Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/15301
Title: Bir Üniversite Kampüsü Spor Kompleksi İçin Güneş Enerjisiyle Sıcak Su Eldesi Değerlendirmesi 
Other Titles: Assessment Of Solar Water Heating Application For A University Sports Center
Authors: Fırat, Coşkun
Erkan, Mustafa
301091107
Enerji Bilim ve Teknoloji
Energy Sciences and Technologies
Keywords: Güneş enerjisi
Güneş enerjili su ısıtıcıları
Solor energy
Solar water heaters
Issue Date: 12-Dec-2017
Publisher: Enerji Enstitüsü
Energy Institute
Abstract: Bu çalışmanın amacı, bir üniversite spor kompleksi için güneş enerjisi ile sıcak su eldesini değerlendirebilmek amacıyla örnek olay çalışması gerçekleştirmektir. Bu tez çalışmasında güneş enerjisi kullanılarak elde edilen sıcak su kullanım alanı olarak İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağa Spor Salonu seçilmiştir. Doğru bir sistem modellemesi yapabilmek amacıyla, yapılan analiz çalışmasına girdi olarak verilen tüm veriler son 1 yıl içinde tesiste gerçekleşen değerlerden alınmıştır.İhtiyaç duyulan sıcak suyun ısıl güneş enerjisi kullanılarak elde edilmesi için öngörülen sistem modellemesi F-chart, TRNSYS ve SAM programları ile analiz edilmiştir. Tez çalışması sürecinde deneysel ölçüm yapma imkanı bulunamadığından, literatürde güneş enerjisi kullanılarak sıcak su elde edilen sistem modellemelerinde ve deneysel doğrulama çalışmalarında yaygın olarak kullanılan, güvenilirliğini kanıtlamış 3 farklı program ile modelleme analizi yapılarak, sıcak su ihtiyacını karşılamak amacıyla güneş enerjisi kullanımı değerlendirmesinin sağlam temellere dayanması hedeflenmiştir. Her üç programda da tasarlanan modele ait çıktıların birbirlerine yakın olması hedeflenen modelleme yaklaşımını güçlendirmiştir. Çalışma sonucunda İstanbul Teknik Üniversitesi Ayazağa Spor Salonu’na ait sıcak su ihtiyacının bir bölümünün ısıl güneş enerjisi ile karşılanması amacıyla yapılacak yatırımın geri ödeme süresinin makul olduğu görülmüştür. Ancak yapılacak yatırımla kurulması planlanan sistemin, mevcut çatı konstrüksiyonu taşıma kapasitesinin güçlendirilmesi ihtiyacını da beraberinde getireceği görülmüş olup, oluşan bu ilave maliyet kaynağının, çalışmanın amacı göz önünde bulundurularak şu an için göz ardı edilmesinin uygun olacağı sonucuna varılmıştır.
This thesis aims for the assessment of a solar water heating application for a university campus sport center by simulating a case study. The simulation has been made by using 3 different softwares: F-chart, TRNSYS and SAM. The main idea behind using 3 different softwares is to strengthen the analysis by using most popular and reliable softwares as there was no chance to do any experimental measurements during the thesis study. F-chart, TRNSYS and SAM softwares have been introduced and the capabilities of the softwares have been presented and detailed user manuals have been given at the appendix. In order to provide a strong base for the analysis, real energy consumption data has been obtained from the university authorities and aimed to be used as input values for the software modellings. Since there is no water flow-meter on the cold water input line, the daily hot water need has been calculated by using real natural gas consumption and the technical specification of the current boiler system. The design of the solar hot water system is mainly based on an integration to the current heat pipe system. So, current equipments’ technical data has also been used to determine solar heating systems’ sizing. Due to the easiness of supply, “Vaillant Solar Systems VFK 125” model named flat plate collector is chosen as the solar water heating system. “Vaillant Solar Systems VFK 125”s technical document has also given at the appendix. According to software analysis outputs, it is seen that solar hot water system which contains 46 Vaillant Solar Systems VFK 125 collector is the most cost effective one while above the 50 ea of collectors, solar water heating system has no economic advantage even solar fraction values are being increased. Furthermore, system is able to produce 50,9 – 52,4% of average annual solar fraction with a payback period of 6.6 years. It is also seen that output of each software is in the similar value range and supports each other. And finally, in order to provide a visual imagery of the system, by using “Sketchup” software and “Skelion” plugin, different angle of views has been given according to real world geometrical data. Consequently, the assessment of solar water heating application for a university campus has been performed based on a case study of Istanbul Technical University Ayazaga Campus’s sport center. The obtained approximate values of 3 widely used software has increased the reliability of the assessment. It is seen that a solar water heating system investment of the need of 50-52% of hot water energy can be provided by solar energy with an average pay back time. According to real consumption values, in summer, while the solar energy rates are the highest, because of the university is out of education terms, usage rate of the sports center is low. Thus, this may cause to reduce performance of the solar water heating system. On the other hand, during the examination of the current roof, it is also seen that the current roof system’s carrying capacity will not be appropriate for such a solar water heating system. The main aim for this thesis let us to neglect this extra cost item at this point of assessment. It is mainly aimed to increase solar energy field of application with this thesis. For further studies, alternative solutions can be applied in order to increase the efficiency of the solar water heating system. For example, hot water needs of near places, such as cafeteria or dormitory, can be collectively supplied by a one bigger scaled (central) solar water heating system. It should be taken into consideration that for further studies, real time consumption data would be also very crucial.
Description: Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017
Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2017
URI: http://hdl.handle.net/11527/15301
Appears in Collections:Enerji Bilim ve Teknoloji Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
301091107.pdf8.76 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.