Energy and Exergy-Optimum Solutions and Evaluation Metrics for Split, Room Type Air Conditioning Equipmen

Havadan-Havaya Split, Salon Tipi İklimlendirme Cihazlarında Enerji ve Ekserji Optimum Çözüm ve Değerlendirm

Abstract

As a result of the increasingly high adverse effects of global warming on human com fort and cooling industry, there is a rapid increase in the need for air conditioning of indoor spaces are becoming more widely used. However, recalling that the Primary Energy Factor, PEF in Turkey is about 50% higher than EU28 states, the performance of the cooling equipment needs to be 50% better. Only then the energy sector in Tur key may become even with EU countries in terms of decarbonization and added value levels. Even though the high PEF value is not a direct responsibility of the air-con ditioning and the cooling sector, they must share the improvement efforts with the power sector. Under the scope of such a share of responsibility, the solution opportu nities based on the Second-law with a focus on split, floor-standing type room cooling equipment have been investigated and a design road map has been developed. Sample analyses have shown that optimum design conditions do not agree well with the Sec ond-Law solutions and therefore they may lead to wrong decisions both during design and operation phases of cooling systems. In this context new design metrics have been developed and it is demonstrated that viable solutions are possible and may substan tially contribute to the energy budget while CO2 emissions are decreased.

Özet

Küresel ısınmanın insan konforu ve endüstri üzerinde giderek artan olumsuz et kilerinin giderek artması sonucu kapalı yaşam alanlarında iklimlendirmeye olan gereksinim de hızla artmaktadır. Özellikle mevcut yapıların büyük mekanlarında salon tipi cihazlar bu bağlamda yaygınlaşmaktadır. Ancak Ülkemizde elektrik ener jisinin birincil enerji katsayısı, BEK (Primary Energy Factor, PEF) AB28 ülkelerine göre %50 daha yüksek olması nedeni ile soğutma süreçlerinin de bu oranda geliş tirilmeleri gerekir. Her ne kadar BEK değerinin ülkemizde yüksek olması iklimlen dirme sektörünün bir sorumluluğu değilse ki bu ülkemizdeki elektrik enerjisinin üretimi ve dağıtımının bir sorunudur, bu alanda iklimlendirme sektörü de elinden geleni yapmalıdır. Bu sorumluluk paylaşım bilinci doğrultusunda ve salon tipi ci hazlar özelinde ısıtma ve tesir katsayılarının arttırılmasını öngören bir tasarım yol haritası tasarlanmıştır. Bu yaklaşımın temeli Termodinamiğin İkinci Yasasına dayandırılmış ve Birinci Yasanın gösterdiği en iyi tasarım ve işletme değerleri ile örtüşmediği ve yanıltıcı sonuçlar verebildiği örnek çalışmalarla görülmüştür. Bu çerçevede ekserji tabanlı yeni tasarım ölçütleri ortaya konmuş ve piyasadaki yerli bir üründe bu ölçütler kullanılarak yenilikçi tasarımlarla sektörün bu alanda çözüm üretebileceği ve enerji bilançomuza olumlu katkılar sağlanırken CO2 salımlarının da azaltılabileceği gösterilmiştir.