HVAC Sistemlerinde Ekserji Analizinin Gerekliliği ve Uygulamaları

HVAC Sistemlerinde Ekserji Analizinin Gerekliliği ve Uygulamaları

Leyla Özgener, Arif Hepbaşlı

Günümüzde, HVAC (ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme) sistemlerinde tüketilen enerjinin toplam enerji tüketimindeki payı, yaklaşık olarak % 20 tutmaktadır. Bu bağlamda, enerjinin ve hatta boşa giden enerjinin etkin ve verimli kullanımı, büyük önem taşımaktadır. Biz, mühendisler, HVAC sistemlerinin performansının değerlendirilmesinde, termodinamiğin birinci yasasını, başka bir deyişle, enerji denkliliğini (balansını) uygulama alışkanlığı içindeyiz. Oysa, bu sistemlerin işletilmesini sağlamak için gerek duyduğumuz enerji, kullanılabilir enerjidir.

Ekserji analizinin teorisi, büyük ölçüde kullanılabilir enerji analizinin gibidir. Ekserji, kullanılabilir enerji ve kullanılabilirlik önemli ölçüde benzerdir. Ekserji yok oluşu, ekserji tüketimi, tersinmezlik ve kayıp iş de önemli ölçüde benzerdir. Bu konudaki terminolojinin pek standartlaştırılmadığı görünmektedir.

Enerji, genellikle iş yada iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanmaktadır. Oysa, bunun yerine, enerji; hareket yada hareket üretebilme kabiliyeti olarak tanımlanmalıdır. Bunun yanı sıra, ekserji; iş ya da iş yapabilme kabiliyeti olmaktadır. Enerji, bir proseste daima korunabilirken, ekserji ise daima tersinir proseslerde korunabilmekte, gerçek proseslerde ise, tersinmezlikler nedeniyle tüketilmektedir.

Ekserji analizi, bir sistemin enerji analizinden farklıdır. Ekserji analizinin sonuçları, genellikle, bir sistemdeki proseslerin daha fazla anlamlı ve duyarlı gösterilmesini sağlamak için göz önüne alınmaktadır. Bu yüzden, ekserji analizi, bu çalışmada ele alınan HVAC sistemlerinin analizinde önemli bir araçtır. Çünkü, bu analiz, mevcut sistemlerdeki verimsizlikleri azaltarak, daha verimli enerji sistemleri tasarlamanın mümkün olup olmayacağını açığa kavuşturacaktır.