Bir klima sisteminin veriminin güneş enerjisi kullanılarak arttırılması

Abstract

Enerji tüketimi son yüzyılda en yüksek oranda gerçekleşmektedir. Bu tüketim neticesinde dünyanın sıcaklığı her geçen gün artmakta ve küresel ısınma 21.yy'nin en büyük sorunu haline gelmektedir. Küresel ısınmanın artması sonucu mevsimsel oransızlıklar ortaya çıkmaktadır. Kış ayları normalden daha soğuk yaz ayları ise aşırı sıcak olmaktadır. Bu durum insanların termal konforunu olumsuz etkilemektedir. İnsan termal konforunun istenilen seviyede tutulması için yaşam alanlarında en sık rastlanılan çözüm yöntemi klima kullanımıdır. Termal konfor şartlarının sağlanması için klima kullanımı özellikle yaz aylarında maksimum seviyeye çıkmaktadır. Bu durum enerji tüketimini arttırmakta ve artan enerji tüketimi küresel ısınmayı arttırmaktadır. Birbirini tetikleyen bu iki durumun kontrol altında tutularak bunlardan kaynaklanan olumsuzlukları azaltmak amacıyla bilim insanları enerji tasarrufu üzerine çalışmalar yapmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında insan termal konfor şartlarının optimum aralıklarda tutulması için kullanılan klima sistemlerinde enerji tasarrufu yapmak amacıyla, enerjinin çevreye zarar vermeden elde edildiği yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı deneysel olarak irdelenmiştir. Yenilenebilir enerji kaynağı olarak uygulanabilirliği yüksek olan güneş enerjisi seçilmiştir. Bilindiği üzere, klima sistemlerinde en çok enerji tüketimi kompresörün soğutucu akışkanın sıcaklık ve basıncını arttırmak için sıkıştırma işlemini yaptığı sırada meydana gelmektedir. Soğutucu akışkanı yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanacak bir ısı ile ısıtılması sistemin enerji tüketimini gözle görülebilir oranda azalmasını sağlamaktadır. Enerji tüketimininin azaltılmasının deneysel olarak irdelenmesi için iki adet 12.000 BTU gücünde klima sistemi seçilmiştir. Sistemlerin bir tanesi normal şekilde diğer sisteme ise güneş enerjisini simüle etmek amacıyla elektrikli ısıtıcı ilave edilerek deney düzeneği hazırlanmıştır. Klima sistemlerinde kompresöre giriş-çıkış sıcaklık ve basınçları ölçülmüştür. Ayrıca bu ölçümlere ilaveten sistemlerin elektrik şebekesinden çektiği akım miktarını ölçmek için de akım probu kullanılmıştır. Yapılan deneyler sonucu her iki sistem arasında %30 enerji tüketim farkı meydana gelmiştir. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında klima sistemlerinde yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak gözle görülebilir bir enerji tasarrufu tespit edilmiştir.