Güneş enerjili su ısıtma sisteminin ekserji ve ekonomik analizi

Abstract

Endüstrileşmenin hızla devam ettiği 21. yüzyılda, dünya'nın sahip olduğu fosil kökenli enerji kaynakları da hızla tüketilmektedir. Ülkelerin enerji ihtiyaçları sürekli artarken, rezerv enerji kaynaklarının giderek azalması, bu konuda maliyetleri artırmakta ve ekonomileri her geçen gün zora sokmaktadır. Öte yandan fosile dayalı tükenebilir enerji kaynaklarının çevre kirliliğine ve küresel ısınmaya sebep olması, ülkeleri daha temiz ve yenilenebilen enerji kaynaklarına yönlendirmeye başlamıştır.Bu çalışmada, Erzurum ili için bir güneş enerjili su ısıtma sisteminin ekserji analizi yapılmış ve elde edilen sonuçlar literatürle karşılaştırılmıştır. Ekserji analizinde, ışınımla ekserji geçişi hesaplanırken 3 farklı yöntem kullanılmıştır. Ayrıca, Erzurum şartlarında 4 kişilik bir ailenin, sıcak su ihtiyacını karşılayacak kapasitede bir güneş enerjili su ısıtma sisteminin ekonomik analizi yapılmıştır. Çalışma sonucunda; Erzurum koşullarında güneş enerjili su ısıtma sisteminden elde edilen 200 kg sıcak suyun, diğer sistemlerden elde edilmesi durumunda sistemlerin geri ödeme süreleri doğalgaz için 6,96 yıl, elektrik için 1,81 yıl, kömür için ise 6,92 yıl olarak bulunmuştur. Bu değerler, güneş enerjili su ısıtma sistemlerinin Erzurum şartlarında verimli ve kullanışlı olduğunu, ekonomik ve çevre koruması açısından büyük önem ve avantaj arz ettiğini göstermektedir.

In the 21st century, when industrialization continues rapidly, the fossil based energy resources of the world are also being consumed rapidly. While the energy needs of the countries are constantly increasing, the decrease in the reserve energy resources increases the costs and makes the economies more difficult. On the other hand, the fact that fossil based consumable energy sources cause environmental pollution and global warming has started to lead countries to cleaner and renewable energy sources.In this study, exergy analysis of a solar water heating system for Erzurum province is made and the results are compared with the literature. In the exergy analysis, three different methods are used to calculate the exergy transition with radiation. The economic analysis of the study is conducted on a solar water heating system with the capacity to meet the hot water needs of a family of 4 in Erzurum conditions.In the results of working; In the conditions of Erzurum, when 200 kg of hot water obtained from solar water heating system is obtained from other systems, the payback times of the systems were 4,27 years for natural gas, 1,76 years for electricity and 6,65 years for coal. These values show that solar water heating systems are very efficient and useful in Erzurum conditions and have great importance and advantages in terms of economic and environmental protection.