GWP Oranı Düşük Soğutucu Akışkan Karışımlarının Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevriminde İncelenmesi



Benzer belgeler
Soğutucu Akışkan Karışımlarının Kullanıldığı Soğutma Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

Düşük küresel ısınma potansiyeline sahip hfo-1234ze akışkanın termodinamik analizi

AZEOTROPİK VE YAKIN AZEOTROPİK SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

TE 06 TOZ DETERJAN ÜRETİM TESİSİNDEKİ PÜSKÜRTMELİ KURUTMA ÜNİTESİNDE EKSERJİ ANALİZİ

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİ İÇİN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ

YAYILI YÜK İLE YÜKLENMİŞ YAPI KİRİŞLERİNDE GÖÇME YÜKÜ HESABI. Perihan (Karakulak) EFE

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

Experimental Investigation of Performance of R134a/R152a Refrigerant Mixture in Heat Pump

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

AYNI SOĞUTMA YÜKÜ İÇİN CO 2 Lİ ISI POMPALARININ ENERJİ SARFİYATLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

ANADOLU ÜNivERSiTESi BiliM VE TEKNOLOJi DERGiSi ANADOLU UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE AND TECHNOLOGY CiltNol.:2 - Sayı/No: 2 : (2001)

Türkiye deki Binalara Yönelik Soğutma Yükü Hesabı için Web Tabanlı Yazılım Geliştirilmesi

SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMİNDE TERMODİNAMİK ANALİZİ

ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN BİYOLOJİK ARITIMI VE ARITIM KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ

CO 2 SOĞUTKANLI TRANSKRİTİK SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNDE OPTİMUM GAZ SOĞUTUCU BASINCI VE LİTERATÜRDEKİ OPTİMUM BASINÇ DENKLEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

R12, R22, R502 SOĞUTUCU AKIŞKANLARI VE ALTERNATİF KARIŞIMLARININ BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMİNDE EKSERJİ ANALİZİ

ENDÜSTRİNİN DEĞİŞİK İŞ KOLLARINDA İHTİYAÇ DUYULAN ELEMANLARIN YÜKSEK TEKNİK EĞİTİM MEZUNLARINDAN SAĞLANMASINDAKİ BEKLENTİLERİN SINANMASI

Calculating the Index of Refraction of Air

Buhar çevrimlerinde akışkan olarak ucuzluğu, her yerde kolaylıkla bulunabilmesi ve buharlaşma entalpisinin yüksek olması nedeniyle su alınmaktadır.

SOĞUTUCU AKIŞKANIN ÖZELLİKLERİ

1, 2, 3 ve 4 hallerindeki entalpi değerlen soğutucu akışkan-12 tablolarından elde edilebilir

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

ENERJİ. Isı Enerjisi. Genel Enerji Denklemi. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi 2007

ELM201 ELEKTRONİK-I DERSİ LABORATUAR FÖYÜ

Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün Hesabı Bakımından 1975 Deprem Yönetmeliği İle 2006 Deprem Yönetmeliğinin Karşılaştırılması

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

YÖNETİM VE EKONOMİ Yıl:2006 Cilt:13 Sayı:1 Celal Bayar Üniversitesi İ.İ.B.F. MANİSA

CO 2 SOĞUTKANLI SICAK SU ISI POMPALARININ PERFORMANS ANALİZİ

Soğutkanlı Transkritik Soğutma Çevrimlerinde Optimum Gaz Soğutucu Basıncı Ve Literatürdeki Optimum Basınç Denklemlerinin Karşılaştırılması CO 2

Basel II Geçiş Süreci Sıkça Sorulan Sorular

Özay AKDEMİR *, Ali GÜNGÖR ** Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Bornova, İzmir

Deney No: 2. Sıvı Seviye Kontrol Deneyi. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Dijital Kontrol Laboratuvar Deney Föyü Deneyin Amacı

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

36 SOĞUTUCU AKIŞKANININ SOĞUTMA UYGULAMALARINDA PERFORMANS İNCELEMESİ

R134a/R152a SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ ISI POMPASINDA DENEYSEL İNCELENMESİ. Halil ALPSOY YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ

Türk Dilinin Biçimbilim Yapısından Yararlanarak Türkçe Metinlerin Farklı İmgelere Ayrılarak Kodlanması ve Sıkıştırılması

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİNDE R410A VE R32 SOĞUTUCU AKIŞKANLARININ TERMODİNAMİK ANALİZİ

TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARINDA CO 2 KULLANIMI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ LABORATUARI

CO 2 İLE ÇALIŞAN TRANSKRİTİK SOĞUTMA ÇEVRİMİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

TROPİKAL İKLİM BÖLGELERİ İÇİN UYGUN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ TROPİKAL İKLİM BÖLGELERİ İÇİN UYGUN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ

Abs tract: Key Words: Hilmi Cenk BAYRAKÇI Arif Emre ÖZGÜR

DENEY 4: SERİ VE PARALEL DEVRELER,VOLTAJ VE AKIM BÖLÜCÜ KURALLARI, KIRCHOFF KANUNLARI

YAYINIMLI SOĞURMALI SOĞUTMA SİSTEMİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ VE SOĞUTMA VERİMİ ANALİZİ

MESLEKi EGiTiMDE HizMET ici EGiTiM

SICAK ÇIKIŞ YÖNÜNDE GENİŞLEYEN KONİK VORTEKS TÜP PERFORMANSININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Korelasyon ve Regresyon

TÜRKİYE DEKİ 380 kv LUK 14 BARALI GÜÇ SİSTEMİNDE EKONOMİK YÜKLENME ANALİZİ

Deprem Tepkisinin Sayısal Metotlar ile Değerlendirilmesi (Newmark-Beta Metodu) Deprem Mühendisliğine Giriş Dersi Doç. Dr.

Kaskad Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi ve Performans Değerlendirmesi

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

BALİ KHO BİLİM DERGİSİ CİLT:23 SAYI:2 YIL:2013. BULANIK BOYUT ANALİZİ ve BULANIK VIKOR İLE BİR ÇNKV MODELİ: PERSONEL SEÇİMİ PROBLEMİ.

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

Bir Yerleşkede Enerji Yönetimi ve Enerji Tasarruf Potansiyelinin İncelenmesi

Çift buharlaştırıcılı ve ejektörlü bir soğutma sisteminin termodinamik analizi

PARÇALI DOĞRUSAL REGRESYON

Yeni Nesil Soğutucu Akışkan: R32

Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı: 89, s , I. Necmi KAPTAN* E. Fuad KENT** Taner DERBENTLİ***

TRANSPORT PROBLEMI için GELIsTIRILMIs VAM YÖNTEMI

THE EFFECT OF REFRIGERANT OUTLET TEMPERATURE FOR EXERGY EFFICIENCY OF HEAT PUMPS USING CO 2

T. C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ CO 2 SOĞUTKANLI SOĞUTMA SİSTEMLERİNİN TERMODİNAMİK VE TERMOEKONOMİK ANALİZİ

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

KRİTİK NOKTA ÜSTÜ ÇEVRİMLİ CO 2 SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE OPTİMUM GAZ SOĞUTUCU BASINCI: YENİ BİR KORELÂSYON

Akışkanlı Isı Pompası Sistemlerinin Mahal Isıtma Amaçlı Kullanımı

TOPSIS Metodu Kullanılarak Kesici Takım Malzemesi Seçimi

2. Teori Hesaplamalarla ilgili prensipler ve kanunlar Isı Transfer ve Termodinamik derslerinde verilmiştir. İlgili konular gözden geçirilmelidir.

Soğutma Sistemlerinde ve Isı Pompalarında Kullanılan Soğutucu Akışkanların Performanslarının Karşılaştırmalı Olarak Đncelenmesi

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

Bulanık TOPSIS ve Bulanık VIKOR Yöntemleriyle Alışveriş Merkezi Kuruluş Yeri Seçimi ve Bir Uygulama

Yeni-Eski Soğutucu Akışkan Endüstriyel Soğutma için Karbondioksit

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Mukavemet I Vize Sınavı (2A)

QKUIAN. SAĞLIK BAKANLIĞI_ KAMU HASTANELERİ KURUMU Trabzon Ili Kamu Hastaneleri Birliği Genel Sekreterliği Kanuni Eğitim ve Araştırma Hastanesi

2005 Gazi Üniversitesi Endüstriyel Sanatlar Eğitim Fakültesi Dergisi Sayı:16, s31-46

FLYBACK DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI VE ANALİZİ

Co 2 Soğutucu Akışkanlı Isı Pompasının Soğutma ve Isıtma Karakteristiklerinin İncelenmesi

Doğrusal Korelasyon ve Regresyon

ISI POMPASI. Abdunnur GÜNAY / FENTEK Müh.Ltd.Şti.

OTOMOBİL KLİMA SİSTEMİNDE R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANI KULLANIMININ DENEYSEL İNCELENMESİ

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

R134a ve R1234yf SOĞUTUCU AKIŞKANLARINI KULLANAN OTOMOBİL İKLİMLENDİRME SİSTEMİ PERFORMANSININ AMPİRİK BAĞINTILAR İLE BELİRLENMESİ

Sera İklimlendirme Kontrolü İçin Etkin Bir Gömülü Sistem Tasarımı

Bulanık Mantık ile Hesaplanan Geoid Yüksekliğine Nokta Yüksekliklerinin Etkisi

Kısa Vadeli Sermaye Girişi Modellemesi: Türkiye Örneği

ARAŞTIRMA MAKALESİ/RESEARCH ARTICLE TEK ÇARPIMSAL SİNİR HÜCRELİ YAPAY SİNİR AĞI MODELİNİN EĞİTİMİ İÇİN ABC VE BP YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI ÖZ

Tek Yönlü Varyans Analizi

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

TEKNOLOJİ, PİYASA REKABETİ VE REFAH

BÖLÜM 5 İKİ VEYA DAHA YÜKSEK BOYUTLU RASGELE DEĞİŞKENLER İki Boyutlu Rasgele Değişkenler

YAPILARIN ENERJİ ESASLI TASARIMI İÇİN BİR HESAP YÖNTEMİ

İki-Kademeli Basınçlı Santrifüj Soğutucu

TROPİKAL İKLİM BÖLGELERİ İÇİN UYGUN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ KADEMELİ SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE BELİRLİ SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN İKİNCİ KANUN ANALİZİ

Transkript:

TTMD Kasım Aralık 2014 25 GWP Oranı Düşük Soğutucu Akışkan Karışımlarının Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevrmnde İncelenmes The nvestgaton of refrgerant mxtures wth lower GWP rate n vapour compresson refrgeraton cycle Ubade Kemerl, Şevket Özgür Atayılmaz, Ayşegül Öztürk Özet Montreal Protokolü ve Kyoto Sözleşmes le brlkte dünya çapında kullanımı sınırlandırılan kloroflorokarbon(cfc) ve hdrokloroflorokarbon(hcfc) akışkanların yern gün geçtkçe ODP(Ozon Tahrp Potansyel) ve GWP(Küresel Isınma Potansyel) oranı düşük soğutucu akışkanlar almaya başlamıştır. Evsel buzdolabı kullanımında bu akışkanların başında br hdrokarbon(hc) soğutucu akışkan olan zobütan(r600a) bulunmakla beraber GWP oranı düşük soğutucu akışkanlar ve bunların karışımlarının kullanılması çn çalışmalar halen devam etmektedr. Bu çalışmayla pyasada bulunan mevcut hdrokarbonlar zobütan(r600a), propan(r290) ve hdrofloro-olefn(hfo) grubu R1234yf, R1234ze gb soğutucu akışkanların HFP-HC şeklnde çaprazlanarak oluşturulduğu kl karışımları MATLAB ve REFPROP programında oluşturulan hesaplamalar le termodnamk çevrmde ncelenecektr. Bu ncelemeler sonucunda bu karışımların sıcaklık kaymaları, kompresör çıkış sıcaklıkları, hacmsel soğutma kapasteler ve COP değerler kend çlernde ve R134a da dahl olmak üzere saf soğutucu akışkanlar le kıyaslanarak bu karışımların karakterstkler belrlenmeye çalışılacaktır. Anahtar Kelmeler: Soğutucu Akışkan Karışımları, GWP, ODP, evsel buzdolabı, soğutma, hdrokarbonlar, HFO Abstract Today, refrgerants whch has low GWP(Greenhouse Warmng Potental) and ODP(Ozone Depleton Potental) values are beng used ncreasngly day by day after the restrctons accepted by Montreal and Kyoto Protocol for usage of chlorofluorocarbon(cfc) and hydrochlorofluorocarbon(hcfc) refrgerants. Isobutane(R600a) s wdely used today n domestc refrgerators among low GWP refrgerants. Today, many studes are beng conducted for reachng deal low GWP refrgerants for vapour compresson refrgeraton systems. Ths study ams to nvestgate the HFO-HC crossbred bnary mxtures of the low GWP refrgerants of HCs R600a and R290 and hydrofluoroolefns(hfo) R1234yf and R1234ze on the model prepared n MATLAB and REFPROP to examne the performance n thermodynamc cycles. After these examnatons, values such as temperature gldes of the mxtures, compressor dscharge temperatures, volumetrc refrgeratng effects and COPs wll be compared among each other and wth pure refrgerants ncludng R134a. Hence, the characterstcs of these mxtures wll be tred to be determned. Keywords: Refrgerant mxtures, GWP, ODP, domestc refrgerator, refrgeraton, hydrocarbons, HFOs 1. Grş IXX yy. da buzdolaplarının kullanımının yaygınlaşması le beraber artan endüstryel soğutma, klma gb uygulamaların duyduğu soğutucu akışkan htyacına 1930 yılında Mdgley ve Henne[1] tarafından bulunan CFC soğutucu akışkanlar cevap vermştr. Ancak soğutucu akışkanların kullanımının yaygınlaşmasıyla brlkte bu soğutucu akışkanların çevreye verdğ zararlar da gündeme gelmeye başlamıştır. Genel olarak soğutucu akışkanların çevreye verdğ zararlar kye ayrılır. Bunlardan lk ozon tabakasının doğrudan tahrbdr ve ODP (Ozone Depleton Potental, Ozon Tahrp Potansyel)

26 Şekl 1.Zeotropk karışım kullanımında buharlaştırıcıda enerj tasarrufu S I - F Ş 3 3 =ÿ s H I f ı IV r3 E \\. % \ l Slktk & R1234yf ye getrlen en büyük eleştr yandığı zaman zehrleyc hdroflork ast açığa çıkarmasıdır. Bu durum özellkle Alman medyası tarafından dle getrlmştr. Ancak üretcler R134a nın da yandığı zaman R1234yf den %11 daha fazla HF açığa çıkardığını ve daha önce Son yıllarda se smler yen duyulmaya başlanan R1234yf ve R1234ze gb HFO soğutucu akışkanlar çok düşük GWP ve HC lara kıyasla daha haff yanıcılık değerleryle HC lara alternatf olma veya karışım soğutucu akışkanı olarak kullanılma htmallern getrmştr. Soğutucu akışkan karışımları kısaca azeotropk ve zeotropk dye k gruba ayrılablr. İşn kmyasal doğası br yana, soğutma çevrm çn öneml olan özellk, zeotropk soğutucu akışkan karışımlarının kaynama ve yoğuşma esnasında sıcaklık kaymasına sahp olması ve böylece soğutma çevrmnde Soğutma Etknlk Katsayısı(COP) artışı sağlamasıdır. Bu artış Şekl 1 de görüleblr. Burada görüldüğü gb oluşan sıcaklık kaymasıyla hava tarafında logartmk olarak değşen sıcaklık profller lneer hale gelerek COP nn artmasını sağlamaktadır. Aynı durum yoğuşturucu çn de geçerldr. Hava tarafındak bu sıcaklık profller fan kullanma gereğn de ortadan kaldırarak yoğuşturucu ve buharlaştırıcıda fan kullanımı le geleblecek enerj tüketmlern ptal etmektedrler. CFC soğutucu akışkanların ozon tabakasını tahrp ettğnn anlaşılmasıyla brlkte ozon tabakasını daha az tahrp eden HCFC soğutucu akışkanlar pyasaya sürülmüştür. Ancak HCFC soğutucu akışkanlar da her ne kadar ODP değer düşük olsa da tamamen sıfır olmaması ve yüksek GWP değerler le beraber y br alternatf olmamıştır. İlerleyen yıllarda HFC soğutucu akışkanlar pyasada yer almaya başlamışlardır. Tablo 1 de görülen R134a gb sıfır ODP değerne sahp olan bu soğutucu akışkanlar da halen yüksek GWP değerlerne sahptr ve Kyoto Protokolü le başlayan süreçte bu soğutucu akışkanların da kullanımı sınırlandırılmaya başlanmıştır. Böylece soğutma endüstrs sıfır ODP ve sıfır GWP değerne sahp soğutucu akışkanları bulmaya çalışmıştır. Bu yönde süren çalışmalar HC ları ön plana çıkartmıştır ve günümüzde R600a gb HC lar ev tp buzdolaplarında kullanım alanı bulmaktadır. Soğutucu Akışkan Karışımları Klma, ısı pompası ve buzdolabı gb uygulamalarda kullanılması önerlen R1234ze de 6 gb çok düşük br GWP oranına sahptr. R1234yf soğutucu akışkanı A2L Amerka Isıtma Soğutma ve Klma Mühendsler Brlğ(ASHRAE) sınıfına sahptr böylece propan ve zobütana kıyaslandığında yanıcılığı daha hafftr. Sıfır ODP ye sahp olan R1234yf nn en öneml özellğ çok düşük GWP değerne sahp olmasıdır. Bu nedenle yüksek GWP oranına sahp R134a yerne genellkle otomobl klmalarında kullanımı gündeme gelmektedr. Çünkü düşük GWP ye sahp HC ların araçlarda kullanılması büyük rsk oluşturmaktadır. şeklnde fade edlr. Dğer se küresel ısınma etkler le verlen zarardır ve bu zarar se GWP(Greenhouse Warmng Potental, Küresel Isınma Potansyel) şeklnde fade edlmektedr. kullanılan R12 gb akışkanların da yandığı zaman HF açığa çıkardığını belrtmşlerdr. Öncek durumlarda cdd vakalarla karşılaşılmadığını vurgulamışlardır. TTMD Kasım Aralık 2014

Şekl 2. İncelenen termodnamk çevrmn Sıcaklık-Entrop dyagramında gösterm Sıcaklık *C #-M y f 11Ş-Ş J-î 0 NJ ı r % M l s 0 ra~s- 1 s 1 1 1 O Ddon ve Bvens [2] 1990 yılında soğutucu akışkan karışımlarını ncelemşlerdr. Bu çalışma soğutucu akışkan karışımlarının yapısını, çeştlern ve davranışlarını ortaya koyan öneml br çalışmadır. Jung ve Radermacher[3] 1991 yılında farklı soğutucu akışkan karışımlarını R12 ye alternatf bulma amacıyla modellemşlerdr. Bodo [4] 1993 yılında propan/bütan karışımlarını evsel buzdolaplarında deneyerek R12 yerne alternatf soğutucu akışkan karışımı bulmuştur. Bu yıllardan sonra soğutucu akışkan karışımlarının evsel buzdolaplarında ncelenmes konusunda brçok deneysel çalışma yapılmıştır. Tashtoush [5] 2002 yılında bütan, propan ve R134a karışımını ncelemştr. Wongwses [6] 2005 yılında, Fatouh 2006 [7]yılında yne hdrokarbon karışımlarını evsel buzdolaplarında denemşlerdr. Genel olarak karışımlar konusu daha çok hdrokarbon karışımlarına yoğunlaşmış durumdadır. Bu çalışmada ncelenecek olan R1234yf ve R1234ze le lgl çalışmalar ncelendğnde se, 2013 yılında Esbr[8] yaptığı çalışmada R1234yf soğutucu akışkanını buhar sıkıştırmalı soğutma çevrmnde deneysel olarak R134a ya alternatf olarak ncelemştr. Daha yüksek yoğuşma sıcaklıklarında ve ısı değştrcs kullanıldığı zaman aradak fark azalsa da R134a dan daha düşük performans elde etmştr. Ancak burada amaçlanan daha y performans sağlamak değl yüksek GWP ye sahp R134a ya Çalışma MATLAB ve REFPROP programlarının ortak kullanımı le oluşturulmuştur. Öncelkle ncelenen soğutucu akışkan karışımları çn -24 C de sıcaklık kaymaları ortaya çıkartılmıştır. Ardından farklı oranlarda karıştırılan soğutucu akışkanlar soğutma çevrmnde ncelenmştr. İncelenen soğutma çevrmnde yoğuşturucu ortalama sıcaklığı 45 C, buharlaştırıcı ortalama sıcaklığı se -24 C alınmıştır. Ortalama sıcaklıktan bahsedlmesnn neden sıcaklık kaymasının oluşmasıdır. Buharlaştırıcıdak ortalama sıcaklık kısılma vanasından kuruluk dereces X n 1 olduğu noktaya kadar oluşan sıcaklığın ortalamasıdır. Bu ortalamanın alınması çn MATLAB da teratf yöntemler kullanılmıştır. Kompresör zantropk verm 0.8 dr. METOD Mevcut Çalışmalar yakın değerlere sahp çevrec br alternatf sunmaktır. Zlo[9] 2011 yılında R1234yf nn otomobl klmalarında soğutucu akışkan olarak kullanılmasını ncelemştr. Teork ncelemeler sonucunda yoğuşturucu ve buharlaştırıcı alanlarının arttırılması durumunda ve yüklenmş kompresör kapastesyle R134a dan yüksek COP yakalamıştır. 2014 yılında Fukuda[10] R1234ze soğutucu akışkanını yüksek sıcaklıkta ısı pompaları çn ncelemştr ve bu soğutucu akışkanların 100 C-120 C gb yüksek yoğuşturucu sıcaklığı gerektren ısı pompası uygulamalarında kullanılableceğ sonucuna varmıştır. TTMD Kasım Aralık 2014 27

28 Tablo 1 de se bu soğutucu akışkanların termodnamk ve çevresel özellkler Çalışmada ncelenen soğutucu akışkanlar 4 adettr. Bunlar R290(propan), R600a(zobütan), R1234yf ve R1234ze dr. Bu soğutucu akışkanlar HC-HFO karışımları olacak şeklde çaprazlanarak 4 adet soğutucu akışkan karışımı ncelenecektr. İncelenen soğutucu akışkanların atmosfer basıncında kaynama sıcaklıkları Şekl 3 de gösterlmştr. R1234yf ve R1234ze nn kaynama noktası olarak R134a ya en yakın soğutucu akışkanlardır. belrtlmştr. ODP değerler ncelendğnde CFC ve HCFC grubu soğutucu akışkanların ozon tahrp potansyelne sahp olduğu görülmekte, HFC soğutucu akışkanların yüksek GWP değerlerne sahp olduğu ve HFO soğutucu akışkanların HC lardan daha düşük GWP değerlerne sahp olduğu HC lara göre daha az yanıcı oldukları görülmektedr. Buharlaşma entalplernde se HFO soğutucu akışkanların HC lar gb yüksek buharlaşma entalpsnden zyade HFC ve öncek gruptak soğutucu akışkanların buharlaşma entalplerne yakın olduğu dkkat çekmektedr. R1234ze HFO 109,37 3,63 198,24 A2L 0 6 R1234yf HFO 94,7 3,38 177,35 A2L 0 <1 R600a HC 134,7 3,64 375,71 A3 0 ~20 R290 HC 96,7 4,25 405,52 A3 0 ~20 R134a HFC 101,1 4,01 215,6 A1 0 1000 R22 HCFC 91,145 4,99 222,78 A1 0,055 1700 R12 CFC 112 4,14 163,76 A1 0,82 8100 Soğutucu Akışkan [ C] Grup Krtk Sıcaklık Krtk Basınç [MPa] Buharlaşma entalps (-24 C de) [kj/kg] Güvenlk ODP (100 yıl) GWP Tablo 1. Farklı soğutucu akışkanların termodnamk ve çevresel özellkler [REFPROP, 6, 10] Şekl 3. İncelenen soğutucu akışkanların atmosfer basıncındak kaynama sıcaklıkları Sıcaklık C.fa l ıÿd ûj K C ı4-* kl*,. V O L O U o yu Q un o 8 S 8 8 S '8 "8 '8 8 8 -.ÿ F-J «S KJ p 50 O IhJ KJ T! - - 8 30 O --J V: Û- 4 * -» 'J 'J -ÿ-j.e E 35 Bu teratf şlem sonucunda bulunan yoğuşturucu ve buharlaştırıcı basıncında soğutucu akışkanlar ve karışımları çevrmde ncelenmştr. Bu ncelemede belrlenen noktalar Şekl 2 de görülmektedr. TTMD Kasım Aralık 2014

TTMD Kasım Aralık 2014 29 SONUÇLAR Şekl 2 de gösterlen termodnamk çevrm ele alındığında karışımlar ve saf soğutucu 2JJ5 akışkanlar çn oluşan COP değerler aynı çevrmde 1,965 COP değerne sahp R134a da gösterlerek Şekl 4 de gösterlmştr. 2 1,95 1.9 CL 'ÿ <-> îjas. ı* I,îS * R134a R29Û/ftm4yf R290/R1234ıe FtGOOa/R1234yf R600a/R1234ze 1.7 O 70 40 w BO 100 Brnc akışkan oranı % Şekl 4. Çevrmde elde edlen COP değerlernn mukayeses COP değerler ncelendğnde propanın en yüksek COP değerne sahp olduğu görülmektedr. Ancak propanın HSK nn R134a ve R600a gb soğutucu akışkanlardan çok farklı olması mevcut sstemlere uyarlanmasını zorlaştırmaktadır. Ayrıca atmosfer basıncında kaynama sıcaklığı en düşük olan propanın 45 C gb sıcaklıklara ulaşması çn 15 bar sevyelernde basınca htyacı vardır. Tüm bu faktörler propanı dezavantajlı hale getrmektedrler. COP kavramı her zaman doğru sonucu vermeyeblr. Soğutucu akışkanların brbrler yerne kullanımı çn gerekl olan br dğer parametre hacmsel soğutma kapastesdr. Bu değer soğutucu akışkanın buharlaşma entalpsnn kompresör çıkışındak özgül ağırlığına bölünmesyle bulunur. [11,12] HSK = (0 v* Şekl 5 da HSK ların brbrler le kıyaslanması zleneblr. Şekl 6 da ayrıca 693,42 kj m^3 HSK değerne sahp R134a da şaretlenmştr. 1700 ıooo tn < * IH! foo S 1 400 700 R134a R290/R1234yf R 290/R1234ze RSOOa/R1234yf RGOOa/R1234ı* O o 70 40 w Hû 100 Brnc akışkan oranı % Şekl 5. Çevrmde elde edlen HSK değerlernn mukayeses

30 TTMD Kasım Aralık 2014 I HSK değerler ncelendğnde se R134a ya en yakın soğutucu akışkan karışımı R290/R1234ze (20/80) olmuştur. Bu soğutucu akışkanın COP değernn zobütandan yüksek olması dkkate değerdr. Bahsedlen karışım 45 C yoğuşma sıcaklığı çn 10 bar sevyelernde br basınca htyaç duymaktadır. Burada br dğer alternatf se R600a/R1234ze karışımıdır. Bu karışımda R600a oranı %20 lerde tutulduğunda HSK de ve COP de cdd br değşme olmamaktadır. Sadece yoğuşturucu basıncı 6 bar değerlernden 7,5 bar değerlerne yükselmektedr. Bu alternatf kullanılarak zobütanın yanıcılığı br mktar gderleblr. 68 Şekl 6 da se çevrm çersnde kompresör çıkış sıcaklıklarının değerler ve mukayeses görülmektedr. 66,18 C kompresör çıkış sıcaklığına sahp R134a da gösterlmştr. Kompresör çıkış sıcaklıkları ncelendğnde R1234yf nn kompresör çıkış sıcaklığını azaltıcı etk yaptığı görülmektedr. Burada önerlen R600a/R1234ze(20/80) karışımında se kompresör çıkış sıcaklığında R600a ya göre cdd br değşklk yoktur. Ayrıca R290/ R1234ze(20/80) karışımında kompresör çıkış sıcaklığının düştüğü gözlenmektedr. 66 M w... 60 İS 68 u- 66 6* R134a R290/R1234yf R29<VFLl234e * R600a/Rl2B4yf * R600a/RL234ze S 50 0 30 40 60 HO IDO Brnc aktşkan oram % Şekl 6.Çevrmde elde edlen Kompresör Çıkış Sıcaklıklarının mukayeses Soğutucu akışkan karışımları çn br dğer öneml parametre buharlaştırıcı ve yoğuşturucuda oluşan sıcaklık kaymalarıdır. Bu sıcaklık kaymaları, sıcaklık kaymasını kullanarak enerj tasarrufu sağlamak steyen tasarımcılar çn önem arz etmektedr. Bazı durumlarda da sıcaklık kayması tam tersne sıvı-buhar kompozsyonlarını değştrdğnden stenmeyeblr. Şekl 7 de buharlaştırıcıda oluşan, Şekl 8 da se yoğuşturucuda oluşan sıcaklık kaymaları görülmektedr.

TTMD Kasım Aralık 2014 31 3, v : v, s : R290/R1234yf 1.5 % 1 0,5 R 290/R1234ze -*-R600a/R1234yf R600a/R1234ze O 0 zo 40 60 Brnc akışkan oram % KD İDÜ Şekl 7. Buharlaştırıcıda oluşan sıcaklık kaymaları (Islak buhar grş) Buharlaştırıcı sıcaklık kaymalarında önerlen karışımlar R290/R1234ze(20/80) ve R600a/ R1234ze(20/80) ncelendğnde sırasıyla 2.27 C ve 0,29 C sıcaklık kayması görülür. Özellkle knc sıcaklık kayması yok denecek kadar azdır ve bu karışım azeotropk kabul edleblr. Yoğuşturucu sıcaklık kaymaları ncelendğnde se buharlaştırıcı sıcaklık kaymalarından farklı br sıralama ortaya çıkmaktadır. R290/ R1234ze(20/80) karışımı 2,21 C sıcaklık kaymasına sahpken R600a/R1234ze(20/80) karışımı 1,12 C sıcaklık kayması oluşturmaktadır. 33 O w '? 13 7 v E > R290/R1234yf R290/R1234ze R600a/R1234yf I 03 0 0 20 40 60 80 Brnc akışkan oranı % 100 Şekl 8. Yoğuşturucuda oluşan sıcaklık kaymaları DEĞERLENDİRME Çalışmada ks HC, ks HFO grubuna dahl 4 farklı soğutucu akışkan arasında HC-HFO karışımları ncelenmştr. R1234ze le R600a karışımları le yanıcılık azaltılablr. R1234yf ve R1234ze soğutucu akışkanlarının R290 le karıştırıldığında kompresör çıkış sıcaklığını düşürücü etk yaptığı görülmektedr. Oluşturulan karışımlar buharlaştırıcı ve yoğuşturucuda en yüksek 3 C lk br sıcaklık kayması oluştururlar. İzobütanın HFO lar

32 I TTMD Kasım Aralık 2014 le karışımları HSK açısından daha uyumlu görünmektedr. Bu durum zobütan le HFO karışımlarında sstem çersnde değşklk yapmama avantajı getrmektedr. Yapılan çalışma sonucunda R290/R1234ze(20/80) karışımının R1234ze nn A2L olan düşük yanıcılığı ve düşük GWP değeryle yanıcılık ve GWP değerlernn aşağıya çeklebleceğ görülmüştür. Ayrıca bu karışım R134a nın HSK değerne %6,6 oranında yakındır. R600a/ R1234ze(20/80) karışımı se R600a le HSK değernde %16 yukarıda ve COP değernde %2,2 aşağıdadır ve bu şeklde yanıcılık azaltılarak R600a ya yakın br soğutucu akışkan elde edleblr. KAYNAKLAR [1] Mdgley, T, 1930, Organc Fluordes as Refrgerants, Industral and Organc Chemstry, Vol.22, No.5, 542-545. [2] Ddon, D A, 1990 Bvens, D B, Role of refrgerant mxtures as alternatves to CFC s, Int. J. Refrgeraton, Vol.13, 163-175. [3] Jung, D S, 1991, Radermacher, R, Performance smulaton of sngle-evaporator domestc refrgerators charged wth pure and mxed refrgerants, Int. J. Refrgeraton, Vol. 14, 223-232. [4] Bodo, E, Chorowsk, 1993 M, Wlczek, M, Workng parameters of domestc refrgerators flled wth propane-butane mxture, Int. J. Refrgeraton, Vol. 16, No. 5. [5] Tashtoush, B, Tahat, M, Shudefat, M A, 2002, Expermental study of new refrgerant mxtures to replace R12 n domestc refrgerators, Appled Thermal Engneerng 22, 495-506. [6] Wongwses, S, Chmres, N, 2005, Expermental study of hydrocarbon mxtures to replace HFC-134a n a domestc refrgerator, Energy Converson and Management 46, 85-100. [7] Fatouh, M, El Kafafy, M, Expermental evaluaton of a domestc refrgerator workng wth LPG, Appled Thermal Engneerng 26, 1593-1603,. [8] Navarro-Esbr, J, Mendoza-Mranda, J M, Mota-Bablon, A, Barragan-Cervera, A, Belman-Flores, J M, 2006, Expermental analyss of R1234yf as a drop-n replacement for R134a n a vapor compresson system, Internatonal J. Refrgeraton 36, 870-880. [9] Zlo, C, Steven Brown, C, Schochet, G, Cavalln, A, 2011, The refrgerant R1234yf n ar condtonng systems, Energy 36, 6110-6120. [10] Fukuda, S, Kondou, C, Takata, N, Koyama, S, 2014, Low GWP refrgerants R1234ze(E) and R1234ze(Z) for hgh temperature heat pumps,, Internatonal J. Refrgeraton 40, 161-173. [11] Jung, D, Chong-Bo, K, Song, K, Byounjng, P, 2000, Testng of propane/sobutene mxture n domestc refrgerators, Int. J. Refrgeraton 23, 517-527. [12] Arcaklıoğlu, E, Erşen, A, 2003, Soğutucu akışkan karışımlarının buhar sıkıştırmalı soğutma sstemnde termodnamk analz, Mühendslk Blmler Dergs 2, 153-162. ÖZGEÇMİŞLER Prof. Dr. Ayşegül Öztürk: Trakya Ünverstes, Makna Mühendslğ Bölümünden 1984 yılında mezun oldu. 1985 yılında Trakya Ünverstes Makne Mühendslğ Bölümü Termodnamk Anablm Dalına Araştırma Görevls olarak atandı. Yüksek lsans ve doktorasını Yıldız Teknk Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü, Makna Mühendslğ Anablm Dalı, Isı Proses Blm Dalında 1989 ve 1995 yıllarında tamamladı. 2006 yılında Doçent, 2012 yılında Profesör unvanını almıştır. Makna Mühendslğ bölümünde bölüm başkan yardımcılığı, Mühendslk Fakültes Dekan Yardımcılığı gb çeştl dar kademelerde görev almıştır. Çalıştığı alanlar arasında Dam Olmayan Rejmde Akış ve Isı Transfer, MHD Akış, Mkro Kanal Akışları ve Nanoakışkanlarda Akış ve Isı Transfer Karakterstkler sayılablr. Prof. Dr. Ayşegül ÖZTÜRK halen Trakya Ünverstes Mühendslk Fakültes Makna Mühendslğ Bölümünde görevne devam etmektedr. Ubade Kemerl: 1986 Mansa doğumludur. 2008 yılında Trakya Ünverstes Çorlu Mühendslk Fakültes Makne Mühendslğ Bölümünde lsans eğtmn tamamlamıştır. 2011 yılında Trakya Ünverstes Mühendslk Fakültes Makne Mühendslğ Bölümü Termodnamk Anablm Dalı'nda Araştırma

TTMD Kasım Aralık 2014 33 Görevls olarak göreve başlamıştır. 2013 yılında Trakya Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü Makne Mühendslğ Anablm Dalı'nda yüksek lsans eğtmn tamamlamıştır. Aynı yıl Trakya Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü Makne Mühendslğ Anablm Dalı'nda başlamış olduğu doktora eğtmne ve Trakya Ünverstes Makne Mühendslğ Bölümü'nde görevne halen devam etmektedr. Doç. Dr. Özgür Atayılmaz: Lsans eğtmn 1996 yılında Yıldız Teknk Ünverstes Makne Mühendslğ bölümünde tamamlamıştır. Aynı ünverstenn Makne Mühendslğ Bölümü Isı-Proses Anablm Dalı'nda yüksek lsans eğtmn 1999 yılında tamamlamıştır. 2000 yılında Marmara Ünverstes İşletme Bölümü Uluslararası İşletmeclk Anablm Dalı'nda yüksek lsans eğtmn tamamlamıştır. 2007 yılında se Yıldız Teknk Ünverstes Makne Mühendslğ Bölümü Isı-Proses Anablm Dalı'nda doktora eğtmn tamamlamıştır. Yıldız Teknk Ünverstes Makne Fakültes, Makne Mühendslğ Bölümü, Termodnamk ve Isı Teknğ Anablm Dalı'nda görevne devam etmektedr.