Çoklu-split Tip Bir İklimlendirme Sisteminin Sürekli Ve Geçici Rejim Şartları Altında Deneysel Ve Sayısal Olarak İncelenmesi

Abstract

Hem evsel, hem de ticari binalarda sağlıklı ve konforlu yaşam alanı isteğinden dolayı, iklimlendirme ve havalandırma sistemleri yaşamın gereğidir. Değisken soğutkan akış (DSA) teknolojisi özelliği gösteren, çoklu-split iklimlendirme sistemleri, hassas kapasite kontrol ve bireysel ısıl konfor kabiliyetlerinden dolayı, hem evsel hem de ticari binalarda kendine yer bulmaktadır. Çoklu-split DSA sistemi, değişken hızlı kompresör ve bireysel elektronik kısılma vanaları yardımıyla, her iç üniteden geçen soğutkan kütlesel debisini değiştirerek konforlu bir iç ortam sağlamak üzere sistem kapasitesini ayarlayabilmektedir. Bu araştırma, değişken hava koşulları altında, hem soğutma hem de ısıtma dönemleri için, gerçek bir ofis ortamında, ısı geri kazanım havalandırma üniteleri ile birleştirilmiş bir çoklu-split DSA sisteminin performans değerlendirmelerine odaklanmaktadır. Çoklu-split DSA sistemine iki farklı iç ortam sıcaklık kontrol şekli; bireysel ve tek nokta, uygulanmıştır. Bireysel kontrol, çoklu-split DSA sistemlerinde genel olarak kullanılan iç ortam sıcaklık kontrol çesididir. Diğer taraftan, tek nokta kontrolü, Amerika Birleşik Devletleri’nde (ABD) sıklıkla tercih edilen kanal tip iklimlendirme sistemlerinde kullanılan iç ortam sıcaklık kontrol çesididir. Ek olarak, havalandırmanın, çoklu-split DSA sisteminin performansına etkisi de incelenmiştir. Kontrol şeklinin ve havalandırmanın, çoklu-split DSA sisteminin performansına (iç ortam konforu, enerji tüketimi ve sistem verimi) etkisinin belirlenmesi için geniş deneysel bilgi analizi yapılmıştır. Isı geri kazanım havalandırma üniteleri ile birlestirilmiş olan çoklu-split DSA sistemi için enerji tasarruf seçenekleri, değişken hava koşullarında (farklı dış ortam sıcaklık ve bağıl nemine sahip ABD eyaletleri için) simülasyon ile incelenmiştir.

Air conditioning and ventilation for residential and commercial buildings are the necessities of live due to the large demand for comfort and healthy environment. Multisplit air conditioning system, featuring variable refrigerant flow (VRF) technology, is finding its way in residential and commercial buildings due to the precise capacity control and individualized thermal comfort capability by varying refrigerant mass flow rates of each indoor unit with the help of the variable speed compressor and individual electronic expansion valves (EEVs) resulting in a comfortable indoor environment. This research focuses on performance evaluations of a multi-split VRF system integrated with heat recovery ventilation (HRV) units under varying outdoor conditions for both cooling and heating seasons in an actual office suite. Two different control modes, individual and master, are applied to the multi-split VRF system. The individual control mode is the common indoor set temperature control strategy of the multi-split VRF system; on the other hand, the master control mode is the common indoor set temperature control strategy of ducted type direct exchange systems which are widely used in the United States (US). Besides, the effect of the ventilation on the system performance is evaluated. Extensive experimental data analysis was conducted to characterize the effects of control modes and the ventilation on the multi-split VRF system’s performance (indoor thermal comfort, energy consumption and system efficiency). Energy saving options for the multi-split VRF system integrated with HRV units were investigated through simulation under varying outdoor conditions of different representative states in the US.