FBE- Isı Akışkan Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/52

Gözat

Konu "absorbsiyonlu soğutma" ile FBE- Isı Akışkan Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Habbecik Pompalı Absorbsiyonlu Sistemlerin Termodinamik Analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-06-22) Boylu, Yeşim ; Onbaşıoğlu, Seyhan Uygur ; 432744 ; Isı Akışkan ; Head and Fluids
    Dış enerji kaynağı olarak her türlü ısıl enerjiyi kullanabilen absorbsiyonlu sistemler, özellikle enerji ihtiyacının arttığı son yıllarda oldukça cazip hale gelmiştir. Ayrıca, absorbsiyonlu sistemlerde çalışma akışkanı olarak ozan tabakasına zarar vermeyen doğal akışkan çiftleri kullanılmaktadır. Bu sebeple absorbsiyonlu sistemler çevre ile dost sistemlerdir. Absorbsiyonlu sistemler bulundurdukları elemanlar ve çalışma prensiplerinde olan farklılıklar sebebiyle bir çok çeşide ayrılmıştır. Klasik absorbsiyonlu soğutma sistemleri, buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerine oldukça benzerdir. Buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminden farklı olarak, kompresörün yerini termal sıkıştırıcı olarak adlandırdığımız soğurucu, kaynatıcı, saflaştırıcı ve eriyik ısı pompasından oluşan karmaşık bir mekanizma almaktadır. Buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleri ile benzer olarak sistem elemanları arasında aynı zamanda yoğuşturucu ve buharlaştırıcı bulunmaktadır. Yapılan bu tez çalışması kapsamında klasik absorbsiyonlu sistemlerden farklı olarak, absorbsiyonlu sistemlerin bir çeşidi olan habbecik pompalı absorbsiyonlu sistem, literatürdeki ismiyle diffusion absorption refrigeration , incelenmiştir. Bahsi geçen bu sistem klasik absorbsiyonlu sistemden farklı olarak herhangi bir pompa elemanı bulundurmamaktadır. Pompa yerine sistem içerinde sirkülasyonu sağlamak için habbecik pompası kullanılmaktadır. Aynı zamanda sistemde buhar sıkıştırmalı ve klasik absorbsiyonlu sistemlerdeki gibi basınç farkı yoktur. Habbecik pompalı absorbsiyonlu soğutma sisteminin basıncı helyum kullanılarak dengelenmektedir. Habbecik pompalı absorbsiyonlu sistem pompa ve kompresör gibi herhangi bir mekanik parça bulundurmaması nedeniyle sessiz çalışmaktadır. Bu sistem sessizliğin istendiği mekanlarda (otel odaları, ofis gibi) yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sebeple bu sistem mini soğutucular, mini barlarda kullanılmaktadır. Genel olarak habbecik pompalı absorbsiyonlu sistemlerin kullanıldığı mini soğutucu ve mini barlarda karşılaşılan en büyük sorun, bu sistemlerin soğutma verimlerinin düşük olmasıdır. Tez çalışmasında yapılan incelemede bu sorun üzerinde durulmuş, sistem performansını etkileyen parametreler deneysel ve termodinamik yönden incelenmiştir. Bu kapsamada tez çalışmasının ikinci bölümünde, absorbsiyonlu sistemler hakkında bilgi verilmiş, habbecik pompalı absorbsiyonlu sistemin ayrıntılı olarak çalışma prensibine değinilmiştir. Mini soğutucu ve mini barlarda kullanılan bu sistem içerisinde üç akışkan (amonyak-su-helyum) dolaşmaktadır. Kaynatıcı bölgesine ısı verilmesiyle amonyak-su karışımından ayrılan amonyak buharı habbecik pompası içinde yükselerek saflaştırıcı kısmına ilerlemektedir. Amonyak buharı içinde bulunan su buharının bu kısımda yoğuşması ile amonyak buharı yoğuşturucuya girip yoğuşmaktadır. Daha sonra buharlaştırıcı kısmına gelen amonyak sıvısı helyum içerisine yayınarak buharlaşmaktadır. Amonyak buharı ve helyum gazının soğurucu kısmına ilerlemesi ve burada amonyak buharının fakir karışım tarafında soğrulması ile elde edilen zengin karışım tekrar kaynatıcı bölgesine geçerek aynı çevrimi tekrarlamaktadır. Tezin üçüncü bölümünde, habbecik pompalı absorbsiyonlu sistemler ile ilgili ayrıntılı literatür çalışması yapılmıştır. Literatür çalışmaları, yapılacak deneysel çalışmalar için başlangıç parametrelerinin belirlenmesi açısından iyi bir referans olmuştur. Habbecik pompalı absorbsiyonlu bir mini barın kabin içi ortalama sıcaklıklarının belirli ortam şartlarında standartlar ile belirlenen değerlerine çekilebilmesi için kabinin toplam ısıl geçirgenliğinin belirlenmesi (UA) gerekmektedir. Bu sebeple tezin dördüncü bölümünde, ters ısı kazancı deneyi yapılmıştır. Daha sonra mini bar sistemine farklı kütlece amonyak derişikliğine sahip karışımlar, farklı helyum basınçlarında şarj edilmiş ve ısı odası testine alınmıştır. Bu testler sonucunda kabin içi ortalama sıcaklıklara bağlı olarak buharlaştırıcı tarafından çekilen ısı bulunmuş, bir günlük zaman diliminde tüketilen enerjiye ise hesap yolu ile ulaşılmıştır. Aynı zamanda bir gün boyunca tüketilen enerji ısı odası testlerinde de ölçülüp, hesaplanan ile kıyaslanarak Soğutma Etkinlik Katsayısı na deneysel yol ile ulaşılmıştır. Tezin beşinci bölümünde ise, farklı basınç ve farklı kütlece amonyak derişikliğine sahip karışımlar ile şarj edilen mini barın ısı odası testleri sonucu ortaya çıkan elemanların sıcaklıkları kullanılarak, termodinamik analiz yapılmıştır. Analiz sonucu, sistem elemanlarından olan ısı kayıp ve kazançlar bulunmuş, sistemin Soğutma Etkinlik Katsayısı termodinamik analiz yoluyla hesaplanmıştır. Daha sonrasında ise, deneysel ve analiz yoluyla çıkan sonuçlar irdelenmiştir. Tezin son bölümünde ise, elde dilen sonuçların kısa bir özeti yapılmış, bu sonuçlar kapsamında sistemde yapılacak iyileştirmeler öneri olarak sunulmuştur.