AMONYAK/ SU AKIŞKAN ÇİFTİ İLE ÇALIŞAN KAPALI DEVRE SOĞURMALI ISI TRANSFORMATÖRÜNÜN TERMODİNAMİK ANALİZİ

Transkript

1 EKNOLOJİ, (001), Sayı 1-, 9-7 EKNOLOJİ AMONYAK/ SU AKIŞKAN ÇİFİ İLE ÇALIŞAN KAPALI DEVRE SOĞURMALI ISI RANSFORMAÖRÜNÜN ERMODİNAMİK ANALİZİ Musa Galip ÖZKAYA G.Ü. knik Eğitim Fakültsi, Makin Eğitimi Bölümü, 000, Ankara, ürkiy ÖZE Bu çalışmada amonyak/su akışkan çifti il çalışan kapalı tip Soğurmalı Isı ransformatörünün (SI) rmodinamiğin 1. v. Yasasına gör analizi yapılmış, dğişik çalışma şartlarında sistmin prformans paramtrlri hsaplanmıştır. Analizd SI ın ısı dğiştiricilrindki trsinmzliklr il sistmd oluşabilck basınç kayıpları dikkat alınmıştır. Sistmin ksrji analizi yapılarak boyutsuz trsinmzliklrinin sistm paramtrlri il dğişimi inclnmiştir. Anahtar Klimlr: Soğurmalı sistm, ısı transformatörü, amonyak/su HERMODYNAMIC ANALYSES OF A CLOSED CYCLE AQUA/AMMONIA ABSORPION HEA RANSFORMER ABSRAC In this study, thrmodynamic analyss of a closd cycl Absorbtion Hat ransformr (AH) working with aqua/ammonia was prformd according to th first and th scond law of thrmodynamic. In various opration conditions, prformanc paramtrs of systm wr calculatd. In this analyss, irrvrsibilitis in th hat xchangrs and prssur losss that could b in th systm wr assumd as xrgy analyss of th systm was dtrmind, changing of irrvrsibilitis with systm paramtrs wr invstigatd. Ky Words : Absorption systm, hat transformr, aqua/ammonia 1. GİRİŞ Atar v arkadaşları [1], su soğutuculu lityum bromür soğuruculu kapalı dvr Soğurmalı Sıcaklık Yüksltici nin (SSY) trmodinamik analizini yaptılar. Chng v Shih[], lityum bromür soğuruculu, su soğutuculu yarı açık, SSY nin nrji v ksrji analizini grçklştirmişlrdir. Kourmnos v Rogdakis[], LiBr/HO çalışma akışkanları için kapalı dvr SSY nin nrji v işlrlik analizini yapmışlardır. Gorg v Murthy[], R1-DMEEG çalışma akışkanları için kapalı dvr SSY nin trmodinamik analizini yapmışlardır. rmodinamik analizi yapılan kapalı dvr SSY' d soğurucuda yüksk sıcaklıkta ısı çkilmktdir. Kourmnos v arkadaşları[], SSY'yi parabolik v vakumlu, düzlm plakalı günş kollktörlrin adapt tmişlrdir. Ziglr v Alfld[], basit çvrim analiz yöntmlrini kullanarak farklı soğurmalı soğutma sistmlri v sıcaklık yüksltçlrini, sistmin COP'sini v nrji tasarrufunu dikkat alarak karşılaştırmışlardır. Atar v Göğüş [7] kapalı dvr lityum bromür/su soğutucu/soğurucu akışkan çifti il çalışan kapalı dvr SSY'nin, bağlama diyagramlarından (bond graphs) yararlanarak simülasyonunu grçklştirmişlrdir. Bu çalışmada SSY'nin srbstlik drcsi bş olarak blirlnmiş v sistmin bş çalışma paramtrsi istniln çalışma şartlarını sağlayacak şkild srbstç sçilmiştir. Chn [8] SSY'nin optimal prformansını blirlmk için sürkli akış için çvrimin modlini grçklştirrk inclmiştir. ufano[9] düşük sıcaklık uygulamaları için iki kadmli ısı pompalı sistmlri torik analizini yapmış v

2 0 Kapalı Dvr Soğurmalı Isı ransformatörünün rmodinamik Analizi ld diln sonuçları klasik ısı pompalı sistmlr için ld diln sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sorin v arkadaşları[10] ısı pompası v sıcaklık yükslticilri için sistmlrin soğurma tkinliği v işlrlik vrimi arasında bir bağıntı ld tmişlrdir.şkil.1 d şmatik görünümü vriln SI ın rmodinamik analizind kullanılan bağıntılar; bu çalışmalardan alınmıştır. Sıvı v gaz fazındaki saf amonyağın sabit basınçtaki özgül ısısını vrn bağıntılar kullanılarak hr iki fazdaki özgül Gibbs srbst nrji fonksiyonu hsaplanmış v Maxvll bağıntıları il sıvı v gaz fazındaki saf amonyağın özgül ntalpilri il özgül hacimlri hsaplanmıştır. Sıvı v gaz fazındaki amonyak/su karışımının doyma basıncı v özgül ntalpilri il ilgili bağıntılar, saf su v amonyağın sıvı v gaz fazındaki ntalpilri kullanılarak ld dilmiştir. Saf su v amonyağın sıvı v gaz fazlarındaki Gibbs bağıntılarından faydalanılarak boyutsuz ntropilri hsaplanmıştır. Sıvı v gaz fazındaki amonyak/su karışımının boyutsuz ntropisi il ilgili bağıntı, saf su v amonyağın sıvı v gaz fazındaki boyutsuz ntropisi için hsaplanan bağıntılar kullanılarak ld dilmiştir.. SI IN ÇALIŞMA PRENSİBİ Soğurmalı Sıcaklık Yüksltcinin amacı, düşük sıcaklıktaki ısı kaynağının sıcaklığını daha yüksk sıcaklığa çıkarmaktır. Bu çalışmada, amonyak/su soğutucu/soğurucu akışkan çifti il çalışan kapalı dvr SI ın rmodinamiğin 1. v. Yasasına gör analizi yapılmıştır. Şkil.1. d görüldüğü gibi SI; yoğuşturucu, buharlaştırıcı, soğurucu, ayırıcı, gnlşm vanası, pompalar v ısı dğiştiricilrindn oluşmaktadır. SI ın soğurucu v ayırıcısında şartlar adyabatik olup akışkan ısı dğiştiricisi yoktur. SI ın sürkli rjim şartlarındaki çalışmasında, ayırıcıda amonyak, düşük basınçtaki amonyak/su karışımından buharlaşarak 1 noktasında ayırıcıdan ayrılır. Ayırıcıdan 8 noktasında ayrılan soğurucu akışkan su karışım Düsük sıcaklık Isı Dğiştiricisi (DID) d ısı kaynağı il ısıtılarak 9 şartlarından sistmin yüksk basıncına pompalanır. Yüksk basınçtaki karışım 10 noktasında soğurucuya girr. Ayırıcıdan ayrılan amonyak buharı yoğuşturucuda yoğuşarak şartlarında yoğuşturucudan çıkar v P pompası il yüksk basınca pompalanır. Yüksk basınçtaki amonyak ısı kaynağı il ısıtılarak buhar fazında buharlaştırıcıdan ayrılır. şartlarında soğurucuya girn amonyak buharı 10 noktasından gln amonyakça fakir karışım tarafından soğurularak sıcaklığı artar v yüksk basınç şartlarında noktasında soğurucudan ayrılır. Amonyakça zngin v sıcaklığı yüksk olan karışım Yüksk Sıcaklık Isı Dğiştiricisi (YID) d ısısını kaynak suyuna vrir v kaynak suyu sıcaklığı yükslir. noktasına gln karışımın gnlşm vanasındaki makaslama sürcind basıncı düşr v 7 şartlarında ayırıcıya girrk çvrim tamamlanır. 1 1' q = 0 a AYIRICI q y GENL. VANA. 7 8 YOĞUŞURUCU 1 q yıd YID DID q dıd POMPA 10 ' POMPA 1 1 q = 0 s 1 q b SOĞURUCU BUHARLAŞIRICI Şkil.1. SI ın şmatik görünümü

3 EKNOLOJİ, Yıl, sayı 1-, SI IN ERMODİNAMİK ANALİZİ Eksrji, bir sistmdn onu çvr şartlarına indirgyrk ld dilbilck azami yararlı iş miktarı olarak tanımlanabilir. Bir sistm için nrji yrin ksrjilr hsaplanırsa nrjilrin kalitlrindki farklar dikkat alınmış olunur. Sürtünm gibi trsinmzliklr ndniyl nrjinin ksrjisi azalır v bir ısıl sistmd ksrji kayıplarını azaltmak sistmin vrimini arttırır. Gnld m bilşndn oluşan bir karışımın ksrjisi; m m x s x µ = n n n= 1 n= 1 n no (.1) şklind yazılabilir. Bu bağıntıdaki x n v µ no sırasıyla n inci bilşnin o rfrans sıcaklığında v P o basıncındaki kütl drişimi v kimyasal potansiylidir. Dnklm (.1) il ifad diln karışımın ksrjisi, karışımın özgül Gibbs srbst nrjisinin, özgül ntalpi v özgül ntropinin fonksiyonu olacak şkild; = h s (.) o g o bağıntısı il ifad dilir. Bu bağıntıdaki o rfrans sıcaklığıdır v analizd 0 o C olarak alınmıştır. SI ı oluşturan birimlrd kimyasal bir raksiyon söz konusu dğildir. Dolayısıyla Dnklm (.1) in sağındaki son trim (µ no ) SI ı oluşturan birimlrin girişind v çıkışında aynı büyüklüğ sahip olacaktır bu ndnl sadlştirilbilir. rmodinamikt özgül Gibbs srbst nrjisi bir karışım için bilinirs, karışımın özgül ntalpisi v ntropisi sırasıyla; ĥ g(,p,x) = (.) ˆ p,x v g ŝ = (,p,x) (.) p,x bağıntıları kullanılarak hsaplanabilir. SI ı oluşturan birimlrdn hr birisi için ksrji kaybı; n m 0 = m ii mi j + q(1 ) i 1 J 1 j + = = E W p (.) bağıntısı kullanılarak blirlnir. Bu bağıntıdaki ilk iki trim sırasıyla SI ın hrhangi bir birimin girn v çıkan akışın toplam birim zamandaki ksrji farkıdır. Bağıntıdaki son trim sistm üzrind yapılan iştir. Eşitliğin sağındaki üçüncü trim SI ın çvryl olan birim zamandaki ısı alışvrişinin ndn olduğu ksrji artışı vya kaybıdır. Eğr ısı gçişi sistm is bu trimin işarti pozitif, aksi takdird ngatiftir. Eğr sistm aktarılan vya sistmdn alınan ısı nrjisi kullanılmıyorsa bu trim ihmal dilbilir. SI ı oluşturan tüm birimlrin ksrji kayıpları bu çalışmada hsaplanmıştır. SI ın birim zamandaki toplam ksrji kaybı, E ; E t = E y + Eb + Ep + E 1 p + E YID + E DID + E GV + E a + E şklind ifad dilbilir. Diğr taraftan hr birimin birim zamandaki ksrji kaybı, toplam birim zamandaki ksrji kaybına bölünrk birimlrin boyutsuz ksrji kayıpları; s (.) t

4 Kapalı Dvr Soğurmalı Isı ransformatörünün rmodinamik Analizi Ê E i = (.7) E t şkild ld dilbilir... SI ın rmodinamik Analizind Yapılan Varsayımlar SI ın trmodinamik analizind yapılan varsayımlar aşağıda blirtildiği gibi sıralanabilir: 1) SI sürkli rjim şartlarında çalışmaktadır. ) Ayırıcı çıkışında akışkan, gaz fazında v kızgın NH /H O karışımıdır v karışımın kütl drişimi 0,999 dur. ) Yoğuşturucu çıkışında akışkan doymuş sıvı karışımdır v karışımın kütl drişimi 0,999 dur. ) Zngin sıvı karışım, soğurucudan doymuş soğurucu sıcaklığında ayrılır. ) Ayırıcıdan çıkan karışım, doymuş gaz karışımıdır v ayırıcı sıcaklığındadır. ) Buharlaştırıcı çıkışında akışkan, doymuş gaz karışımıdır v buharlaştırıcı sıcaklığındadır. 7) Isı dğiştiricilrinin ısıl tkinliklrinin blirlnmsind yüksk sıcaklık ısı dğiştiricisind soğuk akışkanın ısı kapasitsi minimum, düşük sıcaklık ısı dğiştiricisind is sıcak akışkanın ısı kapasitsi minumumdur. 8) Analizd ayırıcı il yoğuşturucu v buharlaştırıcı il soğurucu arasındaki borularda oluşabilck basınç kayıpları dikkat alınmış, sistmd oluşabilck diğr basınç kayıpları ihmal dilmiştir. 9) Sistmdn çvry olabilck ısı kayıpları ihmal dilmiştir. 10) Sistmi oluşturan birimlrdn soğurucu v ayırıcıdaki buhar/sıvı karışımlarında dng faktörü dikkat alınmıştır. ) Bu çalışmada SI ın ayırıcı v soğurucusundaki şartların adyabatik olduğu varsayılmıştır. Son varsayım il soğurucu v ayırıcıda sistm vya sistmdn ısı aktarımının olmadığı varsayılmıştır. Bu şkli il çvrim yni bir çvrimdir v bu çvrimin analizi grçklştirilmiştir. Sistmin analizind kullanılan vrilr Çizlg.1 d vrilmiştir. Çizlgd görüldüğü gibi trmodinamik analizd YID v DID ın ısıl tkinliklri, buharlaştırıcı, yoğuşturucu, ayırıcı, soğurucu v atık ısı sıcaklıkları dğişkn paramtrlr olarak alınmıştır. Buharlaştırıcı sıcaklığı il atık ısı kaynağı sıcaklığı arasında o C v 10 o C sıcaklık farkı olduğu kabul dilmiş v analiz bu sıcaklık farkları için yapılmıştır. Çizlg.1. rmodinamik analizd kullanılan vrilr Ayırıcı sıcaklığı, : o C - 7 o C Soğurucu sıcaklığı, Yoğuşturucu sıcaklığı, Buharlaştırıcı sıcaklığı, Atık ısı kaynağı sıcaklığı, Çvr sıcaklığı, a s y b at o : 7 o C - 90 o C : 0 o C - o C : o C - 7 o C : 7 o C - 80 o C : 0 o C Zngin karışımda NH ün kütl drişimi, x 8 : 0, Fakir karışımda NH ün kütl drişimi, x : 0,1 Soğutucu kütl dbisi, m 1 : 0,1 kg/s Isı dğiştiricilrinin tkinliği, ε,ε DID YID : 0,7, 0,8, 0,9 Pompa vrimi, η : 0, p

5 EKNOLOJİ, Yıl, sayı 1-, SI ın Prformans Paramtrlri Bu çalışmada SI ın torik tkinliği, YID dan çkiln ısının sistm vriln toplam nrjisi il sistm üzrind yapılan işin toplamına oranı şklind tanımlanmıştır. q YID COP = q b + q DID + W P 1 + W P (.8) Diğr taraftan SI ın dolaşım oranı; m 1 f = m (.9) bağıntısı il ifad dilmiştir. Bu bağıntıdaki " m 1" ayırıcıdan çıkan NH /H O karışımının kütl dbisi, m soğurucudan çıkan zngin karışımın kütl dbisidir. Bu çalışmada SI ın ksrji tkinliği torik v pratik yaklaşımlar için farklı şkild tanımlanmıştır. SI ın torik ksrji tkinliği; (ECOP) to 1 / = (.10) W P1 + W P E + E 1 /1 + E 1 /1 şklind tanımlanmıştır. Bu bağıntıdaki E 1 /, E 1 / 1, E 1 / 1, sırasıyla YID, buharlaştırıcı v DID daki atık nrji kaynağı akışkanının bu birimlr giriş v çıkış şartları arasındaki ksrji farkıdır. Diğr taraftan SI ın pratik ksrji tkinliği; (ECOP) pra 1 = (.) W P 1 + W P E + E + E 1 + E 1 şklind tanımlanmıştır. Analizd, DID v buharlaştırıcıda atılan atık ısı kaynağının kullanılmayacağı düşünülrk pratik (ECOP) hsaplanmıştır. Bu paramtrlrin hsaplanabilmsi için grkli olan SI ın ilgili lmanları için birim zamanda ksrji kayıplarının hsaplanmasında kullanılan rfrans noktalarındaki ksrji bağıntıları aşağıda vrilmiştir; E [ (h ho ) o (s so )] (.1) E 1 1 [(h 1 ho ) o (s1 so )] (.1) E 1 1 [(h 1 ho ) o (s1 so )] (.1) E 1 1 [(h 1 ho ) o (s1 so )] (.1) Bu bağıntılarda kullanılan h o v s o sırasıyla rfrans sıcaklığındaki özgül ntalpi v özgül ntropidir. Pompalar için grkli olan kayıpsız iş; W P 1 8ν 9(P10 P9 )/ η1p (.1) v W p ν (P P ) / ηp (.17) bağıntılarından hsaplanmıştır. Bu ifadlrdki " η 1p "," ηp " sırasıyla P 1 v P pompalarının toplam vrimidir v trmodinamik analizd hr iki pompa için Çizlg.1 d görüldüğü gibi şit v 0,0 alınmıştır. Diğr taraftan kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi; YID a vriln atık ısı kaynağı kütl dbisinin toplam atık ısı kaynağı kütl dbisin oranı; m1 n m 1 + m 1 + m 1 (.18) şklind tanımlanmıştır.

6 Kapalı Dvr Soğurmalı Isı ransformatörünün rmodinamik Analizi.. Eksrji v Eksrji Kayıplarının Hsaplanması Şkil.1 d görüln SI ın rfrans noktalarındaki ksrjilrinin hsaplanmasında kullanılan ksrji bağıntıları aşağıda vrilmiştir. 1 Noktası 1 = h1 0s1 (.19) Noktası = h 0s (.0) Noktası = h 0s (.1) Noktası = h 0s (.) Noktası = h 0s (.) Noktası = h 0s (.1) 7 Noktası 7 = h7 0s7 (.) 8 Noktası 8 = h8 0s 8 (.) 9 Noktası 9 = h9 0s 9 (.7) 10 Noktası 10 = h10 0s10 (.8) Noktası = h 0s (.9) 1 Noktası 1 = h1 0s1 (.0) 1 Noktası 1 = h1 0s1 (.1) 1 Noktası 1 = h1 0s1 (.) Yoğuşturucuda ısı gçişi v sürtünmnin ndn olduğu kayıplar dikkat alınarak toplam ksrji kaybı; (.) E y = m 1(1 ) Buharlaştırıcıda ksrji kaybı; E ( ) + Q (1 / ) (.) b Soğurucuda ksrji kaybı; soğ 10 B 10 o b E = (m + m ) m (.) Düşük Sıcaklık Isı Dğiştiricisind ksrji kaybı; E DID m m99 m (.)

7 EKNOLOJİ, Yıl, sayı 1-, 001 Yüksk Sıcaklık Isı Dğiştiricisind ksrji kaybı; E + m m m (.7) YID Gnlşm Vanasındaki ksrji kaybı; 1 ( ) (.8) EGV 7 Ayırıcıda ksrji kaybı; (m m ) (.9) E a P 1 pompasında, 10 noktasının ksrjisi il 9 noktasının ksrjilrinin farkına W P1 işi ilav dilrk P 1 pompasındaki ksrji kaybı hsaplanır. E p, 1 9 ( 9 10 ) + W P 1, (.0) P pompasında, noktasının ksrjisi il noktasının ksrjilrinin farkına W P işi ilav dilrk P pompasındaki ksrji kaybı hsaplanır. E P, ( ) + W P, (.1) P 1 pompasında, akışkan üzrind yapılan kayıpsız iş: W P1 W P 1 8ν 8 (P10 P9 ) / ηp1 8 (h10 h9 ) / ηp (.) Nolu Pompada akışkan üzrind yapılan kayıpsız iş: W P W P ν (P P ) / ηp (h h ) / ηp (.) şklind ifad dilir.. SONUÇLAR VE İRDELENMESİ.1. Giriş Analizd sistmin COP, ECOP v YID çıkış sıcaklığının, kaynak suyu sıcaklığı v Dnklm (.18) il tanımlanan kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi il dğişimi inclnmiştir. Bunun için BASIC dilind bir bilgisayar programı hazırlanmış v sonuçlar hazırlanan bu program kullanılarak ld dilmiştir. SI ın günş nrjisi, jotrmal nrji v atık ısı il kullanılabilcği dikkat alınarak, analizd kaynak sıcaklığı 7 o C il 80 o C arasında dğiştirilmiştir. Buharlaştırıcı sıcaklığı kaynak sıcaklığının o C v 10 o C altında, yoğuşturucu sıcaklığı 0 o C, o C v o C alınmıştır Ayırıcı sıcaklığı o C il 7 o C arasında dğişirkn soğurucu sıcaklığı 7 o C il 90 o C arasında alınarak farklı atık ısı sıcaklıklarında SI ın Bölüm. d tanımlanan prformans paramtrlri hsaplanmıştır... Sonuçlar Başlangıçta ısı dğiştiricilrinin v buharlaştırıcının ısıl tkinliğinin 0,8 olduğu kabul dilmiş, 0 o C, o C v o C yoğuşturucu sıcaklıkları için sistmin COP sinin kaynak sıcaklığı il dğişimi hsaplanmıştır. Analiz ısı dğiştiricilrinin v buharlaştırıcının ısıl tkinliğinin 0,7 v 0,9 dğrlri için d yapılmış fakat sistmin torik COP sind Çizlg.1 d görüldüğü gibi önmli bir dğişim gözlnmmiştir. Sonuçlar, buharlaştırıcı sıcaklığının atık ısı sıcaklığının o C altında olduğu durumlar için ld dilmiştir. Buharlaştırıcı sıcaklığının atık ısı kaynağı sıcaklığının 10 o C altında olduğu durumlar için d sonuçlar ld dilmiştir. Şkil.1 d görüln rfrans noktalarındaki sıcaklık, basınç, amonyağın kütl drişimi, kütl dbisi özgül ntalpi v özgül ntropi dğrlri Çizlg. d vrilmiştir. Bu çalışma şartlarında sistmin prformans paramtrlri, kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi, ısı dğiştiricilrinin v buharlaştırıcının ısıl tkinliği il bnzri diğr paramtrlrin dğrlri Çizlg. d vrilmiştir.

8 Kapalı Dvr Soğurmalı Isı ransformatörünün rmodinamik Analizi Çizlg.1. Farklı yoğuşturucu, atık ısı kaynağı sıcaklıkları il farklı ısı dğiştirici v buharlaştırıcı sıcaklıklarında v farklı ısıl tkinliklrind SI ın torik COP dğrlri.. Sonuçların İrdlnmsi y t s a COP C C C C ε =0,7 ε =0,8 ε =0, ,181 0,180 0, ,007 0,0078 0, ,178 0,171 0, ,18 0,9 0, ,19 0, 0, ,7 0, 0, Çalışmada, ısı dğiştiricilrinin v buharlaştırıcının ısıl tkinliğinin, yoğuşturucu sıcaklığının, atık ısı kaynağı sıcaklığının, kaynak ayırım boyutsuz paramtrsinin v buharlaştırıcı sıcaklığı il atık ısı kaynağı sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkının, SI ın COP, ECOP v YID ın çıkış sıcaklığına tkisi inclnmiştir. Analizd sonuçlar hr 1 o C atık ısı kaynağı sıcaklık aralığı için ld dilmiştir. Isı dğiştiricilrinin v buharlaştırıcının ısıl tkinliğinin artması vya azalması, Dnklm (.8) il tanımlanan COP ifadsinin payında v paydasında aynı miktarda artma vya azalmaya ndn olacağından SI ın COP sind önmli bir dğişim gözlnmmiştir. Bu durum Çizlg.1 d görülmktdir. Çizlg.. 0 o C yoğuşturucu, o C atık ısı kaynağı sıcaklığı v 1 o C buharlaştırıcı sıcaklığındaki çalışma şartlarında Şkil d görüln rfrans noktalarındaki bazı trmodinamik paramtrlrin dğrlri Rfrans P X m h s Noktaları o C bar % kg/h kj/kg kj/kgk 1 8,97 0,9990,1 1,7,98 0 8,197 0,999 0,1 9,0 0, 0, 0,088 0,999 0,1 9,99 0, 1 0,088 0,999 0,1,0, , 0,8 1, 0,0,09, 18, 0,8 1,,7,00 7, 8,91 0,8 1,,7,0 8 8,91 0,99 1, -,1 1,889 9,9 8,91 0,99 1,,1,0 10,9 18, 0,99 1, 7,,00 1,01 0, 1,1,9, , 1,01 0, 1,1 98,,0 1 1,01 0, 1,707,9,97 1, 1,01 0, 1, ,1,07 1 1,01 0, 0,88,9,97 1,08 1,01 0, 0,88 9,7,0 Çizlg.. Çizlg. d vriln çalışma şartlarında SI ın prformans v diğr çalışma paramtrlri Sistmin ksrji tkinliği, ECOP : 0,88 Sistmin torik tkinliği, COP : 0,8 Dolaşım oranı, f : 0,0 oplam atık ıs kaynağı kütl dbisi, m at :,70771 Kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi, n : 0,0817 Isı dğiştirici v buharlaştırıcı ısıl tkinliği, ε : 0,9 Buharlaştırıcıya vriln ısı, q b :,7 YID dan çkiln ısı, q YID : 7, DID a vriln ısı, q DID : 7,0

9 EKNOLOJİ, Yıl, sayı 1-, SI yüksk yoğuşturucu sıcaklıklarında, daha yüksk atık ısı kaynağı sıcaklıklarında çalışmaktadır v düşük atık ısı kaynağı sıcaklıklarında COP dki artış daha fazla olmaktadır. Yoğuşturucu sıcaklığının YID çıkış sıcaklığna tkisi ihmal dilbilck kadar küçüktür. Ancak yoğuşturucu sıcaklığı SI ın çalışma aralığını önmli ölçüd tkilmktdir. Örnğin ε = 0,8 ısı dğiştirici v buharlaştırıcı ısıl tkinliği için 0 o C yoğuşturucu sıcaklığında SI ın çalıştığı atık ısı kaynağı sıcaklık aralığı 7 o C 80 o C, o C yoğuşturucu sıcaklığında SI ın çalıştığı atık ısı kaynağı sıcaklık aralığı 1 o C 80 o C v o C yoğuşturucu sıcaklığında SI ın çalıştığı atık ısı kaynağı sıcaklık aralığı o C 80 o C dir. Farklı ısı dğiştirgci v buharlaştırıcı ısıl tkinliklri için YID dan suyun çıkış sıcaklığının atık ısı kaynağı sıcaklığı il dğişimi doğrusaldır. Ancak farklı ısı dğiştirici v buharlaştırıcı ısıl tkinliği için YID dan suyun çıkış sıcaklığının kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi il dğişimi doğrusal dğildir. YID dan suyun çıkış sıcaklığının kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi il artışı yüksk, fakat yüksk kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi dğrlrind is YID dan suyun çıkış sıcaklığında ki artış azalmaktadır. SI ın ECOP unun atık ısı kaynağı sıcaklığı il dğişimi doğrusal dğildir. Isı dğiştiricisi v buharlaştırıcının ısıl tkinliği arttıkça SSY nin ECOP u artmaktadır. Bu artış yüksk atık ısı kaynağı sıcaklıklarında daha fazladır. Örnğin ε = 0,8 ısı dğiştirici v buharlaştırıcı ısıl tkinliği v o C atık ısı kaynağı sıcaklığında 0 o C yoğuşturucu sıcaklığı için SI ın ECOP u yaklaşık 0,80, o C yoğuşturucu sıcaklığı için SI ın ECOP u yaklaşık 0,0 v o C yoğuşturucu sıcaklığı için bu dğr yaklaşık 0,10 kadardır. Başlangıçta SI ın ECOP unun atık ısı kaynağı sıcaklığı il artışı fazla, fakat yüksk atık ısı kaynağı sıcaklıklarında bu artış daha azdır. Yoğuşturucu sıcaklığı arttıkça SI ın ECOP u artmaktadır v SI düşük yoğuşturucu sıcaklıklarındaki ECOP dğrin daha yüksk atık ısı kaynağı sıcaklıklarında ulaşılabilmktdir. Kaynak ayırım boyutsuz paramtrsi arttıkça SI ın ECOP u artmaktadır. Diğr taraftan yoğuşturucu sıcaklığı arttıkça aynı ECOP dğrin kaynak ayırım boyutsuz paramtrsinin daha yüksk dğrlrind ulaşılmaktadır. Buharlaştırıcı sıcaklığındaki o C lik azalmada YID çıkış sıcaklığında büyük bir dğişiklik olmadığı görülür. Aynı atık ısı kaynağı v yoğuşturucu sıcaklığı için buharlaştırıcı sıcaklığındaki o C lik azalmada SI ın ECOP u yaklaşık % artmaktadır. Diğr taraftan buharlaştırıcı sıcaklığındaki o C lik azalma SI ın daha yüksk atık ısı kaynağı sıcaklıklarında çalışmasına olanak sağlamaktadır. Fakat düşük atık ısı kaynağı sıcaklıklarında SI çalışmamaktadır. Amonyak/su akışkan çifti il çalışan sistmin dzavantajı NH /H O karışımın buhar basıncının yüksk olmasıdır. SI ın çalıştığı sıcaklık aralığı sınırlıdır v çalışma akışkanlarına bağlıdır. Bu ndnl yüksk sıcaklık ısı dğiştiricisind maksimum sıcaklık artışının sağlandığı ayırıcı v soğurucu sıcaklıklarının blirlnmsi grkir. Yoğuşturucu sıcaklığı arttıkça SI ın düşük çalışma basıncı artmaktadır. Yoğuşturucu sıcaklığı azaldıkça SI daha düşük atık ısı kaynağı sıcaklıklarında çalışabilmktdir. KAYNAKLAR 1. Atar, Ö.E., Grdlioğlu, O.C. v Göğüş, Y.A., "H O/LiBr il Çalışan Kapalı Dvr Soğurmalı Isı Yüksltici" 7. Ulusal Isı Bilimi v kniği Kongrsi, İzmir, (1989). Chng, C. and Shih, Y., "Exrgy and Enrgy Analyss of Absorption Hat Pumps", Intrnational Journal of Enrgy Rsarch,1, 189-0, (1988). Kourmnos, D.A. and Rogdakis, E.D., "hrmodynamic Cycls For Rfrigration and Hat ransformr Units H O/LiBr", Forschung im Ingniurwsn,, 9-7, (1988). Gorg, J.M. and Murthy, S.S., "Influnc of Hat Exchangr Effctivnss on Prformanc of Vapour Absorption Hat ransformrs", Intrnational Journal of Enrgy Rsarch, Vol. 1, -7, (1987). Kourmnos, D.A.,Rogdakis, E. and Antonopoulos, K.A., "Optimal Adaptation of Solar Drivn Absorption NH /HO Hat ransformrs to th Solar Collctors", Procdings of VIIth Intrnational Congrss of Rfrigration, , Win (1987). Ziglr, E. and Alfld, G., "Cofficint of Prformanc of Multistag Absorption Cycls", Intrnational Journal of Rfrigration, Vol. 10,8-9, (1987) 7. Atar, Ö.E., Göğüş, Y.A., "Simulation of Closd Absorption Hat ransformr Utilising Bond Graphs", ECOS'9, July -1, İstanbul (199), 8-8. Chn, J., "Optimal choic of th Prformanc Paramtrs of an Absorption Hat ransformr", Hat Rcovry Systms, Vol 1, n., 9- (199) 9. ufano, V. "On th Prformanc of Absorption Hat Pump ransformrs", Hat Rcovry Systms, 1, n., 7- (199) 10. Sorin, M., L Goff, P., Paris, J., Galotovan, V., "hrmodynamic fficincy of sorption hat pumps", Rnwabl Enrgy, Vol., n.1-, 1-1 (199)