Isıtma cihazlarının geçiş fonksiyonları
Transition function of heating systems
- Tez No: 83124
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FERİDUN ÖZGÜÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğal gaz, Isıtma araçları, Isıtma sistemleri, Radyatör, Yakıtlar, Natural gas, Heaters, Heating systems, Radiator, Fuels
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ISITMA CİHAZLARININ GEÇİŞ FONKSİYONLARI ÖZET Ülkemizdeki ısıtma sistemlerinde doğal gazın yakıt olarak kullanılmaya başlanması ile birlikte bireysel ısıtma daha fazla tercih edilen bir uygulama haline gelirken radyatör kullanımında da önemli artışlar olmuştur. Bireysel ve merkezi ısıtma uygulamalarında değişik malzemelerden ve değişik tiplerde radyatörler kullanılmaktadır. Radyatör seçimindeki önemli kriterler maliyet, birim ısıl verim, kullanım ömrü, ısıtma sistemlerine uygunluğu ve rejime girme süreleridir. Enerji tasarrufu sağlaması açısından radyatörlerin rejime girme süreleri, seçilen ısıtma sistemine uygunluk ve birim ısıl verimleri son derece önemlidir. Bu çalışmada ısıtma cihazlarının ısıl davranışları incelenmiş farklı malzemelerdeki radyatör tipleri için transfer fonksiyonları çıkartılarak, bu fonksiyonların zaman sabitleri hesaplanmıştır. Sıcak su panel radyatöre girdiğinde, radyatörün kanalları içinde soğumakta olan suyla, arasında bir miktar karışma meydana gelecektir. Mükemmel karışımın belirtisi su sıcaklığının radyatör boyunca aynı sıcaklıkta olmasıdır. Panel radyatörün ısıl reaksiyonu; CR^r=F(0F~0R)“1/r(eR~0) Cr =msu Csu + mmetal Cmetal Sistemin transfer fonksiyonu; eR(ş)_G(wx F(eF-Q0R) F(s) iwCR+F0+l/r Sistemin zaman sabiti ise; Cc T = Fo+l/r şeklinde ifade edilir. Düşük su hacimli radyatörlerin bazılarının dizaynında radyatör kanalları, az sayıda borunun konvektör yüzeye birleştirilmesi yoluyla oluşturulmuştur. Bu tarz düzenlemelerde çok az miktarda karışma olması beklenmelidir. ıxAlüminyum radyatörün ısıl reaksiyonu, Cm-^ = F(eF-eR)-l/r(6R-0) Cm: Metalin ısıl kapasitesi = mm Cm Sistemin transfer fonksiyonu; r-f \ F(0F-0OR) G(co) = icoCm+F0+l/r Sistemin zaman sabiti ise; C”T = F0+l/r şeklinde ifade edilir. Döküm radyatörlerde, demir kolonların ısıl kütlesi, daha önce çelik, panel radyatör için ifade edildiği gibi, su muhteviyatı ile basit olarak kümeleyerek tam doğru olarak modellenemeyebilir. Bu sebepten suyun ısıl kütlesini ayırmak gerekebilir. Bu tip radyatörlerin dinamiğini ifade eden iki eşitlik vardır. Cm^ = l/rm(ew-9R)-l/r(0R-9) Cw-^ = F(6F-ew)-l/rm(0w-eR) Sistemin transfer fonksiyonu; F0F+l/rm0R i® Cm0R=l/r- - -* ",R -l/rmeR-l/r6R m R m iö Cw+F + l/rm m R R Sistemin zaman sabiti ise; CR T F0 + l/r şeklinde ifade edilir. Radyatör ısı gücünün çeşitli akış sıcaklıklarında karşılaştırması yapılarak kararsızlık riskleri ve sistem kazançları incelenmiştir. Kararsızlık riski düşük yük şartlarında meydana gelirken bu risk akış sıcaklığını dış yüke bağlı olarak düşürerek azaltılabilir.Serpantinler ile gömülü ısıtma panellerinin ısıl davranışları incelenerek su akış oranlarındaki dalgalanmalar ve su akış sıcaklığındaki dalgalanmalar için transfer fonksiyonları verilmiştir. Su akış oranlarındaki dalgalanmalar için; 1 + 1 CO T, Su akış sıcaklığındaki dalgalanmalar için; Q0 exp(-i co t) Q = - : - : (t = tco/v) l + ı oo xd Serpantinlerde BSRIA modeli zaman sabitlerini, aktif olarak ısı ileten her bir devredeki boru uzunluğuna, her bir bağlantı taşındaki boru sayısına, borulardaki su hızına ve ısı değiştiricisindeki hava hızına göre belirler. Yapılan hesaplamalarda alüminyum radyatörlerin zaman sabitlerinin diğer radyatör tiplerine göre daha kısa olduğu görülmüştür. Alüminyum radyatörleri sırası ile panel, döküm ve çelik radyatörler takip etmektedir. Zaman sabiti kısa olan radyatörler sistemdeki herhangi bir değişime daha çabuk adapte olacaklardır. a
Özet (Çeviri)
TRANSITION FUNCTION OF HEATING SYSTEMS SUMMARY As the individual heating becomes a more preferred application within the beginning of natural gas usage at the heating systems in our country, there also have been increases in radiator using. Radiators of different materials and with different types are being used in individual and central heating. The most important creations in radiator selection is cost, thermal output per unit, life time, appropriateness to heating system and time constant. Time constant, appropriateness to the heating system chosen and thermal output per unit are very important in the case of saving energy. With this work, the thermal attitudes of heating equipment have been examined and the time constants of transfer functions found for the radiators of different types have been calculated. When hot water enters a panel radiator some mixing will occur between it and water already cooling in radiator's channels. The symptom of perfect mixing would be that the water temperature throughout the radiator. The equation for the thermal response of the panel radiator; CR^f- = F(0F-0R)-l/r(0R-e) Cr =mwater Cwaler“*”mmetal Cmetal Transfer function of systems is explained; 9rO0-G(,v)_ F(9f-Qqr) F(s) iwCR+F0+l/r The time constant of systems is explained; T = F0+l/r XllIn some designs of low water content radiator, the radiator channels consist in fact of a small number of pipes bonded to the convector surface. Very little mixing would be expected to take place in such an arrangement. The equation for the thermal response of the aluminum radiator; Cm^ = F(eF-0R)-l/r(9R-0) Cn,: Thermal capacity of metal = mmetai Cmetai Transfer function of systems is explained; F(0F-9OR) G(o) = 7 i©Cm+F0+l/r The time constant of systems is explained; C“ x = F0+l/r In the much older column radiator the thermal mass of iron columns may not be correctly modeled by simply aggregating it with the water content as was inferred earlier for the steel panel radiator. In effect this gives two equations describing the radiator dynamics; Cm^f-=l/rm(0w-6R)-l/r(eR-0) Cw-^ = F(0F-ew)-l/rm(9w-eR) Transfer function of systems is explained; F6B + l/r G, 'F ^ *?' *m ”11 i od C“+F + l/r”i-«-CB eR = l/rm '“* -1/r. 6R -1/rG, The time constant of systems is explained; T = Fo + l/r TC.VOlSM'l'»”' !~ lrv'7:" ?'. 'TLFJ -.-.2J xiuThe risk of instability and system gain had been examined by comparing radiator output at different flow temperatures. The risk of instability therefore occurs at low load condition. The risk can be reduced by separately reducing the flow temperatures in accordance with external load. In addition to this it was given transfer function at fluctuations in water flow rate and fluctuations flow temperature by examining behavior of coils, embedded heating panels. For fluctuations in water flow rate: Qo Q = 1 + İ CO Tj For fluctuations in water flow temperature: Q0 exp(-i m t) Q = - : - : (t = xco/ v ) 1 + icotc1 The BSRIA model estimates these time constants on the basis of length of tubes per circuit actively transferring heat, the number of tubes per header, the water velocity in the tube and the air velocity through the heat exchanger. It has been seen that the time constants of aluminum radiators are shorter than the other radiator types. Panel, iron and steel radiators are following aluminum radiators. Radiators, which have shorter time constant, will be adept to any changes in the systems. MV
Benzer Tezler
- Desing of shape memory alloy actuators
Şekil bellek özelliği gösteren alaşımlardan kontrol elemanı tasarımı
A. EROL SELİMBEYOĞLU
- Bir döküm fabrikasının doğalgaza dönüşüm projesi ve getireceği avantajlar
Başlık çevirisi yok
MEHMET KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Makine MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL TANER
- Adana'da bir zemin ve dört normal katlı her katta çift daire bulunan bir apartmanın“merkezi ısıtma ve pencere tipi klima”ile kat bazında ısı pompasıyla (split klima) iklimlendirmenin, yatırım ve işletme masrafları yönü
Başlık çevirisi yok
AKGÜR AKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMİT DOĞAY ARINÇ
- Kullanılmış yağların pirolizi ile organik kimyasallar ve yakıt üretimi
Başlık çevirisi yok
LEVENT DANDİK
- Sigara fabrikalarında imalat prosesleri ve klimatize işlemlerinin incelenmesi, optimum koşulların belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
EMEK KORKUT MERT
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GALİP TEMİR
