A STUDY ON AIR-COOLED CHILLERS WITH EVAPORATIVELY COOLED CONDENSER FOR 3 TYPES OF CLIMATE

Bu makalede, evaporatif olarak soğutulan kondensere sahip hava soğutmalı bir soğutma grubunun performans analizi, Türkiye'deki 3 ayrı şehir için Türkiye Cumhuriyeti Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden (MGM) alınan veriler yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın amacı, evaporatif soğutmanın kondenser giriş havası ve dolayısıyla da sistemin soğutma performansı (COP) üzerine etkisini çeşitli nem ve sıcaklık şartları için incelemektir. Haziran ve Eylül ayları arasındaki 4 aylık yaz sezonu için, soğutma ihtiyacının direkt genleşmeli klima cihazlarıyla sağlandığı ve kondenser giriş havasının 70% etkenliğe sahip bir evaporatif soğutma grubu ile soğutulduğu kabul edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre evaporatif soğutmadan sonra soğutma grubundaki en yüksek COP artışı 40,5% değeri ile en kurak iklime sahip olan şehirde, en düşük artış ise 15,5% değeri ile en nemli şehirde gerçekleşmiştir. Bu iyileşme benzer şekilde soğutma kapasitesini ise en kurak iklimde 14,3% ve en nemli iklimde 5,56% oranında arttırmıştır. Bu duruma ek olarak, ortalama elektrik tüketimi 3 farklı şehir için 9,97%, 15,49% ve 6,97% olmak üzere önemli ölçüde düşmüştür. En yüksek su tüketimi, 10 saatlik çalışma süresi ve 1400 m3/dk ortalama hava debisi için günde yaklaşık 5 tondur.

EVAPORATİF SOĞUTULAN KONDENSERE SAHİP HAVA SOĞUTMALI SOĞUTMA GRUBUNUN 3 İKLİM TİPİ İÇİN İNCELENMESİ

This paper presents a performance analysis of air-cooled chillers with evaporatively cooled condenser in 3 different cities of Turkey with the help of meteorological data provided from the Turkish State Meteorological Service (TSMS). The aim of the study is to determine the effects of evaporative cooling on inlet air of the condenser unit under various humidity and temperature conditions, and therefore on cooling performance (COP) of the air conditioning system. Considering the summer season between June and September for 4 months, it is assumed that the cooling requirements are provided by the direct expansion air-conditioners and the condenser inlet air is cooled by evaporative cooler with 70% effectiveness. The results show that after the evaporative cooling the highest COP increase of the chillers is occurred in most arid city as 40.5%, while the lowest increase was in the most humid city as 15.5%. This improvement increased the cooling capacity by 14.3% and 5.56%, correspondingly. In addition, the mean electrical consumption is considerably decreased as 9.97%, 15.49% and 6.97% for 3 different cities. The highest water consumption was around 5 tons per day for 10 hours of operation and 1400 m3/min mean air flow rate.

PDF

___

Camargo J.R., Ebinuma C.D. and Silveira J.L., 2005, Experimental Performance of a Direct Evaporative Cooler Operating During Summer in a Brazilian City, Int. J. Refrig., 28, 1124-1132.
Esiyok U., 2006, Energy Consumption and Thermal Performance of Typical Residential Buildings in Turkey, Ph.D. Thesis, University of Dortmund, Dortmund, Germany.
Hajidavalloo E., 2007, Application of Evaporative Cooling on the Condenser of Window-Air-Conditioner, Appl. Therm. Eng., 27, 1937-1943.
Hao X., Zhu C., Lin Y., Wang H., Zhang G. and Chen Y., 2013, Optimizing the Pad Thickness of Evaporative Air-Cooled Chiller for Maximum Energy Saving, Energ. Buildings, 61, 146-152.
Hwang Y., Radermacher R. and Kopko W., 2001, An Experimental Evaluation of a Residential-Sized Evaporatively Cooled Condenser, Int. J. Refrig., 24, 238-249.
Maheshwari G.P., Al-Ragom F. and Suri R.K., 2001, Energy-Saving Potential of an Indirect Evaporative Cooler, Appl. Energ., 69, 69-76.
Sarntichartsak P. and Thepa S., 2013, Modeling and Experimental Study on the Performance of an Inverter Air Conditioner Using R-410A with Evaporatively Cooled Condenser, Appl. Therm. Eng., 51, 597-610.
Wang T., Sheng C. and Nnanna A.G.A., 2014, Experimental Investigation of air Conditioning System Using Evaporative Cooling Condenser, Energ. Buildings, 81, 435-443.
Yang J., Chan K.T., Xiangsheng W., Yu F.W. and Xiaofeng Y., 2012, An Analysis on the Energy Efficiency of Air-Cooled Chillers with Water Mist System, Energ. Buildings, 55, 273-284.
Yu F.W. and Chan K.T., 2006, Improved Condenser Design and Condenser-Fan Operation for Air-Cooled Chillers, Appl. Energ., 83, 628-648.
Yu F.W. and Chan K.T., 2011, Improved Energy Performance of Air-Cooled Chiller System with Mist Pre-Cooling, Appl. Therm. Eng., 31, 537-544.