ÇİFT KADEMELİ SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ

Benzer belgeler
HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Final Sınavı (22/05/2017) Adı ve Soyadı: No: İmza:

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Final Sınavı (15/06/2015) Adı ve Soyadı: No: İmza:

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

SOĞUTMA SİSTEMLERİ VE ÇALIŞMA İLKELERİ (Devamı)

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

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

BÜYÜK KAPASİTELİ SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KOJENERASYON KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

Geliştirilmiş Inverter Teknolojisi ile Hızlı Isıtma ve Soğutma. Arçelik VRS4 Klima Sistemleri Enerji Verimliliği İle Fark Yaratıyor

Soğutma Teknolojisi Bahar Y.Y. Prof. Dr. Ayla Soyer

Gerçek ve ideal çevrimler, Carnot çevrimi, hava standardı kabulleri, pistonlu motolar

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ K-215 HAVA-SU KAYNAKLI ISI POMPASI EĞİTİM SETİ

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İKLİMLENDİRME LABORATUVARI DENEY FÖYLERİ HAZIRLAYAN

CHILLER CİHAZLARINDA KOMPRESÖR SEÇİMİ

BUHAR SIKIŞTIRMALI-ABSORBSİYONLU ÇİFT KADEMELİ SOĞUTMA ÇEVRİMİ VE ALTERNATİF ÇEVRİMLERLE KARŞILAŞTIRILMASI

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

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

KMB405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II. Isı Pompası Deneyi. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

SOĞUTUCU AKIŞKANIN ÖZELLİKLERİ

Balıkçı Gemisi Soğutma Sisteminin Birinci Yasa Analizleri

AYTEK SOĞUTMA SİSTEMLERİ HAVA SOĞUTMALI SU SOĞUTMA ÜNİTELERİ.

ĠKLĠMLENDĠRME DENEYĠ

SU/LİTYUM BROMİD VE ÜÇLÜ HİDROKSİT KARIŞIMLARIYLA ÇALIŞAN ABSORBSİYONLU SİSTEMLERİN PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

(karbondioksit), CH CI (metilalkol), C H 5 CI (etil klorür), C H 6 (etan) ve (CH ) CH (izo bütan) gibi soğutucu akışkanlar yaygın olarak kullanılmakta

SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE SOĞUTUCU AKIŞKANIN AŞIRI SOĞUTULMASININ İNCELENMESİ

The Power to Save Energy.

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2 SOĞUTMA DENEYİ

Doğal tazeliğinde ürünler, doğal serinliğinde mekanlar... hassas kontrollü klima cihazları

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ. Bölüm 5: Kontrol Hacimleri için Kütle ve Enerji Çözümlemesi

AYTEK SOĞUTMA SİSTEMLERİ TROPİKAL TİP HAVA SOĞUTMALI SU SOĞUTMA ÜNİTELERİ

Doğal tazeliğinde ürünler, doğal serinliğinde mekanlar...

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI CHILLER + TCU

KASKAD SOĞUTMA EĞİTİM SETİ

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevrimlerinde Enerji ve Ekserji Analizi

BİR SOĞUTMA GRUBUNDA KOMPRESÖR HIZININ BULANIK MANTIK ALGORİTMA İLE KONTROLÜ

VIESMANN VITOCAL 200-S Hava/su ısı pompası, split tipi 1,3-16,0 kw

HAVA SOĞUTMALI SU SOĞUTMA GRUBU. İklimlendirme Sistemleri.

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

SOĞUTMA EĞİTİM SETİ ŞEMASI. 2 kompresör. t 1

KOJENERASYON. Prof. Dr. İlhan Tekin Öztürk. Kocaeli Üniversitesi

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI MERKEZİ CHILLER ÜNİTESİ.

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

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ POMPA DENEYİ

Dış Ortam Sıcaklığının Soğutma Durumunda Çalışan Isı Pompası Performansına Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİ İÇİN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ

Yarı Hermetik Pistonlu Kompresörün Soğutma Performansının Farklı Soğutucu Akışkanlar İle Ekserji Analizi

A. PROJE BİLGİLERİ 2 B. DEPO HACMİ 4 C. YAPI BİLEŞENLERİNİN ÖZELLİKLERİ VE ISI İLETİM KATSAYILARI 5 1)DIŞ DUVAR 5 2)İÇ DUVAR 5 3)TAVAN 6 4)TABAN 6

YOĞUŞTURUCU TASARIMI

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

SU SOĞUTMALI SU SOĞUTMA GRUBU

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

Soğutma Teknolojisi Bahar Y.Y. Prof. Dr. Ayla Soyer

HAVA ARAÇLARINDAKİ ELEKTRONİK EKİPMANLARIN SOĞUTULMASINDA KULLANILAN SOĞUTMA SIVILARININ PERFORMANSA BAĞLI SEÇİM KRİTERLERİ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

Nominal soğutma kapasitesi

4. ÇEVRİMLER (Ref. e_makaleleri)

SOĞUTMA SĐSTEMĐ. Araş.Gör. Özgen AÇIKGÖZ. 23. Ders

%100 TAZE HAVALI ISI GERĐ KAZANIMLI ISI POMPALI KLĐMA CĐHAZLARININ TASARIMI

METAN TEKNOLOJİ MÜHENDİSLİK SAN. VE. TİC. LTD. ŞTİ.

Enervis H o ş g e l d i n i z Ocak 2015

TERMODİNAMİĞİN İKİNCİ YASASI I

BUHARLI VE BİRLEŞİK GÜÇ ÇEVRİMLERİ

Otto ve Dizel Çevrimlerinin Termodinamik Analizi. Bölüm 9: Gaz Akışkanlı Güç Çevrimleri

Bölüm 6 TERMODİNAMİĞİN İKİNCİ YASASI

SOĞUK DEPOLAR İÇİN R-404A ALTERNATİF SOĞUTUCU AKIŞKANLI BUHAR ŞIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEM ELEMAN KAPASİTELERİNİN BİLGİSAYAR PROGRAMIYLA BELİRLENMESİ

Kaskad Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi ve Performans Değerlendirmesi

EVER AC. Tavan Tipi Isı Pompalı Enerji Geri Kazanım Cihazı (Selülozik Eşanjörlü)

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

ISI DEĞİŞTİRİCİLERLE İLGİLİ ÖRNEK SORU VE ÇÖZÜMLERİ

HAVA SOĞUTMALI SU SOĞUTMA ÜNİTESİ AKILLI SOĞUTMA ÇÖZÜMLERİ

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

R12 ve R134a Soğutucu Akışkanlarının ve Kompresör Devrinin Otomobil Klimalarının Performansına

ÇALIŞMA PRENSİBİ SICAK SU EVAPORATÖR KONDENSER SOĞUK SU (KONDENSER) 2 GENLEŞME VANASI FAN (EVAPORATÖR) RECIEVER FAN KOMPRESÖR

VRF DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ KLİMA SİSTEMLERİ

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

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

Biz Tesis Üretiriz. Anahtar Teslim Endüstriyel Soğutma Projeleri

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

PROSES KONTROL DENEY FÖYÜ

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ. HAZIRLAYAN Doç. Dr. Hüseyin BULGURCU 7 Kasım 2015

KLİMA NEDİR? NASIL ÇALIŞIR? NE YAPAR?

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

Bir Kimyasal Üretim Tesisinde Absorbsiyonlu Soğutucu ile Atık Isı Geri Kazanımı

KILCAL BORU BOYUTUNUN BELİRLENMESİ İÇİN TAVSİYELER

Bölüm 6 TERMODİNAMİĞİN İKİNCİ YASASI

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

36 SOĞUTUCU AKIŞKANININ SOĞUTMA UYGULAMALARINDA PERFORMANS İNCELEMESİ

DOĞAL GAZIN SIVILAŞTIRILMASINDA KULLANILAN KLASİK KASKAD SOĞUTMA SİSTEMİNİN MATEMATİKSEL ANALİZİ

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

AP-RT. Çatı Tipi Paket Klima Santrali

Transkript:

ÇİFT KADEMELİ SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ Prof. Dr. İlan Tekin Öztürk Mak. Mü. Yalçın Altınkurt Kocaeli Üniversitesi Müendislik Fakültesi III. Enerji Verimliliği Kongresi 1 Nisan 2011

Soğutmanın kullanım alanları Soğutma; endüstriyel tesislerde, ürünlerin düşük sıcaklıklarda şoklanmasın da, derin dondurma yapılmasında, soğuk depolama işleminde, çeşitli soğuk ürün üretme proseslerinde, krojenik proseslerde, ava ayrıştırma (Linde) prosesinde ve Yaz iklimlendirmesi amaçlı uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Soğutma ve enerji verimliliği Bir soğutma sisteminin yükünün doğru tamin edilmesi, Soğutma sistemi ve elemanlarının seçimi (kademeli vb) Sistemde yalıtım ve enerji geri kazanım yöntemlerinin uygulanması, Alternatif enerji kaynaklarını ve endüstriyel atık ısıları absorbsiyonlu soğutma sistemlerinde kullanmak Soğutma çevrimlerinde buar sıkıştırmalı ve absorbsiyonlu soğutma çevrimlerinin kombine ve kaskad olarak kullanılarak çevrimde aynı anda daa düşük elektrik enerjisi ve alternatif enerji kaynaklarının birlikte kullanılması

Soğutma sistemlerinde sıkıştırma oranının sistem seçiminde önemi Bilindiği gibi soğutma sistemlerinde oldukça düşük sıcaklıklara gereksinim duyulmasında sıkıştırma oranı 9 u geçmektedir. Sıkıştırma oranı 9 ile 20 arasında ise iki kademeli 20 den sonrada 30 a kadar üç kademeli soğutma çevrimlerinin kullanılması yüksek sıkıştırma oranlarında ise kaskad soğutma çevrimlerinin kullanılması önerilmektedir

Tek kademeli kademeli soğutma devresi (Çevrim 1).. m sog = 1. Q sog 4 2 = 1 + 2s η ik 1 ( 1) η η η η.. 2 s kom sog W = m ik mk kk em. Q kond. = m s ( 3) 2

Açık ara buarlaştırıcılı çift kademeli soğutma çevrimi (Çevrim 2). P ara = PbuPkond + 35

Sıvı Enjeksiyonlu çift kademeli soğutma devresi (Çevrim 3) Q STK =. W. sog komp

ÖRNEK ALINAN SOĞUTMA ÇEVRİMİNİN ÖZELİKLERİ VE YAPILAN KABULLER Evaporator Sıcaklığı : - 36 C Kondenser Sıcaklığı : + 36 C Soğutma Kapasitesi : 250 kw Kompresörler: Pistonlu Kondenser : Cebri Hava Akışlı, Evaporator : Cebri Hava Akışlı, Kompresörlerin izentropik verimi :0,75 Kompresörlerin mekanik verimi:0,92 Kompresörlerin motora bağlantı verimi: 0,95 Kompresörlerin elektrik motoru verimi: 0,98

Tek kademeli soğutma (Çevrim 1) çevriminin sonuçları Akışkan amonyak Akışkan 410 A Akış No P (kpa) T (ºC) (kj/kg) Akış No P (kpa) T (ºC) (kj/kg) 1 88,44-36 1414,6 2s 1389,8 170 1849,0 3 1389,8 36 371,4 4 88,44-36 371,4 1 210-36 408,9 2s 2190 70 478,0 3 2190 36 259,7 4 210-36 259,7 Soğutucu akışkan debisi 0,23964 (kg/s) Sıkıştırma oranı r =15,72 - STK = 1,542 Soğutucu akışkan debisi 1,6756 (kg/s) Sıkıştırma oranı r =10,43 STK = 1,387

Açık ara buarlaştırıcılı çift kademeli soğutma çevriminin Sonuçları (Çevrim 2) Akışkan amonyak Akış No P (kpa) T (ºC) (kj/kg) Debi (Kg/s) 1 88,44-36 1414,6 0,2038 2s 385,6 60 1610,0 0,2038 3 385,6-3 1458,8 0,2787 4s 1389,8 86 1635,0 0,2787 5 1389,8 36 371,38 0,2787 6 385,6-3 371,38 0,2787 7 385,6-3 188,0 0,2038 Akışkan 410 A Akış No P (kpa) T (ºC) (kj/kg) Debi (Kg/s) 1 210,0-36 408,9 1,1677 2s 713,16 18 442,0 1,1677 3 713,16-3,4 421,6 1,8625 4s 2190,0 53 452,0 1,8625 5 2190,0 36 259,7 1,8625 6 713,16-3,4 259,7 1,8625 7 713,16-3,4 194,8 1,1677 8 88,44-36 188,0 0,2038 8 210,0-36 194,8 1,1677 Sıkıştırma oranları: r 1 =4,36 - r 2 = 3,6 - STK = 1,806 Sıkıştırma oranları: r 1 =3,4 - r 2 = 3,07 - STK = 1,6827

Sıvı enjeksiyonlu çift kademeli soğutma çevriminin Sonuçları (Çevrim 3) Akışkan amonyak Akış No P (kpa) T (ºC) (kj/kg) Debi (Kg/s) 1 88,44-36 1414,6 0,2212 2s 385,6 60 1610 0,2212 3 385,6 1659,11 0,2389 4 385,6-3 1458,8 0,2829 5s 1389,8 86 1635 0,2829 6 1389,8 36 371,38 0,2829 7 1389,8 36 371,38 0,0617 8 1389,8 18 284,43 0,2212 9 88,44-36 284,43 0,2212 10 385,6-3 371,38 0,0177 11 385,6-3 1458,8 0,0177 12 385,6-3 371,38 0,044 Sıkıştırma oranları: r 1 =4,36 - r 2 = 3,6 - STK = 1,726 Akışkan 410 A Akış No 1 2s 3 4 5s 6 7 8 9 10 11 P (kpa) T (ºC) (kj/kg) Debi (Kg/s) 210-36 408,9 1,3874 713,16 18 442 1,3874 713,16 448 1,653 713,16-3,4 421,6 1,9223 2190 53 452 1,9223 2190 36 259,7 1,9223 2190 36 259,7 0,535 2190 18 228,7 1,3874 210-36 228,7 1,3874 713,16-3,4 259,7 0,2657 713,16-3,4 421,6 0,2657 12 713,16-3,4 259,7 0,2693 Sıkıştırma oranları: r 1 =3,4 - r 2 = 3,07 - STK = 1,5389

Analiz edilen çevrim sonuçlarının değerlendirilmesi Tek ve değişik çift kademeli soğutma çevrimlerinin değişik soğutucu esaplamalarından elde edilen sonuçların karşılaştırması Çevrimin Adı Tek kademeli Açık ara soğutuculu Ç.K. Sıvı enjeksiyonlu Ç.K. Soğutucu Debisi (ABD) (kg/s) NH3 410A Soğutucu Debisi (YBD) (kg/s) NH3 410A A.B. Komp. Kapasitesi (kw) NH3 410A Y.B. Komp. Kapasitesi (kw) NH3 410A Kond. Kapasitesi (kw) NH3 410A STK NH3 410A 0,240 1,676-162,0 180,2-388,8 404,4 1,542 1,387 0,204-1,168 0,279 1,863 61,98 60,17 76,45 88,14 303,1 377,0 1,806 1,683 0,221 1,387 0,283 1,922 67,28 71,48 77,60 90,97 374,1 389,2 1,726 1,540

Analiz edilen çevrim sonuçlarının değerlendirilmesi (devam) Çift kademeli soğutma çevrimlerinin alçak basınç devrelerindeki soğutucu akışkan debileri ve kompresör güçleri yüksek basınç devrelerindeki soğutucu akışkan debilerinden ve kompresör güçlerinden daa düşük değerlerdedir. 410A kullanılan soğutma devrelerinde dolaştırılan soğutucu akışkan debileri yaklaşık amonyak kullanılan devrelere göre 5,5-7 kat arasında daa fazladır. Kondenser kapasiteleri bakımından açık ara soğutuculu çevrimde amonyak kullanılması durumunda en düşük kondenser kapasitesinin 303,1 kw olarak elde edildiği

Analiz edilen çevrim sonuçlarının değerlendirilmesi (devam) Amonyak kullanan sıvı enjeksiyonlu çift kademeli çevrimden kondenser kapasitesi yaklaşık % 19 daa düşüktür. Performans katsayısı bakımından er üç çevrimde de en iyi performansı amonyak akışkanının kullanılması durumunda elde edildiği görülmektedir. ve yine amonyak kullanılması durumunda en yüksek soğutma tesir katsayısı açık ara soğutuculu çift kademeli çevrimde 1,806 olarak elde edilmiş olup STK katsayı tek kademeli çevrime göre % 14,62 ve sıvı enjeksiyonlu çevrime göre de % 4,43 daa yüksektir.

Sonuç ve Öneriler Bu karşılaştırma sonucu amonyak ve 410A soğutucu akışkan kullanılması durumlarında açık ara soğutuculu çift kademeli soğutma çevriminin en yüksek soğutma tesir katsayılarına saip olduğu görülmektedir. Bununla birlikte incelenen soğutucu akışkanlardan R717 soğutucu akışkanının, R410A soğutucu akışkanından, er iki çift kademeli soğutma çevriminde de daa iyi sonuçlar verdiği ve daa da verimli çalışacağı sonucu elde edilmiştir. Ayrıca yeterli sıcaklık ve miktarda endüstriyel atık ısı mevcutsa çift kademeli sıkıştırma çevrimlerine alternatif olarak buar sıkıştırmalı/absorbsiyonlu kaskad veya kombine soğutma çevrimleri de tasarlanabilir.

TEŞEKKÜRLER Güzel bir doğa resmi