Experimental design and regression analysis for performance of a chiller system

Bu çalısmada, bir su soğutma grubunda deneysel tasarım ve regresyon analizi yapılmıştır. Öncelikle,performans değerleri üzerinde deneysel tasarım (DT) uygulanmış, böylece önceden belirlenen faktörlerin ana veetkileşimli etkileri tespit edilmiştir. İkinci olarak, analizden önemsiz faktörler çıkarılmış ve önemli faktörlergözetilerek regresyon fonksiyonları bulunmuştur. DT’de, dört faktör gözetilmiştir, bunlar: suyun sıcaklığı, su debisi,elektronik genleşme valfi (EGV) açıklık oranı ve kompresor hızı. DT’de sekiz performans değeri göz önündebulundurulmuştur. Bunlar, soğutma performans katsayısı (COP), evaporatör kapasitesi, kondenser kapasitesi,kompresör gücü, yoğuşma sıcaklığı, buharlaşma sıcaklığı, aşırı ısıtma ve aşırı soğutma. DT ve regresyon fonksiyonanalizleri MINITAB – istatistiksel bir yazılım – ile % 95 güven aralığında elde edilmiştir.

Bir su soğutma grubunun performansı için deneysel tasarım ve regresyon analizi

In this paper, we perform experimental design and regression analysis for performance of a chiller system.First, we complete design of experiment (DOE) on response so that determine the main and the interaction effects ofthe pre-defined factors. Second, we omit the insignificant factors from the analysis and, develop regression functionsby considering the significant factors (inputs). Four factors are considered in DOE, these are: the water temperature,water flow rate, electronic expansion valve (EEV) opening percentage and compressor speed. Eight responses(outputs) are considered in DOE. They are the coefficient of performance (COP), capacity of evaporator, capacity ofcondenser, power consumption of the compressor, temperature of condensing, temperature of evaporation,superheating, and sub-cooling. The DOE results are analyzed, and regression functions are developed by MINITAB -a statistical software - at a 95% confidence level.

PDF

___

Aprea, C., Mastrullo, R. and Renno, C., Determination of the compressor optimal working conditions, Applied Thermal Engineering 29, 1991–1997, 2009.
Björk, E. and Palm, B., Performance of a domestic refrigerator under influence of varied expansion device capacity, refrigerant charge and ambient temperature, International Journal of Refrigeration, 29, 789–798, 2006.
Cengel, Y. A. and Boles, A. M., Thermodynamics: An Engineering Approach (6th Ed.), McGraw Hill, New York, 2006.
Dossat, R. J. and Horan, T. J., Principles of refrigeration (5th Edition), Prentice Hall, New Jersey, 2001.
Ekren, O. and Küçüka, S., Energy Saving Potential of Chiller System with Fuzzy Logic Control of the Compressor Speed and Electronic Expansion Valve Opening, International Journal of Energy Research (in press) 2010.
Larsen, L. S. and Thybo, C., Potential Energy Savings in Refrigeration Systems using Optimal Set-points, Proceedings of the EEE International Conference on Control Applications, Taipei, Taiwan, September 2004.
Montgomery, D. C., Design and Analysis of Experiments, John Wiley & Sons, New York, 1996.
Shao, S., Shi, W., Li, X. and Chen, H., Performance representation of variable-speed compressor for inverter air conditioners based on experimental data. International Journal of Refrigeration 27, 805–815., 2004.