Güneş Sıcak Su Isıtma Sistemleri için Termo Ekonomik Optimizasyon Üzerine Bir Çalışma

Güneş enerjisi uygulamaları için optimum ısı depolama tankı kapasitesini tahmin etmek için basit cebirsel formül üreten yıllık ortalama koşulda kararlı durum performansına dayalı bir termo ekonomik optimizasyon analizi sunulmuştur. P1-P2 metodu, bu çalışmada, tüm sistem elemanlarının maliyetleri de dahil olmak üzere, sıcak kullanım suyu ısıtma sistemlerinin (SHW) termo ekonomik analizi için en uygun ısı depolama tankı boyutlandırma kriterleri ile birlikte kullanılmaktadır. Optimum depolama kapasitesi ve en uygun kollektör alanı, güneş enerjili sıcak su ısıtma sistemleri için maksimum net yaşam döngüsü tasarrufunun gerçekleştiği yerde hesaplanır. Optimizasyon formülasyonunun geçerliliği kontrol edildi.

On the Thermo Economical Optimization for Solar Hot Water Heating Systems

A thermo economic optimization analysis is presented based on steady state performance at annual average condition which yields simple algebraic formula for estimating the optimum heat storage tank capacity for solar energy applications. The P1-P2 method is used in the present study, together with the most favorable heat storage tank dimensioning criteria, for thermo economic analysis of solar hot water heating systems, SHW, including costs of all system elements. The optimum storage capacity and the most feasible collector area are calculated at which maximum net life cycle savings occurs for solar hot water heating systems. The validity of the optimization formulation was checked.

___

  • 1. Nshimyumuremyi, E., Junqi, W., 2019. Thermal Efficiency and Cost Analysis of Solar Water Heater Made in Rwanda, Energy Exploration & Exploitation 2019, 37(3), 1147–1161.
  • 2. Fraisse, G., Bai, Y., Le Pierrès, N., Letz, T., 2018. Comparative Study of Various Optimization Criteria for SDHWS and a Suggestion for a New Global Evaluation, HAL Id: hal-00452757 https://hal.archives- ouvertes.fr/hal-00452757 Submitted on 20 Nov 2018.
  • 3. Sornek, K., 2016. The Comparison of Solar Water Heating System Operation Parameters Calculated Using Traditional Method and Dynamic Simulations, E3S Web of Conferences 10, 1000137.
  • 4. Serban, A., B˘arbu¸ N., t˘a-Mi¸ su, Ciucescu, N., Paraschiv, S., 2016. Economic and Environmental Analysis of Investing in Solar Water Heating Systems, Sustainability, 2016.
  • 5. Jin Ko, M., 2015. Analysis and Optimization Design of a Solar Water Heating System Based on Life Cycle Cost Using a Genetic Algorithm, Energies, 8, 11380-11403.
  • 6. Dziugaite, R., Streckiene, G., 2014. Solar Hot Water Heating System Analysis Using Different Software in Single Family House. 10.3846/enviro.2014.258.
  • 7. Andrew Ogie, N., Oghogho, I., Jesumirewhe, J., 2013. Design and Construction of a Solar Water Heater Based on the Thermosyphon Principle Ashdin Publishing Journal of Fundamentals of Renewable Energy and Applications, 3, Article ID 235592, 8.
  • 8. Solar Water Heating Andy Walker PhD, 2012. PE Principal Engineer National Renewable Energy Laboratory 7th Annual North American Passive House Conference September 27-30, 2012 Denver CO.
  • 9. I. Abu-Mulaweh, H., 2012. Design and Development of Solar Water Heating System Experimental Apparatus, Global Journal of Engineering Education, 14(1), 99-105.
  • 10. Loomans, M., Visser, H., 2002, Application of the Genetic Algorithm for Optimization of Large Solar Hot Water Systems, Solar Energy, 72, 427-439.
  • 11. Shariah, A.M., Shalabi, B., 1997. Optimal Design for Thermosyphon Solar Water Heater, Renewable Energy, 11, 351-361.
  • 12. Michaelides, I.M., Wilson, D.R., 1996. Optimum Design Criteria for Solar Hot Water Systems, Renewable Energy, 9, 649-652.
  • 13. Farkas, I., Matrawy, K.K., 1996. An Estimation for the Solar Storage Size Based on the Annual Solar Fraction, Renewable Energy, 7, 613-616.
  • 14. Shariah, A.M., Löf, G.O.G., 1996. The Optimization of Tank-volume-to-collector Area Ratio for a Thermosyphon Solar Water Heater, Renewable Energy, 7, 289-300.
  • 15. Forsström, J.P., Lund, P.D., 1985. Optimization of Operating Strategies in a Community Solar Heating System, Applied Mathematical Modeling, 9, 117-124.
  • 16. Söylemez, M.S., 1988. Computer Simulation and Economic Feasibility Analysis of Active Solar Assisted Heating Systems. Master Thesis, M.E.T.U., Ankara.
  • 17. Jaluria, Y., 1998. Design and Optimization of Thermal Systems, Mc Graw Hill, Singapore; 432.
  • 18. Duffie, J.A., Beckman, W.A., 1980. Solar Process Economics. In Solar Engineering of Thermal Processes, Wiley: New York; 376-407.
  • 19. Burmeister, L.C., 1998. Equipment Cost Estimation. In Elements of Thermal-Fluid System Design, Prentice Hall: New Jersey; 263-270.
Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi-Cover
  • ISSN: 2757-9255
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2009
  • Yayıncı: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Hava Koşullarının ve Bazı Demografik Özelliklerin Doğrulanmış COVID-19 Vakaları Üzerine Etkisi: Türkiye’nin 12 İstatistik Bölgesi Analizi

Selin Saraç SARAÇ, Melik KOYUNCU

Karbon Nanotüp ile Modifiye Edilmiş Fiber Takviyeli Laminelerin Isıl ve Elektriksel Özelliklerinin Teorik Analizi

Fatih DARICIK, Alparslan TOPCU

Kompozit Malzemelerin Delme İşleminde İtme Kuvvetinin Taguchi Metodu ile Optimizasyonu ve Regresyon Analizi ile Tahmini

Gökhan BAŞAR, Yusuf FEDAİ, Hediye KIRLI AKIN

Ç2842, MS58 ve Al 6013 Malzemelerin Elektolitik Ni Kaplanmasında Kaplama Kalınlığı ve Yüzeysel Özelliklerin İncelenmesi

Harun KOÇAK

Türkiye’nin Mevcut ve Gelecekteki Rüzgar Enerjisi Durumunun Analizi

Akın İLHAN, Mehmet BİLGİLİ, Beşir ŞAHİN

Püskürtmeli Kurutma ve Ardından Termal Bozunma ile Sentezlenen Mn Katkılı ZnO Nanotozların Antibakteriyel ve Optik Özellikleri

Şeyma DUMAN, Büşra BULUT, Burak ÖZKAL

24 Ocak 2020 Sivrice (Elazığ) Depreminin Şartlı Olasılığının Değerlendirilmesi

Kaan Hakan ÇOBAN, Nilgün SAYIL

Yüksek Sıcaklığın Doğal Taşların Petrografik, Parlaklık ve Pürüzlülük Özelliklerine Etkisi

Zehra Funda TÜRKMENOĞLU, Ali ÖZVAN, Elif ERDEVE ÖZVAN, Mehmet TÜRKMENOĞLU, İsmail AKKAYA, Ogün Ozan VAROL, Mucip TAPAN, Esma KAHRAMAN

Haraptepe (Horzum-Adana) Pb-Zn Cevherleşmesinin Kökenine Genel Bir Yaklaşım

Yusuf URAS, Cihan YALÇIN, Mesut ÖZEN

PA 12/Antimon Trioksit/Sepiyolit veya Bor Kompozitleri: Mekanik Özellikler ve Alev Geciktirme

Ahmet ÖZTÜRK, Fırat SARIBAL, Şeyma DUMAN, Meral AKKOYUN, İbrahim ŞEN, Didem OVALI