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



Benzer belgeler
TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARINDA CO 2 KULLANIMI

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

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

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

CO 2 SOĞUTKANLI SICAK SU ISI POMPALARININ PERFORMANS ANALİZİ

Akışkanlı Isı Pompası Sistemlerinin Mahal Isıtma Amaçlı Kullanımı

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

Co 2 Soğutucu Akışkanlı Isı Pompasının Soğutma ve Isıtma Karakteristiklerinin İncelenmesi

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

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

DEĞİŞİK GAZ SOĞUTUCU ÇIKIŞ SICAKLIKLARI VE BASINÇLARI İÇİN BİR CO 2 SOĞUTKANLI MOBİL KLİMANIN PERFORMANSININ İNCELENMESİ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİNDE R410A VE R32 SOĞUTUCU AKIŞKANLARININ TERMODİNAMİK ANALİZİ

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

Đki Kademeli Kritik Nokta Üstü CO 2 Çevrimli Soğutma Sistemlerinde Optimum Ara Kademe Basıncının Đncelenmesi

36 SOĞUTUCU AKIŞKANININ SOĞUTMA UYGULAMALARINDA PERFORMANS İNCELEMESİ

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

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

HFC-134a ve ALTERNATİFİ SOĞUTKANLARIN (HFO-1234yf ve HFO-1234ze) SOĞUTMA ÇEVRİMİ PERFORMANSI AÇISINDAN KARŞILAŞTIRMASI

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Teknik Eğitim Fakültesi, Makina Eğitimi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Eğitimi A.B.

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

ÇİFT KADEMELİ SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ

BİR OTELİN SICAK SU İHTİYACININ SUDAN SUYA ISI POMPASIYLA DESTEKLENMESİ VE SİSTEMİN TERMOEKONOMİK ANALİZİ

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

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

EJEKTÖRLÜ TRANSKRĠTĠK CO 2 SOĞUTMA SĠSTEMĠNĠN ENERJĠ VE EKSERJĠ ANALĠZĠ

İÇ ISI DEĞİŞTİRİCİLİ İKİ KADEMELİ ARA SOĞUTMALI BİR TRANSKRİTİK SOĞUTMA ÇEVRİMİNİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

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

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

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

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

Farklı koşullardaki hava su hava kaynaklı ısı pompasının farklı soğutucu akışkanlarla termodinamik analizi

Buhar Sıkıştırmalı Ejektörlü Soğutma Sisteminde Yoğuşturucu ve Buharlaştırıcı Boyutlarının Belirlenmesi

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

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİ İÇİN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ

SOĞUTMA SİSTEMLERİ VE ÇALIŞMA İLKELERİ (Devamı)

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

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARI. Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR)

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

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

AZEOTROPİK VE YAKIN AZEOTROPİK SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

CO 2 AKIŞKANLI ISI POMPASI SİSTEMLERİNİN MAHAL ISITMA AMAÇLI KULLANIMI

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

HASRET ŞAHİN ISI EKONOMİSİ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPASININ TERMODİNAMİK VE TERMOEKONOMİK ANALİZİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ LABORATUARI

Invastigate of Theoretical Ejector Cooling System

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

Çift buharlaştırıcılı ve ejektörlü bir soğutma sisteminin termodinamik analizi

Balıkçı Gemisi Soğutma Sisteminin Birinci Yasa Analizleri

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

İKİ KADEMELİ EKONOMİZERLİ BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİNİN PERFORMANS ANALİZİ

SOĞUTUCU AKIŞKANIN ÖZELLİKLERİ

CO 2 İLE ÇALIŞAN TRANSKRİTİK SOĞUTMA ÇEVRİMİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

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

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

Kaskad Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi ve Performans Değerlendirmesi

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

ISI POMPALARI. Hazırlayan ve Sunan : Özlem KARA

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

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

KAPASİTÖRÜN BUZDOLABI PERFORMANS PARAMETRELERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

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

İNDİREK / DİREK EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMLERİ KOMBİNASYONU

LNG NİN KRİYOJENİK ENERJİSİNİ KULLANAN GÜÇ ÇEVRİMİNİN ANALİZİ

FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN GENLEŞTİRİCİ OLARAK EJEKTÖR KULLANAN KOMPRESÖRLÜ SOĞUTUCUNUN PERFORMANS ANALİZİ

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015

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

AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN ISITMA VE SOĞUTMA DERECE- SAAT DEĞERLERİNİN ANALİZİ

Araç Klimalarında Kullanılan Soğutucu Akışkanlara Bağlı Ekserji Verimliliklerinin ve Çevresel Etkilerinin İncelenmesi

Abs tract: Key Words: Battal DOĞAN Fatih TÜRKOĞLU

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

Abs tract: Key Words: Ayşegül ÇOKGEZ KUŞ Kemal ÇOMAKLI

Buhar sıkıştırmalı bir soğutma sisteminde R22 yerine N20 ve R444B soğutucu akışkanlarını kullanmanın termodinamik performansa etkisi

HAVA SOĞUTMALI GRUPLARIN EVAPORATİF ÖNSOĞUTMA İLE VERİM VE KAPASİTE ARTIŞI UYGULAMASI

SU SOĞUTMA GRUPLARINDA ISININ GERİ KAZANIMI

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

BUHARLI VE BİRLEŞİK GÜÇ ÇEVRİMLERİ

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

BÜYÜK KAPASİTELİ SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KOJENERASYON KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Bir Kimyasal Üretim Tesisinde Absorbsiyonlu Soğutucu ile Atık Isı Geri Kazanımı

Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevrimlerinde Enerji ve Ekserji Analizi

R-410A SOĞUTKANLI SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE DİKEY EMİŞ BORUSU ÇAPININ BELİRLENMESİ

SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE SOĞUTUCU AKIŞKANIN AŞIRI SOĞUTULMASININ İNCELENMESİ

SOĞUTMA EĞİTİM SETİ ŞEMASI

TARU ISI POMPALARI Doğadan gelen konfor, doğaya duyulan saygı

ABSORBSİYONLU SU SOĞUTMA GRUPLARI. Oğuz Aydoğdu ALARKO-CARRIER SANAYİ VE TİCARET A.Ş İş Geliştirme Departmanı

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR LABORATUVARI BUHAR TÜRBİNİ DENEYİ FÖYÜ

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

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

ÇİFT FAZLI GÜNEŞ ENERJİSİ KAYNAKLI ISI POMPASI SİSTEMİNİN TEORİK ve DENEYSEL İNCELENMESİ

3. Versiyon Kitapta 5. Bölüm, 7. Versiyon Kitapta 6. Bölüm, soruları

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

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI MERKEZİ CHILLER ÜNİTESİ.

VRF DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ KLİMA SİSTEMLERİ

AB YENİ F GAZ REGÜLASYONU VE ALTERNATİF AKIŞKAN R32

Transkript:

33 AYNI SOĞUTMA YÜKÜ İÇİN CO 2 Lİ ISI POMPALARININ ENERJİ SARFİYATLARININ KARŞILAŞTIRILMASI H.Cenk BAYRAKÇI A.Emre ÖZGÜR A. Ekrem AKDAĞ ÖZET Küresel ısınma gerçeğiyle yüzleşen dünyamızda, son yıllarda soğutucu akışkanlara alternatif arayışında, CO 2 önemli bir yer tutmaktadır. Ozon tabakasına zarar veren HCFC ler ile beraber, küresel ısınma potansiyeli (GWP yüksek olan R134a gibi HFC akışkanlara alternatif olarak düşünebilen CO 2, birçok soğutma firması tarafından dikkate alınmış ve CO 2 akışkanlı soğutma sistemleri ve ısı pompaları imalatı artmaya başlamıştır. CO 2 zehirsiz olması, patlayıcı olmaması, yüksek ısı transfer katsayısına sahip olması sebebi ile birçok soğutma ve ısı pompası uygulaması için uygundur. CO 2 in olumsuz bir özelliği sistemden çevreye ısı atımı işleminin çok yüksek basınçlarda, kritik nokta üzerinde gerçekleşmesidir. Bu sebepten dolayı konvansiyonel sistemlerde yoğuşmanın olduğu eleman olan kondenser yerine, gaz soğutucu kullanılmaktadır. Isı pompaları bilindiği üzere, kaynağına göre konutları soğutulması ve ısıtılmasında kullanılmaktadır. Bazı sistemlerde ısı pompaları yardımıyla suyun da ısıtılması mümkün olmaktadır. Böylece ısı pompalarının fonksiyonelliği arttırılmaktadır. CO 2 kullanılan ısı pompaları tek kademeli veya çift kademeli olarak tasarlanabilmektedir. Bu çalışmada CO 2 li ısı pompası sistemlerinin, aynı soğutma yükü için, tek kademeli ve çift kademeli sıkıştırma hallerinde enerji analizi yapılmış, maliyetleri karşılaştırılmış ve sonuçlar grafiksel olarak verilmiştir. Tek kademeli ve çift kademeli sistemlerin kıyaslamaları, belirlenen ısıtma kapasitesine göre yapılacaktır. Anahtar Kelimeler: CO 2, ısı pompaları, ekserji, tek ve çift kademe ABSTRACT Recently, CO 2 takes an important place at the search of alternative refrigerants in the world which faced global warming reality. CO 2 which alternative to HFC s like R134a and HCFC is considered by the cooling companies and production of the CO 2 heat pumps are increased. CO 2 is non-toxic, inflammable, has high heat transfer coefficient and with these properties it is suitable for heat pumps applications. CO 2 rejects heat at high pressures (transcritical point and this is an advantage for it. For this reasaon a gas cooler used in CO 2 systems instead of condenser at conventional systems. As known, heat pumps are used for heating and cooling of residences. In some systems, water heating is possible with heat pumps. Thus, functionality of heat pumps is increased. CO 2 heat pumps are designed both single stage and double stage. In this study, for same cooling load exergy analysis of CO 2 heat pump systems were made, their costs wre compared and results were shown graphically. Key Words: CO 2, heat pumps, exergy, single and double stage

34 GİRİŞ Isı pompalarının konutlarda konfor amaçlı olarak kullanılması, son yıllarda giderek artmaktadır. Özellikle ABD ve Avrupa ülkelerinde fosil kaynaklı yakıtlar olan petrol, doğalgaz ve türevlerinin giderek tükenmesi, ısıtma sorununa alternatif arayışları getirmiştir ve ısı pompaları uygulamaları gün geçtikçe artmaktadır. Isı pompaları bilindiği üzere soğutma çevriminin ters çevrilmesiyle mekânların soğutulması yerine, düşük ısı kaynağından ısı çekilmesi ve dışarıya atılan atık ısının iç ortama verilmesi esasına dayanır. Isı pompaları ısıyı çektiği ortamlara göre yer, su ya da hava kaynaklı olabilirler. Isı enerjinin aktarıldığı kısım ise hava( iç mekân olabildiği gibi, ısıtma suyu da olabilir. Isı pompalarında ve soğutma uygulamalarında çeşitli akışkanlar kullanılmaktadır. Bunlardan biri de, doğada doğal olarak bulunan CO 2 dir. CO 2 hacimsel ısı transfer kapasitesi yüksek bir akışkandır (0 o C için 22.545 kj/m 3 [1]. Bu değer CFC, HCFC, HFC ve HC akışkanların volümetrik ısı transfer kapasitelerine göre 3-10 kat daha yüksektir. Bu sebeple aynı kapasite değerleri için CO 2 akışkanlı sistem boyutları, diğer konvansiyonel sistemlerin boyutlarına göre küçük olmaktadır. CO 2 in kritik nokta sıcaklığı ve kritik nokta basıncı (T kr = 31,1 o C, P kr =73,8 bar sistem tasarımını etkilemektedir. Sistemden ısı atılması, kritik nokta üzerinde gerçekleşmektedir ve CO 2 bu süreçte yoğuşmamaktadır. Yoğuşma, kısılma işlemi sonrasında olmaktadır. Bu sebeple konvansiyonel sistemlerdeki yoğuşturucu yerine, CO 2 akışkanlı sistemlerde gaz soğutucu kullanılmaktadır. Son yıllarda enerji yönetiminin çok önemli hale gelmesiyle, ABD ve Avrupa da binaların enerji sınıfına göre sertifikalandırılmasına başlanmıştır. Bu sertifikalandırmada, soğutma sistemleri ve ısı pompalarında kullanılan akışkanların Ozon Yıkım Potansiyeli (ODP ve Küresel Isınma Potansiyeli (GWP düşük olması sertifika için yüksek puan getirmektedir [3]. Bundan dolayı konutlarda kullanılan soğutma sistemleri ve ısı pompalarında, CO 2 gibi akışkanların kullanılması kaçınılmazdır. MATERYAL VE METOT Kritik nokta üstü tek kademeli ve çift kademeli buhar sıkıştırmalı ısıtma sistemi bir bilgisayar programı (Engineering Equation Solver-EES ile teorik olarak modellenmiştir [2]. Şekil 1.a ve 1.b de tek kademeli ve çift kademeli ısı pompasının şematik şekli ve lnp-h diyagramı görülmektedir. Şekil 1.a. Tek ve Çift Kademeli Isı Pompalarının Şematik Gösterimi.

35 Şekil 1.b. Tek ve Çift Kademeli Isı Pompalarının lnp-h Diyagramı Sistem için yapılan hesaplamalar ve kabuller şu şekildedir; Tek kademeli ısıtmada, konvansiyonel sistemlerden farklı olarak, CO 2 akışkanını kullanan sistemlerde yoğuşma olmadığı için, yoğuşturucu yerine gaz soğutucu kullanılmaktadır. Bu işlem kritik nokta üzerinde olduğu için, yüksek basınç değerlerine ulaşılmaktadır. Sistemin yüksek basıncı P gs =100 [bar] olarak alınmıştır. Kompresörün adyabatik verimi η c =0,70 olarak, gaz soğutucunun verimi η gs =0.9 olarak alınmıştır. Evaporatörün çektiği ısı Q ev =1 kw olarak alınmıştır. Gaz soğutucuya su giriş sıcaklığı 15 0 C alınmıştır ve gaz soğutucu çıkışında 29 0 C lik su sıcaklığı elde edilmiştir. Adyabatik verim ifadesi; (h η k = (h (1 3 - h - h 3s 2 2 ifadesi ile verilir. Bu ifadeden, kompresör çıkışındaki gerçek soğutkan entalpisi (h 3 değeri elde edilir. Burada h 3s izentropik sıkıştırma işlemi sonucunda, kompresör çıkışında elde edilecek CO 2 nin entalpisidir. Kompresör tarafından tüketilen enerji miktarı; W c = m& r (h 3 -h 2 (2 W k = h 3 -h 2 (3 İfadeleri ile hesaplanır. Akışkan debisi; Q ev = m& r (h 2 -h 5 (4 formülünden çekilerek bulunur. Gaz soğutucu ısıl yükü ; Q gs = m& r (h 3 h 4 (5 olmaktadır. Isıtma etkinlik katsayısı (COP h ise; Q gs COP h = (6 Wc

36 ifadeleriyle hesaplanmıştır. Çift kademeli ısıtmada da yine sistemin yüksek basıncı P gs =100 [bar] olarak alınmıştır. Kompresörün adyabatik verimi η c =0,70 olarak, gaz soğutucunun verimi η gs =0,9 olarak, ara ısı değiştiriciye su giriş sıcaklığı 19 ºC olarak girmiş ve çıkışında 22 0 C su sıcaklığı elde edilmiştir. Gaz soğutucuya su giriş sıcaklığı ise 22 0 C dir ve gaz soğutucu çıkışında 34 0 C su sıcaklığı elde edilmiştir. Evaporatörün çektiği ısı yine aynı değerde, Q ev =1 [kw] olarak alınmıştır. Adyabatik verim ifadeleri; (hcs - hb η k = (hc - hb (has - h2 η k = (ha - h2 Isıtma etkinlik katsayısı (COP h ise; (7 (8 w k1 =h a -h 2 (9 w k2 =h c -h b (10 w toplam =w k1 +w k2 (11 (hc - h4 + (ha hb COP h = (Wtoplam (12 ifadeleriyle hesaplanmıştır [4]. BULGULAR Yapılan hesaplamalar sonucunda tek ve çift kademeli ısı pompaları için elde edilen COP değerlerinin gaz soğutucu basıncıyla değişimi Şekil 2 de, bu sistemlerde kullanılan kompresörlerin gaz soğutucu basıncına göre güç değişimleri ise Şekil 3 de görülmektedir. Şekil 2. Tek ve Çift Kademeli COP Değerlerinin Gaz Soğutucu Basıncıyla Değişimi.

37 Şekil 2 incelendiğinde çift kademeli sistemin COP değerlerinin daha yüksek olduğu görülmektedir. Dolayısıyla sistem tek kademeli olarak çalıştırılmak yerine çift kademeli olarak çalıştırılırsa, daha yüksek performans elde edildiği görülmektedir. Ayrıca Şekil 3 incelenirse bu performansa karşılık olarak, çift kademeli sistemin daha düşük enerji çektiği görülmektedir. 80 75 70 Çift Kademeli Tek kademeli (kw w k 65 60 55 50 45 40 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 P gs [bar] Şekil 3. Tek ve Çift Kademeli Kompresörlerde Harcadığı Gücün Gaz Soğutucu Basıncıyla Değişimi. Şekil 4. Tek ve Çift Kademeli Kompresörlerin Değişik Gaz Soğutucu Basınçlarında Yıllık Elektrik Sarfiyatlarının Değişimi Şekil 4 incelendiğinde, tek ve çift kademeli ısı pompalarının kompresörlerinin yıllık enerji sarfiyatlarının karşılaştırılmasında, tek kademeli sistemin enerji maliyetinin, çift kademeli sisteme göre daha yüksek olduğu görülmektedir. Dolayısıyla bu sistemlerde çift kademeli sıkıştırma yapmak, enerji maliyeti

38 açısından daha iyi olacaktır. Birim kwh maliyeti EPDK nın son verilerine göre alınmıştır. (Ortalama 25 Kr/kWh[5]. SONUÇ Günümüzde sıklıkla kullanılan ısı pompalarında ve buna bağlı olarak soğutma sistemlerinde CO 2 in akışkan olarak kullanılması yaygınlaşmaya başlamıştır. Tek ve çift kademeli CO 2 li ısı pompaları incelendiğinde, ısı pompası sisteminde kabul edilen şartlar altında çift kademeli kompresör kullanımının, performans ve enerji maliyeti açısından daha iyi olduğu görülmüştür. Çift kademeli sistem daha üstün performansa sahip olup, ayrıca enerji tüketimi daha düşüktür. Bu da enerji maliyetinin düşmesi ve dolayısıyla ekonomiklik demektir. Ayrıca CO 2, küresel ısınma potansiyelinin azlığı ve ozon yıkım potansiyelinin olmaması nedeniyle olarak bu sistemler için iyi bir alternatif akışkandır. KAYNAKLAR [1] Kim, M.H., Pettersen, J. ve Bullard, C., Fundamental Process and System Design Issues In CO2 Vapor Compression Cycle, Prog. In Energy and Comb. Sci., Vol: 30, 119-174, 2004. [2] Klein SA. Engineering Equation Solver, Version 7.714. F-Chart Software, 2006. [3] www.usgbc.org/leed [4] Özgür, A.E., Bayrakçı,H.C., Second law analysis of two-stage compression transcritical CO2 heat pump cycle, Int.Journal of Energy Research., DOI: 10.1002/er.1415 Vol: 32, 1202-1209, 2008. [5] http://www.epdk.gov.tr/tarife/elektrik/perakende/perakendetarife.html ÖZGEÇMİŞ Hilmi Cenk BAYRAKÇI 1974 yılı Balıkesir doğumludur. 1995 yılında Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünü bitirmiştir. Aynı üniversitenin Fen Bilimleri Enstitüsü nden 1999 yılında Yüksek Mühendis ve 2006 yılında Doktor unvanını almıştır. 1995-1997 yılları arasında özel şirketlerde bakım ve montaj mühendisi, 1997-2007 yıllarında SDÜ Senirkent MYO İklimlendirme Soğutma Programında okutman olarak görev yapmıştır. 2007 yılından beri SDÜ Senirkent MYO İklimlendirme Soğutma Programında (Termodinamik A.B.D. Yrd. Doç. Dr. Olarak görev yapmaktadır. Soğutma kuleleri, soğutma sistemleri ve uygulamaları, ekserji konularında çalışmaktadır. Arif Emre ÖZGÜR 1977 yılı Eskişehir doğumludur. 1998 yılında Süleyman Demirel Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümünü bitirmiştir. Aynı üniversitenin Fen Bilimleri Enstitüsü nden 2000 yılında Bilim Uzmanı, 2005 yılında Doktor unvanını almıştır. 1998-2005 yılları arasında aynı üniversitede Araştırma Görevlisi olarak görev yapmıştır. 2005 yılından beri Süleyman Demirel Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümü nde Yrd. Doç. Dr. Olarak görev yapmaktadır. Soğutma kuleleri, soğutma sistemleri ve uygulamaları, termo-ekonomik optimizasyon, ekserji konularında çalışmaktadır. Ali Ekrem AKDAĞ 1983 yılı Isparta doğumludur. 2006 yılında Süleyman Demirel Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümünü bitirmiştir. Aynı üniversitenin Fen Bilimleri Enstitüsü nde Yüksek lisans yapmaktadır. Soğutma sistemleri ve uygulamaları, termo-ekonomik optimizasyon, ekserji konularında çalışmaktadır.