Alternatif soğutucu akışkanlar kullanılan buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimlerinin enerji ve ekserji analizi
HCFC ve CFC soğutucu akışkanlar iklimlendirmede genelde en uygun soğutucular olarak kabul edilmektedir. Buna karşın HCFC 22 soğutucusu 0.055 ozon tüketim potansiyeline (ODP) sahiptir ve Montreal Protokolü'yle kontrol altına alınmıştır. 2030 yılında gelişmiş ülkelerce kullanımına son verilecektir. Bu çalışmada HCFC 22 yerine alternatif soğutucu akışkanlar kullanılan buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi incelenmiştir. Alternatif soğutucu akışkanların (R-404a,-R-410a, R-134a, R-407c, R-507a, R-290) kullanılması durumunda kompresör işi, basınç oranları ve soğutma etkinlik katsayıları (COP) farklı buharlaştırıcı sıcaklıkları için hesaplanmıştır. Sistem elemanlarındaki tersinmezliklerin belirlenmesi için ekserji analizi yapılmıştır. Buharlaştırıcı sıcaklıklarının tersinmezliklere etkilerinin gösterilmesi için ikinci yasa verimlerinin değişimleri verilmiştir. R-134a ve R-290'nın alternatif soğutucu akışkanlar, içerisinde maksimum soğutma etkinlik katsayısına ve ikinci yasa verimliliğine sahip olduğu bulunmuştur. Bileşenlerdeki tersinmezliklerin buharlaştırıcı sıcaklığının artmasıyla azaldığı görülmüştür.
Energy and exergy analysis of vapor compression refrigeration cycle using alternative refrigerants
HCFC and CFC refrigerants have been generally accepted as the most suitable refrigerant for air conditioners. However, HCFC 22 refrigerant has an ODP of 0.055, and it is under controlled with the Montreal protocol. It has to be phased out by 2030 in developed countries. In this paper, a vapor compression refrigeration cycle using alternative refrigerants instead of HCFC 22 is examined. The compressor work, pressure ratios and COP are calculated for different evaporating temperature when alternative refrigerants (R-404a, R-410a, R-134a, R-407c, R-507a, R-290) are used. Exergy analysis is done for determining the «reversibilities of the system components. The second law efficiency is given to draw the effects of evaporating temperatures to the irreversibilities. It is found that R-134a and R-290 have the maximum COP and second law efficiency in the alternatives. It is seen that the irreversibilities of the components are decreasing with increasing evaporating temperature.
___
- 1.ASHRAE Hanbook Fundamentals, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., 2001.
- 2.Ataer, E., Türkoğlu, H., Usta, H., Ticari Soğutucularda Alternatif Soğutucu Akışkanların Kullanımı, Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı, Ankara, 1999.
- 3.Büyüktür, A. R., Termodinamik Cilt 1 (Termodinamiğin Temel Yasaları), Uludağ Üniversitesi Basımevi, 1992.
- 4.Calm, J. M., Domanski, A. R-22 Replacament status, ASHRAE Journal, August, 29-37,2004.
- 5.Çengel, Y. A., Boles, M. A., Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik (Çev. T. Derbendi), McGraw-Hill (Literatür Yayıncılık), 1996.
- 6.Devotta, S., Waghmare, A.V., Sawant N.N., Domkundwar, B.M., Alternatives to HCFC-22 for air conditioners, Applied Thermal Engineering, 21, 703-715, 2001.
- 7.Halimic, E., Ross, D., Agnew, B., Anderson, A., Potts, I., A comparison of the operating performance of alternatives, Applied Thermal Engineering, 23, 1441-1451,2003.
- 8.Joudi, K. A., Mohammed, A. S. K., Aljanabi, M. K., Experimental and computer performance study of an automotive airconditioning system with alternative refrigerants, Energy Conversion and Management, 44, 2959-2976, 2003.
- 9.Karslı, S., Özyurt, Ö., Soğutma Teknolojisi için Alternatif Soğutkanlar, Tesisat Mühendisliği, Mayıs-Haziran 2002.
- 10.Kumar, S., Prevost, M., Bugarel, R., Exergy analysis of a compression refrigeration system, Heat Recovery Systems & CHP, 9,2,151-157,1989.
- 11.Onbaşıoğlu, S. U., Geleneksel Soğutma Teknolojilerinin İyileştirilmesine Genel Bakış 2, Termodinamik, pp. 34, Aralık 2003.
- 12.Wark, K., Advanced Thermodynamics for Engineering, McGraw-Hill, 1995
- 13.W. F. Stocker, Industrial Refrigeration Handbook, McGraw-Hill, 1998
- 14.www.honeywellrefrigerants.com,2005.
- 15.www.epa.gov, 2005.
- 16.Yumrutaş, R., Kunduz, M., Kanoğlu, M., Exergy analysis of vapor compression refrigeration systems, Exergy, an International Journal, 2, 266-272, 2002.
- ISSN: 1300-3615
- Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
- Başlangıç: 1977
- Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler
Çarpan dikdörtgen hava jetlerinde akış ve ısı transferi karakteristiklerinin sayısal analizi
İbrahim ATMACA, Abdulvahap YİĞİT, Ömer KAYNAKLI
Çevre şartlarının nem almalı buharlaşmalı soğutma sistemlerinin performansı üzerine etkisi
PV panel güç karakteristiklerinin deneysel yöntemle belirlenmesi