Isı Pompası Entegre Edilmiş Isı Geri Kazanımlı Havalandırma Cihazlarının Tasarım Kriterleri

In order to build for sustainable buildings we need high energy efficient energy conversion systems. For this reason, heating ventilation and air conditioning systems which have high amount of energy utilization in a building are crucial and ventilation system with heat recovery may help for efficient utilization of energy. For example, in Europe Ecodesign rules are applied and utilization of heat recovery is mandotary in order to reduce energy consumption in buildings. According to these rules, energy efficiency of ventilation system with heat recovery is increased from 67% (in 2016) to 73% (in 2018). For the thermal evaluation of ventilation unit with heat recovery, temperature efficiency, performance coefficient, thermal efficiency, specific fan power are used and these are introduced in EN308 and EN13053. Heat exchangers which have direct effect on efficiency of ventilation with heat recovery systems can be recuperative (plate type) and regenerative (rotary). In the current technic, temperature efficiency (according to EN308) of heat recovery ventilation system can be reach a maximum efficiency value depending to the air to air heat exchangers. In general, possible maximum temperature efficiency in the application ranges is the lowest in crossflow, higher in counter flow and the highest in roatary type heat exchangers. In ventilation systems with heat recovery, energy requirement to equalize the supply and indoor air temperature at different outdoor air temperatures is met by using high temperature exhaust air with the highest coefficient of performance. When viewed from this aspect, heating ventilation and air conditioning systems which have high amount of energy utilization in a building and utiliation ventilation systems with heat recovery and heat pump has great potential for higher efficiency. Therefore, in this study, optimum design criteria and efficiency expression for the heat pump integration to heat recovery ventilation units have been addressed.Sürdürülebilir binalar oluşturabilmek için enerji dönüşüm sistemlerinin yüksek verime sahip olması gerekir. Bir binada enerji kullanımının yoğun olduğu ısıtma-soğutma, havalandırma sistemleri bu anlamda önemli olup ısı geri kazanımlı havalandırma sistemi kullanımı enerjinin verimli kullanımına katkı sağlayabilir. Örneğin Avrupa Birliği, binalarda enerji tüketiminin düşürülmesi için havalandırma sistemlerinde ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının kullanımını zorunlu tutarak bunlar için Ecodesign kurallarını uygulamaktadır. Bu kurallara göre ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının enerji verimlerini 2016’da minimum %67 iken 2018 yılından itibaren %73’e çıkarmıştır. Isı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının ısıl performans değerlendirmesi için sıcaklık verimi, performans katsayısı, ısıl verim, özgül fan gücü gibi EN308 ve EN13053’te tanımlanmış eşitlikler kullanılır. Isı geri kazanımlı havalandırma sistemlerinde verimi doğrudan etkileyen temel ekipman olan ısı değiştirgeçleri reküperatif (plakalı) veya rejeneratif (rotorlu) olabilir. Günümüz teknolojisi ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarında sıcaklık verimi (EN308’e göre) için, kullanılan havadan havaya ısı değiştirgeçlerine bağlı olarak, belirli maksimum değerlere ulaşılmasını sağlamaktadır. Genel olarak denilebilir ki, uygulama sınırları içinde olası maksimum sıcaklık verimi çapraz akımlı ısı değiştirgeçlerinde en düşük, ters akımlı olarak adlandırılan çapraz-ters-çapraz akımlı değiştirgeçlerde daha yüksek, rotorlu ısı değiştirgeçlerinde en yüksek değerdedir. Isı geri kazanımı yapılan havalandırma sistemlerinde, besleme havasının iç ortam sıcaklığına getirilmesi için değişen dış hava sıcaklığına göre gereksinim duyulan enerjinin, egzoz edilen yüksek sıcaklıklı havayı kullanarak mümkün olan en düşük enerji kullanımı (en büyük COP) ile sağlanmaktadır. Bu açıdan bakıldığında bir binada enerji kullanımının yoğun olduğu ısıtma-soğutma, havalandırma sistemleri oldukça önemli olup ısı pompalı ısı geri kazanımlı havalandırma sistemi kullanımı enerjinin verimli kullanımına katkı sağlama potansiyeli yüksektir. Bu nedenle bu çalışmada, ısı geri kazanımlı havalandırma ünitelerinde ısı pompası entegrasyonunun optimum tasarım kriterleri ve verimin ifadesi ele alınmıştır

Isı Pompası Entegre Edilmiş Isı Geri Kazanımlı Havalandırma Cihazlarının Tasarım Kriterleri

In order to build for sustainable buildings we need high energy efficient energy conversion systems. For this reason, heating ventilation and air conditioning systems which have high amount of energy utilization in a building are crucial and ventilation system with heat recovery may help for efficient utilization of energy. For example, in Europe Ecodesign rules are applied and utilization of heat recovery is mandotary in order to reduce energy consumption in buildings. According to these rules, energy efficiency of ventilation system with heat recovery is increased from 67% (in 2016) to 73% (in 2018). For the thermal evaluation of ventilation unit with heat recovery, temperature efficiency, performance coefficient, thermal efficiency, specific fan power are used and these are introduced in EN308 and EN13053. Heat exchangers which have direct effect on efficiency of ventilation with heat recovery systems can be recuperative (plate type) and regenerative (rotary). in the current technic, temperature efficiency (according to EN308) of heat recovery ventilation system can be reach a maximum efficiency value depending to the air to air heat exchangers. in general, possible maximum temperature efficiency in the application ranges is the lowest in crossflow, higher in counter flow and the highest in roatary type heat exchangers. in ventilation systems with heat recovery, energy requirement to equalize the supply and indoor air temperature at different outdoor air temperatures is met by using high temperature exhaust air with the highest coefficient of performance. When viewed from this aspect, heating ventilation and air conditioning systems which have high amount of energy utilization in a building and utiliation ventilation systems with heat recovery and heat pump has great potential for higher efficiency. Therefore, in this study, optimum design criteria and efficiency expression for the heat pump integration to heat recovery ventilation units have been addressed.Sürdürülebilir binalar oluşturabilmek için enerji dönüşüm sistemlerinin yüksek verime sahip olması gerekir. Bir binada enerji kullanımının yoğun olduğu ısıtma-soğutma, havalandırma sistemleri bu anlamda önemli olup ısı geri kazanımlı havalandırma sistemi kullanımı enerjinin verimli kullanımına katkı sağlayabilir. Örneğin Avrupa Birliği, binalarda enerji tüketiminin düşürülmesi için havalandırma sistemlerinde ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının kullanımını zorunlu tutarak bunlar için Ecodesign kurallarını uygulamaktadır. Bu kurallara göre ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının enerji verimlerini 2016’da minimum %67 iken 2018 yılından itibaren %73’e çıkarmıştır. Isı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının ısıl performans değerlendirmesi için sıcaklık verimi, performans katsayısı, ısıl verim, özgül fan gücü gibi EN308 ve EN13053’te tanımlanmış eşitlikler kullanılır. Isı geri kazanımlı havalandırma sistemlerinde verimi doğrudan etkileyen temel ekipman olan ısı değiştirgeçleri reküperatif (plakalı) veya rejeneratif (rotorlu) olabilir. Günümüz teknolojisi ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarında sıcaklık verimi (EN308’e göre) için, kullanılan havadan havaya ısı değiştirgeçlerine bağlı olarak, belirli maksimum değerlere ulaşılmasını sağlamaktadır. Genel olarak denilebilir ki, uygulama sınırları içinde olası maksimum sıcaklık verimi çapraz akımlı ısı değiştirgeçlerinde en düşük, ters akımlı olarak adlandırılan çapraz-ters-çapraz akımlı değiştirgeçlerde daha yüksek, rotorlu ısı değiştirgeçlerinde en yüksek değerdedir. Isı geri kazanımı yapılan havalandırma sistemlerinde, besleme havasının iç ortam sıcaklığına getirilmesi için değişen dış hava sıcaklığına göre gereksinim duyulan enerjinin, egzoz edilen yüksek sıcaklıklı havayı kullanarak mümkün olan en düşük enerji kullanımı (en büyük COP) ile sağlanmaktadır. Bu açıdan bakıldığında bir binada enerji kullanımının yoğun olduğu ısıtma-soğutma, havalandırma sistemleri oldukça önemli olup ısı pompalı ısı geri kazanımlı havalandırma sistemi kullanımı enerjinin verimli kullanımına katkı sağlama potansiyeli yüksektir. Bu nedenle bu çalışmada, ısı geri kazanımlı havalandırma ünitelerinde ısı pompası entegrasyonunun optimum tasarım kriterleri ve verimin ifadesi ele alınmıştır

Solar Powered Mechanical Ventilation: A case study

In this study, a solar powered mechanical ventilation unit has investigated and tested in terms of efficiency and performance. Test unit can be divided into two parts, the first one is ventilation unit with 370 m3/h max airflow rate and max 167 W fan power provides fresh air for a residency and recovers heat from the climatized exhaust air. Total area is 70 m2 for the residency and total occupant is four. The second part of the test system is solar energy power system with two 325 W polycrystalline photovoltaic panels, an inverter and two batteries. The mechanical ventilation unit has energized by a solar photovoltaic system; if the solar energy is not available then ventilation unit has connected to the national electricity grid. This is an alternative option to consumers to use electricity by the grid in case the PV system does not produce enough energy because of the usage or the technical problems or the weather conditions based on the seasons. On the other hand, in some cities, number of photovoltaic panels rolled up upper number according to solar energy potential and therefore resulted excess electricity has assumed to sell to the national grid. According to the results, the test system is able to operate at maximum ventilation necessity and power consumption without grid connection in Izmir. Furthermore, we have compared Izmir and Romania in accordance with feasibility for the same mechanical ventilation system at max flow rate and required ventilation rate is determined depends on daily usage scenario of the room

Kapalı Hacimlerde ve İklimlendirme Sistemlerinde Ultraviyole Işınım ile Dezenfeksiyon Teori ve Pratik

Bu çalışmada, UVC dezenfeksiyon sisteminin kanal içi örnek uygulaması ele alınmıştır. Uygulama örnekleri,kare ve dairesel kesitli kanalların içerisinde, farklı güç, sayı ve yerleşim düzenine sahip özdeş UVC lambalardanoluşmaktadır. Tüm örneklerde kanal içerisinde hava 3000 m3/h debi ve 2,32 m/s hıza sahiptir. Çalışma kapsamındakanal içinde UVC lambalardan kaynaklanan ışınım dağılımı hesaplamalı akışkanlar dinamiği benzetimleri ilehesaplanıp, ışınım alanından geçen mikroorganizmaların kanal çıkışında alabileceği toplam UVC dozu belirlenmiştir. Elde edilen UVC dozu değerlerinin SARS-CoV-2 virüsü, koronavirüs ailesi ve mantar sporları (en güçlümikroorganizmalar) için etkisizleştirme miktarları gösterilmiştir. Etkisizleştirmenin 1-log olduğu durumlar içinuygun tasarımlar seçilmiştir. Bu çalışmada verilen tasarım ve yorumlar her sistem için uygulanması gereken nihai bir sonuç içermeyip sadece bu çalışmada verilen giriş parametreleri için elde edilen sonuçlardır. Çalışmanıntemel amacı her yere uygulanacak bir çözüm önermek olmayıp UVC sistem tasarımında izlenmesi gereken yoluörneklerle anlatmaktır. Farklı tasarımlar için verilen kanal çıkışındaki doz dağılımları ile yeterli etkisizleştirmenin(1-log) kanal kesitinin ne kadarında sağlanabildiği gösterilmiştir. Ortalama doz hesabı ile etkisizleşme sağlanıyorgibi görülse de dezenfeksiyonun tüm kesitte sağlandığını kontrol edebilmek için UVC sistem tasarımında ayrıntılıbilgisayar benzetimlerinin gerekliliği ortaya konmuştur</p