Nonazeotropik soğutkan karışımları kullanan ısı pompalarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2003

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SADIK ERDOĞAN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ömer ÇOMAKLI

Özet:

ÖZET Doktora Tezi NONAZEOTROPİK SOĞUTKAN KARIŞIMLARIN KULLANILDIĞI ISI POMPASI SİSTEMİNİN TEORİK VE DENEYSEL İNCELENMESİ Sadık ERDOĞAN Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Ömer ÇOMAKLI Nanazeotropik soğutkan karışımların kullanıldığı buhar sıkıştırmalı ısı pompalarının COP (coefficient of performance) ve r\ek (ekserjetik verim) değerleri üzerinde değişik parametrelerin etkileri deneysel ve teorik olarak incelendi. Seçilen parametrelerin sistem üzerindeki etkinliklerini ve optimum çalışma şartlarını belirlemek amacıyla Genichi Taguchi tarafından önerilen bir deneysel yöntem esas alındı ve deneyler bu yönteme göre hazırlanan plan çerçevesinde yapıldı. Sistemin teorik incelemesini yapmak için bir simülasyon modeli geliştirildi. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde ve simülasyon modelinde soğutkan karışımlarının termodinamik özelliklerinin hesaplanmasında NIST (National Institute of Standards and Technology) tarafından geliştirilen bir paket program kullanılmıştır. Çalışmamızda hava-su işletme çevrimine göre çalışan buhar sıkıştırmalı bir ısı pompası sistemi kullanıldı. Bu sistem hava kaynaklı evaporator, su soğutmalı kondensör, yarı hermetik pistonlu kompresör ve termostatik genleşme valfi gibi temel elemanlardan oluşmuştur. Bunlara ilaveten sistemde kondensör soğutma suyunun yeniden kullanılması için zorlanmış çekmeli soğutma kulesi, su sirkülasyon pompası, evaporatöre giren havanın sıcaklığını istenen değerde tutmak için varyakla kontrol edilen elektrikli hava ısıtıcısı, gerekli ölçüm aletleri ve yardımcı ekipmanlar kullanıldı. Deneylerden gerekli ölçümler alınarak R12/R22 soğutkan karışımlarının değişik konsantrasyonları, kaynak sıcaklığı, kondensör soğutma suyu debisi ve soğutma suyu giriş sıcaklığı olarak tespit edilen parametrelerin buhar sıkıştırmalı ısı pompasının COP ve nek değerleri üzerindeki etkileri incelendi. Ayrıca seçilen paremetrelere göre ısı pompasının çeşitli karekteristikleri geliştirilen simülasyon modelinde incelendi. Deney sonuçlan ile model sonuçlan karşılaştırıldığında kurulan modelin deney sonuçlarıyla iyi bir uyum gösterdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada geliştirilen simülasyon modelinin nonazeotropik soğutkan karışırdan kullanan ısı pompası sistemlerinin optimum çalışma şartlarını belirlemede önemli katkılar sağlayacağı görülmüştür. 2003, 119 Sayfa Anahtar Kelimeler: Isı Pompası, NARMs, Soğutkan karışımları, simülasyon, Taguchi metodu