Design of a heat exchanger with phase change material
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2018
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: OZAN MERT BALCI
Danışman: MEHMET AKİF EZAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada doğalgazlı kombi ısıtıcıların sıcak su sağlanması sırasında bacadan atılan sıcak gazdan ısıl enerjinin geri kazanımı için geliştirilen yeni bir yöntem incelenmiştir. Atık gazdan kazanılan ısın kullanım suyuna aktarılmasıyla verimli ve çevre dostu ısıtma sisteminin elde edilmesi sağlanmaktadır. Önerilen ısı değiştiricisi atık gazdan ısıl enerji depolama amacıyla faz değişim malzemesi (FDM) içermektedir. Depolanan ısıl enerji daha sonra kullanıcı talebi olduğunda kullanım suyu tarafından geri çekilmektedir. Çalışmada FDM içeren bir ısı değiştiricisi farklı tasarım ve çalışma koşulları için incelenmiştir. ANSYS-FLUENT paket programında oluşturulan üç boyutlu, zamana bağlı matematiksel modelde FDM'nin sıvı fazdan katı faza geçme periyodu, yani depolanan ısının geri kullanımı fazı, incelenmiştir. Isının geri kullanım fazı FDM'den suya aktarılan enerjinin miktarını ve kullanım suyunun sıcaklığındaki değişimi belirler. Bu yüzden bu tezde kullanım suyu debisinin, FDM kütlesinin ve faz değişim sıcaklığının kullanım suyuna etkisi gelecek tasarım çalışmalarına temel oluşturması amacıyla detaylı şekilde incelenmiştir. Bu çalışmalarda kullanım suyu talebi başlarında kullanım suyu sıcaklığı on dokuz derece Celcius arttırılmıştır. Bu artış kullanıcının talep ettiği sıcak suyu daha kısa sürede almasını sağlamasının yanında atık gazın ısıl enerjisinden faydalanıldığı için enerji tüketimini azaltması beklenir. Sonuç olarak önerilen FDM içeren ısı değiştiricisi ek bir ısı kaynağı olmadan kullanım suyu sıcaklığını artırabilir.