h, 0.040 mPts/s ve 0.103 mPts/s olarak gerçekleşmektedir. Bu nedenle iyileştirmelere kompresörden başlamak gereklidir.Genel olarak sistem elemanlarında literatürdeki tipik değerlere göre düşük eksergo ekonomik ve çevresel faktör değeri görülmekte olup ekserji kaybınının azaltılarak ekserji maliyetinin düşürülmesi gerekmektedir. Sistem, yakıt tüketimi, bir değere getirilmiş enerji maliyeti, bir değere getirilmiş maliyet ve enerji tüketimine bağlı çevresel etki puanları açısından 6 adet farklı sistemle karşılaştırılmış olup sistemlerin bileşenleri ve maliyetleri Çizelgelerde verilmiştir. Buna göre, tez konusu olan sistememiz enerji maliyeti ve toplam maliyet bakımından karşılaştırılan sistemler içinde en ekonomiği olup, elektrik tüketen sistemler arasında ise en çevre dostu olanıdır.