Boyler kazanlarının üretim parametreleri değişimine bağlı olarak ısıl performansının incelenmesi

Abstract

Atık ısı ya da yenilenebilir enerji kaynağı olan güneş enerjisinden elde edilen ısı kaynağının verimli olarak kullanılabilmesi için depolanması gerekir. Bu depolama için genellikle boyler kazanları tercih edilirken depolama kütlesi olarak su, ısıl kapasitesi yüksek olduğundan yaygın olarak kullanılmaktadır. Suyun sıcaklığa bağlı olarak yoğunluğunun değişmesi, suyun boyler deposu içerisinde birtakım akımlara maruz kalmasına sebep olmakta ve ısı transferini artırarak hızlandırmaktadır. Boyler içerisinde depolanan sıcak suyun çevre ve serpantinden geçen soğuk su ile olan ısı transferini minimum seviyeye indirmek ve ısı geçiş hızının azaltılmasını sağlamak amacıyla, farklı türdeki yalıtım malzemeleri olan cam elyaf, sünger, poliüretan, elastomerik kauçuk yalıtım malzemelerinin performanslarını gözlemlemek üzere uygulamalı deneyler yapılmış ve elde edilen veriler incelenerek yorumlanmıştır. Bu yorumlamalar sonucunda poliüretan yalıtımlı boyler kazanında ısı geçişlerinin en az olduğu ve verim-maliyet hesaplamalarında en üstün sonucu verdiği tespit edilmiştir.

The heat source obtained from waste heat or solar energy, which is a renewable energy source, must be stored in order to be used efficiently. While boilers are generally preferred for this storage, water as a storage mass is widely used because of its high thermal capacity. The change in the density of the water depending on the temperature causes the water to be exposed to some currents in the boiler tank and accelerates the heat transfer by increasing it. In order to minimize the heat transfer of the hot water stored in the boiler with the cold water passing through the environment and the coil, and to reduce the heat transfer rate, applied experiments were carried out to observe the performances of different types of insulation materials such as glass fiber, sponge, polyurethane, elastomeric rubber insulation materials. The obtained data were analyzed and interpreted. As a result of these interpretations, it has been determined that the heat transfers are the least in the polyurethane insulated boiler and it gives the best result in efficiency-cost calculations.