Çatı Tipi Klimalarda Kullanılan R410A ve Alternatifi Olan Soğutucu Akışkanların Analizi

Küresel ısınmanın Dünya üzerindeki etkileri her geçen gün artmaktadır. Hükümetler ve sivil toplum kuruluşları bunu önlemek ya da en azından etkilerini yavaşlatmak için çalışmaktadır. Küresel ısınmanın hızlanmasını önlemek için regülasyonlar yayınlanmakta ve bu regülasyonlarla üretici firmaların ürünlerini geliştirmeleri ve alternatif çözümler bulmaları amaçlanmaktadır. Bu regülasyonlarla şirketlerin Dünya’daki çevre kirliliği üzerindeki etkilerini azaltmaları ve aynı zamanda ürünlerinin verimliliklerini arttırmaları için çözümler bulmaları amaçlanmaktadır. Bu tez çalışmasında çatı tipi klimlarda R 410A, R 452B, R 454B ve R 32 soğutucu akışkanların kullanımının teorik performans analizlerinin karşılaştırılması amaçlanmaktadır. R 410A şu anda çatı tipi klimalarda en yaygın olarak kullanılan soğutucu akışkandır. Ancak, yüksek GWP değerinden dolayı yakın gelecekte 517/2014 numaralı EU regülasyonuna göre kullanımı sınırlandırılacaktır. R 410A soğutucu akışkanının yerini alma ihtimali en fazla olan düşük GWP değerine sahip alternatif soğutucu akışkanlar R 452B, R 454B ve R 32’dir. Bu nedenle bu soğutucu akışkanların sezonsal verimlilikleri Commission Regulation (EU) 2016/2281 de dikkate alınarak, EN 14825’e göre hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, R 32 soğutucu akışkanlı çatı tipi klimanın diğer soğutucu akışkanlı çatı tipi klimalar ile karşılaştırıldığında, en yüksek SEER ve SCOP değerlerine sahip olduğu görülmüştür. SEER ve SCOP değerleri R 410A soğutucu akışkanlı sistem ile karşılaştırıldığında sırası ile 3.37% ve 4.08% daha verimlidir. Buna ek olarak soğutma ve ısıtma kapasiteleri sırası ile 6.67% ve 4.96% artmıştır. Ayrıca bu performas soğutucu akışkan miktarı 19.66% azaltılarak elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Soğutucu Akışkan, Klima, Rooftop, R452B, R454B, R32, LGWP, GWP, SEER, SCOP

PDF

___

[1] Commission Regulation (EU) 2016/2281 of 30 November 2016 implementing Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council establishing a framework for setting of ecodesign requirements for energy-related products, with regard to ecodesign requirements for air heating products, cooling products, high temperature process chiller and fan coil units
[2] Regulation (EU) No 517/2014 of The European Parliament And of The Council of 16 April 2014 on fluorinated greenhouse gases and repealing Regulation (EC) No 842/2016
[3] NF EN 14825, Air conditioners, liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling testing and rating at part load conditions and calculation of seasonal performance
[4] Cremaschi, L., Wu, X., Biswas, A., Deokar, P., Experimental study of compressor operating characteristics and performance when using refrigerants R32, R1234yf, and two new low GWP developmental refrigerants as drop-in replacements for R410A.
[5] Ng W., Kamar H., Kamsah N. ve Wang F.-J., Performance analysis of low GWP refrigerants mixture as a substitute for R 410A in residential air conditioner in tropical region.
[6] Devecioglu, A., Seasonal performance assessment of refrigerants with low GWP as substitutes for R 410A in heat pump air conditioning devices.
[7] Alabdulkarem, A., Eldeeb, R., Hwang, Y. ve Radermacher, R., Testing, simulation and soft optimization of R 410A low-GWP alternatives in heat pump system
[8] Han, X.-H., Qiu, Y., Li, P., Xu, Y.-J., Wang, Q. ve Chen, G.-M., Cycle performance studies on HFC-161 in small-scale refrigeration system as an alternative refrigerant to HFC-410A.
[9] Giovanni L., Simone M., Giulia R. ve Claudio Z., HFC32, a low GWP substitute for HFC410A in medium size chillers and heat pumps.
[10] Lopez-Belchi, A. ve Illan-Gomez, F., Evaluation of a condenser based on mini-channels technology working with R 410A and R 32. Experimental data and performance estimate.
[11] Giovanni L., Simone M., Giulia R. ve Claudio Z., Saturated vapour condensation of R 410A inside a 4 mm ID horizontal smooth tube: Comprison with the low GWP substitute R32.
[12] Onat, A., İmal, M., İnan A.T., (2004) Soğutucu Akışkanların Ozon Tabakası Üzerine Etkilerinin Araştırılması ve Alternatif Soğutucu Akışkanlar, K.S.Ü. Fen ve Mühendislik Dergisi
[13] Calm, J., M..”The Next Generation of Refrigerants – Historical Review, Considerations, and Outlook”, International Journal of Refrigeration, 31,1123-1133, 2008
[14] Araz, M., Güngör, A., Hepbaşlı A., Düşük Küresel Isınma Potansiyeline Sahip Soğutucu Akışkanların Soğutma Uygulamalarındaki Kullanımının Değerlendirilmesi, 11. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, Soğutma Teknolojileri Sempozyumu, 17/20 Nisan 2013, İzmir
[15] ASHRAE Standard 34
[16] Yakut, A., Yeni Nesil Soğutucu Akışkan: R32
[17] R452B information, https://www.darment.fi/en/refrigerant-information/refrigerant-r452b, 10 Ekim 2019
[18] R 454B information, https://www.darment.fi/en/refrigerant-information/refrigerant-r454b, 10 Ekim 2019
[19] Çengel, Y., Boles, M., “Termodinamik, Mühendislik Yaklaşımıyla” Beşinci Baskı, Güven Bilimsel
[20] RS/6/C/007-2019, Rating Standard for the Certification of Rooftop