Absorbsiyonlu Soğutma Sistemlerinde Absorber Sıcaklığının Etkisinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi

Transkript

1 Süeym Demre Üvere Fe Bmer Eüü Derg 0-,(2006),36-3 brbyu Sğum Semerde brber Sıcığıı E ermdm ve ermem z R. SELBŞ Süeym Demre Üvere, e Eğm Füe, Me Eğm Böümü, 32260, SPR Öze:Bu çışmd LBr-H 2 O e çış brbyu ğum emerde brber ıcığıı e ceemş ve böye br ğum emde brber, ermdm ve ermem yöde ceemşr. Buu ç em eemıı ermdmğ. Kuu z ypımışır, dh r e ermdmğ. Kuu z uygur ermezer ve eerj yıprı ep edmşr. S r em eemı ermem pmzy medu uygumışır. İceemeerde, brber ıcığı değer em değşe prmere r ee ımışır ve pmum, brber ıcırı e bu ıcır rşıı gee eşjör rı ep edmşr. Büü zerde MLB bgyr prgrmı uımışır. hr Kemeer: ermem Opmzy, Brc Ku z, İc Ku z, brbyu Sğum Sem, brber hermdymc d hermecmc y f Effec f brber emperure brp g Syem brc: h udy, he effec f brber emperure brp cg yem wrg wh LBr-H 2 O w veged d hermdymc d hermecmc y f he brber w crred u. S Fr Lw f hermdymc y f he brber w pped d he Secd Lw f hermdymc y f he yem eeme h yed eergy w crred u. he pr f he udy, hermecmc pmz mehd uccefuy pped he yem eeme. brber emperure re eeced be deg vrbe f he yem d pmum brber re wh he crrepdg emperure were deermed. MLB cmpuer prgrm w ued fr he hermdymc d hermecmc y. Keywrd: hermecmc Opmz, Fr Lw y, Secd Lw y, brp g Syem, brber Grş Me buhr ıışırmı ğum ve medrme emerde uı çışm ışrıı z bı zrrı eer ve güümüzde yş eerj drbğzı edeye erf emer ve özee de brbyu emer büyü br öem zmışır. Bugü ej geşmeer brbyu ğumyı buhr ıışırmı ğum çevrme em ve verm br erf ypmışır (). brbyu emerde uı ış çfer z bıı hrp ememe, eerj grd r güeş eerj, ı ıı, jeerm eerj gb yrı uıbme bu em dh vjı br um germşr (2). Sıcığı 00 e 200 rıd ucuz br ıı yğı buuduğu zm em çıd zçı bece br ğum yöem brbyu ğum emdr. brbyu ğum emerde ğuucu ışı br c ış çde ğurumı geredr. Bu emer buhr ıışırmı ğum eme ç bezer f burd mpreörü yer rmşı br ğurm mezmıı dığı görüür. Sğum mezmı brber ve jeerörde uşmdır ve ıışırm şem gerçeeşrmeedr. Bu mezmı ğu bıcıı yüeme ç br ry gerdğ gözemeedr. brbyu emde buhr yere ıvı ıışırımdır. Bu emer çışmı dış y ğ ııy dyır. İş ıııcıd ğ ııı yüzde br merebede up, çevrm ermdm çözümemede geee hm edr. brbyu emerde çevrm çışır eerj ııdır (3). brbyu ğum em şem göerm Şe de göermşr. Şe de brbyu ğum em çışm preb şğıd gb özeeme mümüdür: LBr-u eryğ ( ıd) brberde dymuş ıvı r çııp br pmp vıı e (6 ıd) ıı değşrgecde geçere ıı (7 ıd) LBr bımıd fr ery yıcıy ger. Burd dışrıd vere ııy, ğuucu ış buhrıı mmı buhrşr erye yrıır. ( ıd) Buhrşr yıcıyı er ede ğuucu buhrı, yğuşurucuy grer. Kyıcıd ery çde ğuucu buhrıı yrımıy LBr bımıd zegeşe ery (zeg ery) (8 ıd), ıı değşrcde geçer, (9 ıd) fr eryğe ıı verde r brbere ger döer. Kyıcıd buhrşr yğuşurmy gre ğuucu buhrı burd yğuşr dışrıy ıı r. 36

2 R. SELBŞ Q K Q G 2 3 Jeerör Ery ı Değşrc 6 Q E Q Şe. brbyu ğum em şem göerm Yğuşm bıcı, zf r buhrşm bıcıd büyüür. Her bıç mu r mfer bıcıı ıddır. Bıç yıprı düşüümez e yıcı, yğuşurucu bıcıd, brber e buhrşırıcı bıcıddır. Yğuşurucud mme yğuşmuş r çı ğuucu ış, zf r düşü bıç çış buhrşırıcıy grmede öce br ıım vıd geçrr. Buhrşırıcıy ıır gre ğuucu ış burd buhrşr, buhrşm ç gere ııyı ğuu rmd çeer. Buhrşırıcıd dymuş buhr vey ızgı buhr fzıd çı ğuucu ış brbere grer. brberde, ıı değşrgecde geçp ıı verde r br ıım vıd brber bıcı ıı zeg ery, buhrşırıcıd gee ğuucu buhrıı yur (brbe eder). İşem eıd ıı çığ çır. brbe şem y br şede gerçeeşme ç, çığ çı ııı brberde ımı gerer. brber çde err LBr bımıd fr he gee ery (fr ery), br pmp vıı e err yıcıy göderr. ı yıprıı zm ç, brberde yıcıy gödere fr ery, yıcıd döe zeg ery rfıd br ıı değşrcde ıııır (). brber, (Sğurucu), LBrü ud çözüme ğy üedr. Sğuucu ış evprörde çıı r br ıı değşrcde geçere brbere grer. brberde rışım br ıvı ery pmpı e üre püürüere çözüme yşmı ğır. Bu çışmd LBr-H 2 O e çış brbyu br ğum emde brber ıcığıı e ceemş ve böye br ğum emde brber, ermdm ve ermem yöde ceemşr. Buu ç em eemıı ermdmğ. Kuu z ypımışır, dh r e ermdmğ. uu z uygur ermezer ve eerj yıprı ep edmşr. S r em eemı ermem pmzy medu uygumışır. brber Brc Ku z brber brc u z ç şğıd buer ypımışır.. Sem ermdm z üre rejm şrrıd ç ypımışır. 2. Jeerörde yrı ğuucu ış buhrıı ıcığı ve bıcı, jeerör ıcığı ve bıcıddır. 3. Yğuşurucud yrı ğuucu ış, dymuş ıvı şrrıd f udur ve yğuşurucu ıcığıd yğuşurucud çır.. Buhrşırıcıd yrı ğu buhrı, uru dymuş buhr şrrıd buhrşırıcı ıcığıddır.. brberde yrı ery, brber bıç ve ıcığıd dege hdedr. 6. Jeerörde yrı ery, jeerör ıcığı ve bıcıd dege hdedr. 7. Semde bıç yıprı hm edmşr. 8. brber, jeerör, yğuşurucu ve buhrşırıcı gb eemrı çevreye ıı ybı yur. 9. Seme ş grş hm edmşr. brberde üe ve eerj dege eşer: ( m& & ) m & & & & & () m m0 m3 m, 3 m m & & & (2) Q m m00 m& h m& h m& h (3)

3 brbyu Sğum Semerde brber Sıcığıı E ermdm ve ermem z brber İc Ku z ermdmğ brc yı dy eerj zer emede eerj mrıı değeredrr. ermdmğ c yı dy eerj zer eerj e de ır. ermdmğ c yı, rmşı ermdm emer pmzyu ç güçü br rçır. Eerj y d uıbr eerj ermdmğ c yı dymdır. Eerj ber br eerjye hp ışı çevre şrrı drgeere edde mmum ş ede edmee der (). Mddeer değşğe uğrm pye em eder. Eerj z e mcı ıı vey my preer ermezer mr r bereme ve değeredrmer (6). Sf mdde eerj şğıd gb yzıbr (7): 2 v ψ ( h h ) ( ) gz () 2 () eşğde e ve pye eerj ermer hm edre şğıd şede yzıbr. ( h h ) ( ψ ) brbyu emerde çışm ışı r frı mdde uır br rışım meyd gerdğde dyı eerj hepmrıd, rışımı ryu d göz öüde buudurumıdır. brbyu emde uı ış çfer eerj şğıd gb hepbr (8): [ h(, ) h ] [ ] (, ) () ψ (6) brbyu em uşur her br eem, r hcm r düşüüüre, ermez vey eerj ybı şğıd gb hepbr (9): ψ m & ψ g g m& ψ Q Q g ç ç ç brbere gre özgü eerjer, () eşğde ve Şe de fydır şğıd gb fde edebr: ( h ) ( h ψ ) ( h ) ( ) 0 h 0 0 ( h ) ( ) 3 h 3 ( h ) ( ) h ( h ) ( ) h W (7) (8) ψ (9) ψ (0) 3 brberde çı özgü eerjer şğıd gb fde edebr: ψ () ψ (2) brberde eerj ybı, yurıd ypı buere, Şe ve yurıd eşer yrdımıy şğıd gb fde edebr: ψ m& ψ m& ψ m& ψ ) (m& ψ m& ) (3) 8 ( ψ brber ermezğ şğıd deemde ede edr. [( m m m ) m ( )] () 0 0 brber ermem Opmzyu ermem, eerj medu e em z vrmrıı breşre br dpdr. ermem pmzyu mcı, vere br em ypıı çde, ermye mye gderer e eerj gderer rıd em ürüüü mye mmum yp br bğ urmır. Eerj meduu u ermem pmzy yöemer eme r ye yrıır. Ypı yöem r be ve Beyer rfıd ry ı yöem, ypı yırı uımı ve yere brm ermez myeer hepmı dyır (0). rbu vd. ry ığı dğer yöem, üzerde çışı em eemrı gre ve çı eerj yere brm mye ur, em emrıı özer r ermem pmzy ğr (). ermem pmzy uu e g erürde frı yöemer uıdığı görümüşür (2-9). Bu çışmd ypı bğ yırı (effce f Srucur Bd) r d be ypı yöem uımışır. Süre rejmde çış br em ve u uşur eemrı göz öüe ıc ur, em herhg br eemıı ermezğ ı ve pm ermez em prmere ye bğı r r değşm: σ, 3 3 () r fde edr. Sem eerj bı de ıdığıd, em ermezğ değşm, grşe eerj değşme eş duğu ep edr: E E u, E u b (6) Opmzy ç mç fyu, yıı pm şeme mye çere deemdr ve şğıd gb yzıbr(7): ( ) ( ) ( ) pe b (7) (6) ve (7) deem, em prmeree göre ürever ıır; E (8) 38

4 p E (9) ede edr. Deem (8), Deem (9) de yere ur; p (20) Deem (20) ğ rfıd c erm err düzeere; (2) Bu deem ğ rfıd erm err düzeere; (22) deem meyd ger. Deem e ğ rfıd erm ermye mye yııdır ve ζ, e ımır (7); ζ, (23) Deemer (20), (2), (22) ve (23) err düzeere şğıd deem ede edr:, p ζ (2) Deem () de;, σ (2) yzıbr. Bu eş, Deem (2) de yere ur ve düzeere;, p (26) Deem (26) ıfır eşere; R. SELBŞ, p p (27) deem ede edr. Bu deem, em ıcı eemıı prmeree göre ermem pmzy deemdr. brber ç pmzy eşğ ede eme ç, em eemı Deem (27) de pmzy fde uygumışır. Bu göre brber ç ede ede eş; E E E G G G N OP Op σ σ ε (28) Bugur brbyu ğum çevrm eemrıd brber ermdmğ. Ku z LBr-H 2 O ış çf ve değşe em prmereer ç ypır uçr grf hde vermşr. Grferde de görüdüğü üzere brber ıcığı rıç em OP değer zmdır. 39

5 brbyu Sğum Semerde brber Sıcığıı E ermdm ve ermem z OP 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0, brber ıcığı g7 g80 g8 g90 g9 g00 Şe 2. Sğum perfrm yııı brber ıcığıı (º) br fyu r frı jeerör ıcırı (º) bğı r değşm OP 0,92 0,9 0,88 0,86 0,8 0,82 0,8 0,78 0, brber ıcığı Şe 3. Sğum perfrm yııı brber ıcığıı (º) br fyu r frı deer ıcırı (º) bğı r değşm 0,9 OP 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 e2 e0 e8 e6 e e2 0, brber ıcığı Şe. Sğum perfrm yııı brber ıcığıı (º) br fyu r frı evprör ıcırı (º) bğı r değşm brber ç ypı ermdmğ c u zerde, brber ıcığıı rmıy eerj verm zdığı, ve dyııy ermezer rığı gözemşr. Suçr grfer hde vermşr. 0

6 R. SELBŞ Sem pm ermezğ 0, 0, 0, 0, 0, brber Sıcığı g80 g8 g90 g9 g00 Şe. ermezğ ( OP, W), brber ıcığıı (º) br fyu r frı jeerör ıcırı (º) bğı r değşm Sem pm ermezğ 0, 0,2 0, 0,8 0,6 0, 0,2 0, 0,38 0, brber Sıcığı Şe 6. ermezğ ( OP, W), brber ıcığıı (º) br fyu r frı deer ıcırı (º) bğı r değşm Sem pm ermezğ 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0, 0, 0, 0, 0,3 0, brber Sıcığı e2 e e6 e8 e0 e2 Şe 7. ermezğ ( OP, W), brber ıcığıı (º) br fyu r frı evprör ıcırı (º) bğı r değşm brber, ermem pmzy predürü, değşe em prmereer ç MLB bgyr prgrmıy ery ypır uygumışır. LBr-H 2 O eryğ ç pmum brber rı ep edere uçr çzegeer hde vermşr. Çzegeerde de şıcğı üzere, öreğ Çzege de ypı zer ucud, der ıcığı 3 e pmum brber ı m 2, r ep edmşr. Buu yıd, pmum OP değer ve pmum ermez değer r buumuşur.

7 brbyu Sğum Semerde brber Sıcığıı E ermdm ve ermem z Çzege. Çeş deer ıcırı ç ermem pmzy uçrı 2º 3º 0º b, m OP OP Çzege 2. Çeş jeerör ıcırı ç ermem pmzy uçrı ge 90º ge 9º ge 00º b, m OP OP Çzege 3. Çeş evprör ıcırı ç ermem pmzy uçrı ev º ev 8º ev 2º b, m OP OP rışm ve Suç Ypı çışmd, brbyu ğum em öem eemrıd brber ermdm ve ermem zer ypımışır. z uçrı grfer ve çzegeer hde vermşr. ermem pmzy medud, K (98) ı pmzy predürü uımışır. W ı ğum pe ç değş deer, evprör, ve jeerör ıcırıd pmum brber eşjör rı beremşr. brber brc u zde değşe prmereer ç OP değerer hepmışır. Ypı zerde brber ıcı rığıı frı evprör, deer ve jeerör ıcırıd OP değer düşürdüğü görümüşür. ermdmğ c u zerde em prmereer değşmye, brber ermezğ de değşm göermeedr. ermez, ş ypm ğıd eme gb düşüüebr. İşe döüşürüebece f döüşürüemeye eerjy göerr. Krmşı br mühed em dh e çışmıı ğm ç, em her eemıy g ermezer bum ve burı bdğce zm gerer (3). Bu durumd y çır düşü brber ıcığı e çış brbyu ğum emde ermezer z duğu böyee de br em ypıı uşurubeceğ ucu vrımışır. Çışmı ımıd e brber, değş evprör, deer ve jeerör ıcırı ç ermem pmzy b uumuşur. Opmzy ecede, pmum eşjör rı ve bur rşıı gee pmum ıcır bereere uçr çzegeer hde vermşr. Opmum em ypııı uşurubme ç, ğum perfrm yııı yüe ve ermez değer e düşü eçme geremeedr. Suç r brbyu ğum em rıre, em perfrmıı dre r eeye çışm ıcırı ve prmereer pmum değerer ep edme büyü öem şımdır. Bu çışm, brbyu ğum emer rımı ve pmum çışm şrrıı bereme uud erde ypıc uygumr öem öçüde ı ğycır. Bu çışmd zer, bu ceemeere ışı ucır. 2

8 Kyr [].De Luc,., De, M., Mer,., Ver, J., Rdrı guez, J. F., (200) Perfrmce Evu d Smu f New brbe fr brp Refrger Syem, er Jur f Refrger, 27, p [2].Şec,., (200) ı ı e Çış brbyu Semer Mdeeme, Eerj z ve Opmzyu, Süeym Demre Üvere Fe Bmer Eüü, Dr ez, 2., pr. [3].Çege,.Y., Be,.M, (996). hermdymc: Egeerg pprch. McGrw-H, 987. New Yr. [].Öz, N., (999). Uygumı Sğum eğ, mmb M Müheder Odı Yyı N:, r. [].Özym, M., (998). Buhr Sıışırmı Sğum Semde şırı Kızdırm ve şırı ğum Eşjörer erm-em Opmzyu. Gz Üvere Fe Bmer Eüü, Dr ez, 02, r. [6].Kyı, Ö., Ymrdez R.,(2003). H2O-LBr ve NH3- H2O Eryğ Ku e Kdeme Sğurmı Sğum Semer Krşışırımı, DEÜ Mühed Füe Fe ve Mühed Derg, : Syı:2 h [7].K,.J., (98). he Eergy Mehd f herm P y. Buer-Wrh, 99p. Ld. [8].b, M., M., gew, B., (2000) Eergy y: brp Refrgerr Ug Lhum Brmde d Wer he Wrg Fud, pped herm Egeerg, 20, pp [9].Lee, S., F., Sherf, S.,., (200). hermdymc y f Lhum Brmde- Wer brp Syem fr g d Heg ppc, er Jur f Eergy Reerch, 2, [0].Rvumr,.S., Sugh, L., d,.s., (998). Eergy y f Sr ed Dube Effec brpı Refrıgerı Syem, Reewbe Eergy, V., N. -, pp. -9. [].Kçğu,., (993). herm-ecmc Opmz f Sge Se He Pump, Mer he, M.E..U. he Grdue Sch f Nur d pped Scece. [2].Dgeç, H., (996). hermecmc Opmz f Smpe Refrgerr, Mer he, M.E..U. he Grdue Sch f Nur d pped Scece, [3].W, G., (986.). hermecmc Opmz f He Pump Syem, Phyc Reurce hery Grup, Repr N: 8-, Göebrg. Swede, R. SELBŞ der, pped herm Egeerg, 2, N, 7-8. [].-Ob,.D., Dcer,., Ky, M., (200). hermecmc Opmz f Vpr-mpre Refrger Syem,. mm. He M rfer, 3, N, [6].D ccd, M.D., Fcher,., S, M., Vdr, M., (2002). Deermg he Opm fgur f He Echger (Wh w Phe Refrger) Ug Eergecmc, pped Eergy, 7, N 3, [7].D ccd, M.D., S M., (998). Eergec d Eergecmc Evu f Vpur-mpre He Pump, Eergy, 23, N, [8].Şec,, Yu,. K., Kgru, S.., (200). Eergy y f Lhum Brmde/Wer brp Syem, Reewbe Eergy, pp. 3. [9].Bbdğı,, (200). brbyu Sğum Semer ermem Opmzyu, Süeym Demre Üvere Fe Bmer Eüü, Yüe L ez, 07., pr. Smgeer Dz b mye OP ε g h m N P W ƒ y σ ζ ψ ψ Eerj ybı Sermye yeşrme förü Opmzyd eememş yıı Mye Eerj grş brm fyı ermez brm mye Yırım mye Perfrm yıı Ery ıı değşrc eğ Yerçem vme Özgü ep ermez ış deb Sem ed mr eme üre Bıç Özgü erp Sıcı İş Yıı fz rı Ypı bğ yıı Sermye mye yıı Kry Eerj [].Zhg, G.Q., Wg, L., Lu, L., Wg, Z., (200). hermecmc Opmz f Sm Sze er r 3