Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi

Alaattin Metin KAYA (Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Bursa, Türkiye)
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
7 0
Yıl: 2021 Cilt: 8 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 42 - 55 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.35193/bseufbd.826970 İndeks Tarihi: 29-11-2021

Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi

Öz:
Çok kademeli buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimleri, düşük sıcaklık uygulamalarında kullanılmasının yanı sıra,sıcaklık farkının yüksek olduğu soğutma uygulamalarında da tercih edilmektedir. Son yıllarda çevresel faktörlerindaha fazla önem kazanması ile birlikte alternatif soğutucu akışkanlar kullanımı araştırılmaktadır. Soğutmaçevrimlerinde enerji tasarrufunu araştırmanın ve sağlamanın yolu her ne kadar kompresör işini minimumaindirmek gibi görünse de, birim soğutma için gerekli minimum gücü verdiği için Performans Katsayısını (COP)optimize etme üzerinde çalışmak daha cazip gelmektedir. Bu çalışmada, iki kademeli buhar sıkıştırmalı ideal birsoğutma çevriminde kullanılması durumunda farklı soğutucu akışkanların performansları parametrik olarakincelenerek mukayeseleri yapılmıştır. Buharlaşma ve yoğuşma sıcaklıklarının değişimi ile her bir akışkan içinsistemin ayrı ayrı COP değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca sistemin kompresör işi ve soğutma yüklerinin değişimleride sunulmuştur. Sistemde en yüksek COP değeri, 6.593 ile soğutucu akışkan R600 kullanılması durumunda 5 °Cbuharlaşma sıcaklığında elde edilirken, en düşük değer 3.311 ile 50 °C yoğuşma sıcaklığında R227ea kullanılmasıdurumunda elde edilmiştir.
Anahtar Kelime:

Energetic And Exergetic Analysis of a Multistage Vapor Compression Refrigeration System With Various Refrigerants

Öz:
Multi-stage vapor compression refrigeration cycles are used in low temperature applications, as well as inrefrigeration applications where temperature difference is high. In recent years, as environmental factors havegained more importance, the use of alternative refrigerants has been investigated. Although the way to researchand achieve energy savings in refrigeration cycles seems to be minimizing compressor work, it is more attractiveto work on optimizing the Coefficient of Performance (COP) as it gives the minimum power required for unitcooling. In this study, the performances of different refrigerants when used in an ideal two-stage vaporcompression refrigeration cycle are analyzed parametrically and compared. Separate COP values of the systemwere calculated for each refrigerant by changing the evaporation and condensation temperatures. In addition, thecompressor work and the changes of the cooling loads of the system are also presented. The highest COP value in the system was obtained at 5 °C evaporation temperature in case of using the refrigerant R600 with 6.593, whilethe lowest value was obtained as 3.311 when R227ea was used at 50 °C condensation temperature.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Gupta, V. K. (1982). Optimization of multi stage refringerating systems. Doktora Tezi, Chhatrapati Sahuji Maharaj, Kanpur University, Institute of Engineering & Technology.
  • [2] Öcal, P. & Pıhtılı, K. (2014). Kademeli Soğutma Sistemlerinde Belirli Soğutucu Akişkanlar İçin İkinci Kanun Analizi. 2. Ulusal İklimlendirme Soğutma Eğitimi Sempozyumu ve Sergisi, 23-25 Ekim 2014, Balıkesir.
  • [3] Torrella, E., Llopis, R. & Cabello, R. (2009). Experimental evaluation of the inter-stage conditions of a twostage refrigeration cycle using a compound compressor, Int. J. Refrig., 32 (2), 307–315.
  • [4] Çengel, Y. A. & Boles, M.A. (2002). Thermodynamics: An Engineering Approach, 4th ed. McGraw Hill, New York.
  • [5] Ouadha, A., En-nacer, M., Adjlout, L. & Imine, O. (2005). Exergy analysis of a two-stage refrigeration cycle using two natural substitutes of HCFC22, Int. J. Exergy, 2 (1),14–30.
  • [6] Baakeem, S. S., Orfi, J. & Alabdulkarem, A. (2018). Optimization of a multistage vapor-compression refrigeration system for various refrigerants, Appl. Therm. Eng., 136, 84–96.
  • [7] Liu, S., Lu, F., Dia, B., Nian, V., Li, H., Qi, H. & Li, J. (2019). Performance analysis of two-stage compression transcritical CO2 refrigeration system with R290 mechanical subcooling unit, Energy, 189, 116-143.
  • [8] Voloshchuk. V., Thermodynamic Calculations of Two-Stage Vapor Compression Refrigeration Cycle with Flash Chamber and Separate Vapor.
  • [9] Xuan, X. C. (2003) Optimum staging of multistage exo-reversible refrigeration systems, Cryogenics, 43 (2), 117–124.
  • [10] Nikolaidis C. & Probert, D. (1998). Exergy-method analysis of a two-stage vapour-compression refrigeration-plants performance, Appl. Energy, 60 (4), 241–256.
  • [11] Prasad, M. (1981). Optimum interstage pressure for two stage refrigeration system, ASHRAE J., 23, 58–60.
  • [12] Zubair, S. M. & Khan, S. H. (1995). On Optimum Interstage Pressure for Two-Stage and MechanicalSubcooling Vapor-Compression Refrigeration Cycles, J. Sol. Energy Eng., 117 (1), 64–66.
  • [13] Zubair, S., Yaqub, M. & Khan, S. (1996). Second-law-based thermodynamic analysis of two-stage and mechanical-subcooling refrigeration cycles, Int. J. Refrig. Int. Du Froid - INT J Refrig, 19, 506–516.
  • [14] Ratts, E. B. & Steven Brown, J. (2000). A generalized analysis for cascading single fluid vapor compression refrigeration cycles using an entropy generation minimization method, Int. J. Refrig., 23(5), 353–365.
  • [15] Yumrutaş, R., Kunduz, M. & Kanoğlu, M. (2002). Exergy analysis of vapor compression refrigeration systems, Exergy, An Int. J., 2 (4), 266–272.
  • [16] Chopra, K., Sahni, V. & Mishra, R. S. (2015). Energy, exergy and sustainability analysis of two-stage vapour compression refrigeration system, J. Therm. Eng., 1 (4), 440–445.
  • [17] Anand, S., Gupta, A. & Tyagi, S. K. (2013). Simulation studies of refrigeration cycles: A review, Renew. Sustain. Energy Rev., 17, 260–277.
  • [18] Kabul, A., Kizilkan, Ö. & Yakut, A. K. (2008). Performance and exergetic analysis of vapor compression refrigeration system with an internal heat exchanger using a hydrocarbon, isobutane (R600a), Int. J. Energy Res., 32 (9), 824–836.
  • [19] Kalaiselvam, S. & Saravanan, R. (2009). Exergy analysis of scroll compressors working with r22 , r407c , and r417a as refrigerant for hvac system, Thermal Science, 13(1), 175–184.
  • [20] Ahamed, J. U., Rahman, S. & Masjuki, H. H. (2010). Thermodynamic Performance Analysis of R-600 and R-600a as Refrigerant, Eng. e-Transaction, 5 (1), 11–18.
  • [21] Ahamed, J. U., Saidur, R. & Masjuki, H. H. (2011). A review on exergy analysis of vapor compression refrigeration system, Renew. Sustain. Energy Rev., 15(3), 1593–1600.
  • [22] Vincent, C. E. & Heun, M. K. (2006). Thermoeconomic Analysis & Design of Domestic Refrigeration Systems.
APA Kaya A (2021). Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. , 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
Chicago Kaya Alaattin Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. (2021): 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
MLA Kaya Alaattin Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. , 2021, ss.42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
AMA Kaya A Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. . 2021; 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
Vancouver Kaya A Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. . 2021; 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
IEEE Kaya A "Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi." , ss.42 - 55, 2021. 10.35193/bseufbd.826970
ISNAD Kaya, Alaattin. "Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi". (2021), 42-55. https://doi.org/10.35193/bseufbd.826970
APA Kaya A (2021). Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(1), 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
Chicago Kaya Alaattin Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8, no.1 (2021): 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
MLA Kaya Alaattin Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.8, no.1, 2021, ss.42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
AMA Kaya A Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021; 8(1): 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
Vancouver Kaya A Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021; 8(1): 42 - 55. 10.35193/bseufbd.826970
IEEE Kaya A "Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi." Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8, ss.42 - 55, 2021. 10.35193/bseufbd.826970
ISNAD Kaya, Alaattin. "Çok Kademeli Buhar Sıkıştırmalı İdeal SoğutmaÇevrimlerinde Farklı Soğutucu Akışkanlar Kullanarak Enerji ve Ekserji Analizi". Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8/1 (2021), 42-55. https://doi.org/10.35193/bseufbd.826970
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 20:21

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları