ÇİFT KADEMELİ TRANSKRİTİK R744 SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE GENLEŞME TÜRBİNİ KULLANIMININ TERMODİNAMİK ANALİZİ



Benzer belgeler
Boru İçerisindeki Bir Akış Problemine Ait Analitik ve Nümerik Çözümler

CO 2 SOĞUTKANLI SICAK SU ISI POMPALARININ PERFORMANS ANALİZİ

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

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

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

Co 2 Soğutucu Akışkanlı Isı Pompasının Soğutma ve Isıtma Karakteristiklerinin İncelenmesi

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

EJEKTÖRLÜ TRANSKRĠTĠK CO 2 SOĞUTMA SĠSTEMĠNĠN ENERJĠ VE EKSERJĠ ANALĠZĠ

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

Sınav Süresi 60 dakikadır, artı 15 dakika giriş yapma süresi bulunmaktadır.

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

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

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

Akışkanlı Isı Pompası Sistemlerinin Mahal Isıtma Amaçlı Kullanımı

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

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

Multicargo-FMC Fluid Kontrollü Hidrofor

TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARINDA CO 2 KULLANIMI

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

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

YX = b X +b X +b X X. YX = b X +b X X +b X. katsayıları elde edilir. İlk olarak denklem1 ve denklem2 yi ele alalım ve b

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

Vorteks Tüpünde Akışkan Olarak Kullanılan Hava İle Karbondioksitin Soğutma Sıcaklık Performanslarının Deneysel İncelenmesi

BÖLÜM 5 İDEAL AKIŞKANLARDA MOMENTUMUN KORUNUMU

VORTEKS TÜPÜNDE AKIŞKAN OLARAK KULLANILAN HAVA İLE AZOT GAZININ SOĞUTMA SICAKLIK PERFORMANSLARININ DENEYSEL İNCELENMESİ

MAK TERMODİNAMİK BAHAR YARIYILI ARA SINAV-1

Ankara Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Ankara Aysuhan OZANSOY

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

36 SOĞUTUCU AKIŞKANININ SOĞUTMA UYGULAMALARINDA PERFORMANS İNCELEMESİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ LABORATUARI

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

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

TAM KLİMA TESİSATI DENEYİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 5 Sayı: 3 sh Ekim 2003

GREE U-MATCH TİCARİ TİP KLİMA SERİSİ

V / 50 /1. 280/310/350/400 32/35/37/40 255x730x x793x x712x x823x /4-3/

BASAMAK TİPİ DEVRE YAPISI İLE ALÇAK GEÇİREN FİLTRE TASARIMI

ALTERNATİF AKIM BÖLÜM 6. Alıştırmalar. Alternatif Akım ÇÖZÜMLER i m. Akım denkleminde t = s yazarsak akımın. anlık değeri, i = i m

(1.18 kg/m )(9.807 m/s )( h) ( ) kpa

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

SAE 10, 20, 30 ve 40 d = 200 mm l = 100 mm W = 32 kn N = 900 d/dk c = mm T = 70 C = 2. SAE 10 için

3. TERMODİNAMİK KANUNLAR. (Ref. e_makaleleri) Termodinamiğin Birinci Kanunu ÖRNEK

İNDİREK / DİREK EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMLERİ KOMBİNASYONU

PEAD. Serisi. Gizli Tavan Tipi. Kompakt İç Ünite. 250mm. Dıș Statik Basınç

PEAD. Serisi. Gizli Tavan Tipi. Kompakt İç Ünite. 250mm. Dıș Statik Basınç

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

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

THERM. Pilsa BASALTTHERM. PP-RCT Tesisat Borusu

v A) 450 B) 500 C) 550 D) 600 E) 650

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

Soru No Puan Program Çıktısı 1,3,10 1,3,10 1,3,10

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİNDE R410A VE R32 SOĞUTUCU AKIŞKANLARININ TERMODİNAMİK ANALİZİ

SOĞUTMA SİSTEMLERİ VE ÇALIŞMA İLKELERİ (Devamı)

MATLAB GUI TABANLI ELEKTROMIKNATIS DEVRE TASARIMI VE ANALİZİ

YENİ NESİL ASANSÖRLERİN ENERJİ VERİMLİLİĞİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

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

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

Bilgisayar uygulamalarının yaygınlaştığı gü - 2. SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN T

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

EMEKLILIK SİSTEMLERİ SINAV SORULARI WEB-ARALIK Bireysel emeklilik sistemine ilişkin olarak aşağıdakilerden hangisi(leri) yanlıştır?

ÇİFT KADEMELİ SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ

FİZ101 FİZİK-I. Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü B Grubu 3. Bölüm (Doğrusal Hareket) Özet

Ağırlık Kuv. / Atalet Kuv. Viskoz Kuv. / Atalet Kuv. Basınç Kuv. / Atalet Kuv. Basınç ve basınç farkının önemli olduğu problemler

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

VİDALAR VE CIVATALAR. (DĐKKAT!! Buradaki p: Adım ve n: Ağız Sayısıdır) l = n p

Evolvent profil, eksenler arası mesafedeki küçük. Evolvent Düz Dişli Çarklarda Diş Kökü Eğrilerinin İncelenmesi. makale GİRİŞ

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

AZEOTROPİK VE YAKIN AZEOTROPİK SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TRİBOLOJİ LABORATUARI DENEY FÖYÜ

İnşaat Mühendisliği Bölümü UYGULAMA 2- MODEL BENZEŞİMİ

PKA. Serisi. Duvar Tipi. Düz Panel & Saf Beyaz Yüzey. Kompakt İç Üniteler

Buhar Sıkıştırmalı Ejektörlü Soğutma Sisteminde Yoğuşturucu ve Buharlaştırıcı Boyutlarının Belirlenmesi

Dönerek Öteleme Hareketi ve Açısal Momentum

HİDROLİK. Ders Notları. Balıkesir Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü. Yrd.Doç.Dr. Nuray GEDİK - Yrd.Doç.Dr. Umut OKKAN

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 1

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

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

SOĞUTUCU AKIŞKANIN ÖZELLİKLERİ

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

GÖVDE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİLİ R404A KULLANILAN BİR SOĞUTMA SİSTEMİNİN ENERJİ VE EKSERJİ ANALİZİ

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

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ORGANİK RANKİNE ÇEVRİMİ İLE ÇALIŞAN ATIK ISI KAYNAKLI BİR SOĞUTMA SİSTEMİNİN PERFORMANSININ ARAŞTIRILMASI

Havalandırma Cihazlarında Isı Geri Kazanım ve Toplam Enerji Verimliliğinin Simülasyonu

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

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

ASTRONOTİK DERS NOTLARI 2014

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

ÇĠFT KADEMELĠ ABSORBSĠYONLU - BUHAR SIKIġTIRMALI KASKAD SOĞUTMA ÇEVRĠMĠNĠN TERMODĠNAMĠK ANALĠZĠ

YAYINIMLI SOĞURMALI SOĞUTMA SİSTEMİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ VE SOĞUTMA VERİMİ ANALİZİ

TEKNİK FİZİK ÖRNEK PROBLEMLER-EK2 1

Organik Rankine Çevrimi (ORC) ile Birlikte Çalışan Buhar Sıkıştırmalı Bir Soğutma Çevriminin Ekserji Analizi

3-23 Tabloyu su için tamamlayınız T, C P, kpa h, kj/kg x Faz tanımı

XII. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ ERGİN BAYRAK, NACİ ŞAHİN Nisan 2015, İZMİR

İ. T. Ü İ N Ş A A T F A K Ü L T E S İ - H İ D R O L İ K D E R S İ Model Benzeşimi

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

Transkript:

Isı Bilii ve Tekniği Degisi,,, 91-97, 01 J. of Theal Science and Technology 01 TIBTD Pinted in Tukey ISSN 100-615 ÇİFT KADEMELİ TRANSKRİTİK R7 SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE GENLEŞME TÜRBİNİ KULLANIMININ TERMODİNAMİK ANALİZİ Hili Cenk BAYRAKÇI*, Aif Ee ÖZGÜR** ve Abdullah ALAN* * Süleyan Dei Ünivesitesi Senikent MYO. İklilendie.-Soğuta Bölüü 600 Senikent, Ispata, cenkbayakci@sdu.edu.t; abdullahalan@hotail.co ** Süleyan Dei Ünivesitesi Teknoloji Fakültesi, Eneji Sistei Mühendisliği Bölüü 60 Ispata, eeozgu@sdu.edu.t (Giş Taihi: 01.0.01, Kabul Taihi:.11.01) Özet: İki kadei tanskitik (kitik nokta üstü) R7 (CO ) soğuta çeviinde, genleşe valfi ve genleşe tübini kullanıının faklılığı teodinaik açıdan analiz edilişti. Çalışada değişken paaete gaz soğutucu basıncı, aa kadee basıncı ve soğutkanın buhalaşa sıcaklığıdı. Kopesöün izentopik veii bi apiik ifade ile hesaplanıştı. Çevilein COP ve ikinci yasa veilei paaetik analizle ile de edilişti. Çevide genleşe valfi yeine genleşe tübini kullanak ile çeviin COP ve ikinci yasa veilei otalaa %10 atış gösteişti. Ayıca çevi için bi optiu buhalaşa sıcaklığı kavaının olabileceği ve aa kadee basıncının hesaplanasında kullanılan gen bi yaklaşıın, çevi veililiği için hatalı bi uygulaa olacağı vugulanıştı. Anahta Kie: R7, genleşe tübini, tanskitik soğuta çevii. THERMODYNAMIC ANALYSIS OF EXPANDER USAGE IN TWO STAGE- TRANSCRITICAL R7 COOLING SYSTEMS Abstact: In this study, diffeence of the expansion valve and expande usage in two-stage, tanscitical R7 (CO) efigeation cycle was analyzed theodynaically. Vaiable paaetes on this study ae gas coole pessue, intestage pessue and evapoation tepeatue of efigeant. Isentopic efficiency of the copesso is calculated by an epiical equation. COP and second law efficiency values of cycles ae obtained by paaetical analysis. By using expande instead of expansion valve in the cycle, COP and second law efficiency values incease 10% aveagy. Additionally, it is ephasized that thee could be an optiu evapoation tepeatue concept, and the geneal appoach fo calculation of inte-stage pessue is a wong pactice fo cycle efficiency. Keywods: R7, expande, tanscitical cooling cycle. SİMGELER VE İNDİSLER aa Aa soğutucu COP Soğuta pefoans katsayısı e Özgül ekseji (kj/kg) Elektik otou gs Gaz soğutucu h Özgül entalpi (kj/kg) I Tesinezlik (kw) k1 Alçak basınç kopesöü k Yüksek basınç kopesöü Akışkan debisi (kg/s) P Basınç (N/) Q Isı (kw) s Özgül entopi (kj/kg K) T Sıcaklık (oc) t Tübin t Tübin ekanik v Valf II. yasa η Vei 0 Çeve şatlaı 1 7 Akışkanın çevi içeindeki özlik noktalaı GİRİŞ Son yıllada soğuta sisteindeki gişe ve kües ısınanın etkilei, biçok soğutucu akışkanın kullanıının tek edilesine ve yasaklanasına neden oluştu. Buha sıkıştıalı soğuta sisteinde, son 15 yıla kada, genlikle klooflookabon (CFC) ve hidoklooflookabon (HCFC) içeen soğutucu akışkanla kullanılıken, kües ısına ve ozon tabakasındaki dine sebebiyle soğuta endüstisi altenatif soğutucu akışkan aayışına giişti (Chistensen et al., 00). Soğuta sistei ialatçılaı altenatif soğutucu akışkan aayışında üç te kitei göz önüne alaktadıla. Çeves sounlaa yol açaası veya çeves açıdan olusuz etkileinin ihal edilebili olası, kolay ve ekonoik bi şekilde tein edebili olası ve sistede

yüksek eneji veililiği sağlayabilecek özlikte olası bu kite aasında sayılabili. CO (R7) hacis ısı tansfe kapasitesi (q v ), yüksek bi akışkandı (0 o C buhalaşa sıcaklığındaki hacis soğuta kapasitesi.55 kj/ tü). CO, CFC, HCFC, HFC ve HC gubundaki diğe soğutucu akışkanla ile volüetik ısı tansfe kapasiteine göe kıyaslandığında, ila 10 kat, daha yüksek tansfe kapasitesine sahip olduğu göülektedi. Fakat CO in kitik sıcaklığı ve kitik basıncı (Tk = 1.1 o C, P k = 7.8 ba) siste tasaıını etkileektedi. Sisteden ısı atılası işlei kitik nokta üzeinde geçekleşekte ve CO bu süeçte genlikle yoğuşaaktadı (sıcaklığı, kitik sıcaklığın altına düştüğünde, yoğuşa gözlenektedi). Kısıla işlei sonasında akışkanın faz duuu ıslak buha olaktadı ve sıvılaşış soğutucu akışkan ile soğuta etkisi de edilektedi. Bu sebeple konvansiyon sistedeki yoğuştuucu yeine, CO soğutucu akışkanlı sistede, gaz soğutucu olaak adlandıılan bi ısı değiştiici kullanılaktadı. Bu duu CO için bi dezavantajdı ve he ne kada kolay bulunsa da üetii beklendiği kada düşük aliyetli değildi (Kasap vd., 011). Soğuta sisteinde siste etkinliğini attıabilek için değişik etotla uygulanaktadı. Bu etotladan bii sistede genleşe valfi yeine genleşe tübini kullanılasıdı. Liteatüde bununla ilgili biçok çalışa evcuttu. Stosic vd. (00), yaptıklaı çalışada, CO ile çalışan bi soğuta sisteinde, vidalı bi kopesöün genleşe tübini olaak kullanıını inceişledi. Genleşe tübininin çeviin teodinaik pefoansına olan etkileini aaştıışla ve pefoans katsayısında % 7 lik atış potansiyi olduğunu bitişledi. Basz vd. (001), su soğutalı chille üniteinin kullanıldığı bi sistede, genleşe valfi yeine, bi çift vidalı kopesöün genleşe tübini olaak kullanıını inceişledi. Genleşe tübini kullanıının, kopesö iş geeksiniini öni ölçüde azalttığını vugulaışladı. Nagata vd. (010), CO li soğuta sistei için scoll (saal) kopesöe entege ediliş bi genleşe tübini pototipinin giştiilesi ile ilgili deneys olaak çalışışladı. Sistede aa soğutucu kullananın öneine dikkat çekişledi. Yang vd. (007), iki kadei sıkıştıanın yapıldığı, üç faklı kitik nokta üstü kabondioksit soğuta çeviinin, genleşe tübini (expande) ile pefoans atışını inceişledi. Çeviin tüüne göe, % 11. ila % 5 aalığında vei atışı sağlanabildiğini gösteişledi. Bu çalışada, liteatüdeki çalışaladan faklı olaak, genleşe tübini ve aa soğutucuya sahip çift kadei kitik üstü çevili bi CO li soğuta sisteinin teodinaik analizi yapılıştı. Bu analiz için EES (Engineeing Equation Solve) bilgisaya pogaı kullanılıştı. Sistede genleşe valfının ve genleşe tübininin ayı kullanıldığı duula için çevilein eneji etkinliği ve ekseji veililiği açısından kaşılaştıalaı sunuluştu. TEORİK ANALİZ İki kadei kitik nokta üstü çevie sahip bi sistede kısa valfi ve bi genleşe tübinin, genleşe eanı olaak, kullanılası duulaı ayı ayı incenişti. Şekil 1 de bu çeviin eanlaı göülektedi. Şekil ve te çevilein şeatik gösteilei, CO in T-s ve lnp-h diyagalaı üzeinde, veilişti. İki çevi aasındaki fak genleşe işleinin faklı eanla ile yapılasıdı. 1----5-6-7v şeklindeki sıalaaya sahip çevide, CO in basıncı, bi genleşe valfıyla düşüülüken, 1----5-6-7t sıalaasına sahip diğe çevide kopesöü (alçak basınç) çalıştıaya yadıcı olan bi genleşe tübini kullanılaktadı. Robinson ve Goll (1998) yaptıklaı çalışada CO kullanılan kitik üstü bi soğuta çeviinin genleşe tübinli ve genleşe tübinsiz olaak veileini aaştıışladı. %60 izentopik veie sahip genleşe tübinli, iç ısı değiştiicisi olayan kitik üstü kabondioksit çeviinde, % 5 daha fazla COP değei de edildiğini bitişledi. Özgü vd. (008), yaptıklaı çalışada tek kadei kitik üstü bi CO soğuta çeviinde, genleşe valfi ve genleşe tübini kullanılası duulaını inceişledi. He iki çevi için gaz soğutucu basıncıyla STK (soğuta tesi katsayısı) ve ekseji veii değişiini inceişledi. Ayıca sistedeki he bi bileşenin ekseji yıkılaını faklı gaz soğutucu ve evapoatö basınçlaı için sunuşladı. Şekil 1. Kitik üstü R7 çevileinin eanlaının şeatik gösteii (Alan, 011). 9

P [ba] T [ C] T [ C] 150 15 100 75 50 5 0-5 -50-75 -,5 -,00-1,75-1,50-1,5-1,00-0,75-0,50-0,5 0,00 s [kj/kgk] 150 15 100 75 50 5 0-5 -50 6 7 60 ba 5 ba 18.7 ba R7 9.1 ba 0. 0. 0.6 0.8 s [kj/kgk] Şekil. Genleşe valfi (a) ve genleşe tübini (b) kullanılan, kitik nokta üstü çevileinin, R7 ün T-s diyagaında şeatik gösteii (Alan, 011). Şekil. Kısa valfi ve genleşe tübini kullanılan çevilein R7 ün lnp-h diyagaında şeatik gösteii. 0.0017-75 -,5 -,00-1,75-1,50-1,5-1,00-0,75-0,50-0,5 0,00 x 10 10 10 1 5 x 10 0 6 7 R7 60 ba 5 ba 18.7 ba 9.1 ba 0. 0. 0.6 0.8 6 7v 7t Kitik nokta üstü R7 çevileinde soğutucu akışkanın yoğunluğu konvansiyon soğutkanlaa oanla yüksekti. Bu yüzden daha düşük akış hızlaı de edili ve siste bileşenleindeki basınç düşülei ihal edilebili (Çik, 00). Bu ve benzei basitleştiici kabulle yapılabili. Bu çalışada, çevilein teodinaik açıdan odlenesinde, liteatüdeki çalışala ışığında aşağıdaki kabulle yapılıştı: 0.0017 15.5 C 1. C -11.8 C -5 C R7 0. 0. 0.6 0.8-00 -00-00 -100 0 5 5 1 1 h [kj/kg] 0.0057 0.0057 0.01 0.01 5 1 0.019 0.019-1 0.0 0.0-0.9 0.06 /kg 0.06 /kg -0.8-0.7-0.6 kj/kg-k P 7t = P 7v = P 1 = P P = P P 6 = P 5 Çevi bileşenleinden çeveye olan ısı kayıplaı ihal edilişti. Çevilede, evapoatö çıkışındaki, aşıı kızdıa değei 7 ºC di. Refeans (çeve) sıcaklığı 1 ºC alınıştı. Atosfe basıncı değei P 0 =101 kpa alınıştı. Aa kadee ısı değiştiici ve gaz soğutucu etkinliklei 0.9 alınıştı. η t, tübin ekanik veii, 0.98 alınıştı. η, kopesö ekanik veii ve η, ektik otou veii, 0.9 alınıştı. Çalışada dikkate alınan kopesö izentopik vei değei, he bi kopesöün basınç oanı değei dikkate alınaak, alçak kadee ve yüksek kadee basınç kopesölei için aşağıdaki eşitlikle sıasıyla kullanılaak de edilişti (Robinson ve Goll, 1998). P P 0.815 0.0 0.001 P 0.0001 1 (1) k P 1 P 1 P 1 P5 P5 P5 0.815 0.0 0.001 0.0001 P P P k () Bu ifadeden de edilen izentopik vei değei kullanılaak kopesölein çıkışındaki soğutkanın entalpilei h h h () s h k1 h h h () 5s 5 h k ifadei ile de edilişti. Aa kadee ısı değiştiici ve gaz soğutucu etkinlikleinin, yeti hava hızı sağlandığı takdide, 0,9 değeine çıkabileceği, ısı değiştiici üeticisi fialaın test sonuçlaından anlaşılabilektedi (Kauf, 1999). Bu etkinlik değei kullanılaak, ikinci kadee kopesöünün giişindeki soğutucu akışkan sıcaklığı (T ) ve gaz soğutucu çıkışındaki soğutucu akışkan sıcaklıklaı, sıasıyla, aşağıdaki ifade ile de edili; T. T T1 T aa (5) 6 T5. T5 T1 T aa (6) Buada aa soğutucudan ve gaz soğutucudan ısıyı alan hava akıının sıcaklığı (T1 ve T1) efeans çeve sıcaklığı (1 ºC) olaak seçilişti. 9

Genleşe valfi kullanılan ve genleşe tübini çıkışlaındaki entalpile sıasıyla; h h7 v 6 (7) h7 t h6 tübin. h6 h7 ts (8) ifadei ile hesaplanı. Buada h7ts izentopik bi genleşe tübini (ideal tübin) ile de edilebilecek tübin çıkışındaki soğutucu akışkan entalpisidi. Çevideki diğe paaete (buhalaşa sıcaklığı, gaz soğutucu basıncı ve aa kadee basıncı) değişken olaak alınıştı. Tablo 1. Sistei oluştuan eanlaın denge denklei 1.kopesö Yukaıda bitilen kabulle ve değişken olaak alınan diğe paaete ile soğutucu akışkanın, he bi noktadaki entalpi ve entopi değei de edilişti. Bu veile ışığında, çevilein, teodinaiğin 1. ve. yasa analizlei, kinetik eneji ve potansiy eneji teilei ihal edileek, yapılıştı. Bu teilein ihal edilesiyle soğutkanın he bi noktadaki akış kullanılabililiği; e h h 0 T0. s s0 (9) ifadesi ile de edilişti. Analizde kullanılan denge denklei he bi ean için aşağıdaki tabloda veilişti. Eneji dengesi Ekseji dengesi Kütlenin dengesi k. h W 1. h. e Wk1. e Ik1 Aa ısı değ.. kopesö.. h 1. h1. h 1. h1 e 1. e1. e 1. e1 Iaıı k. h W 5.. e Wk 5. e5 Ik 1 1 5 Gaz soğutucu 5. 1. h1 6. h6 15. h15 5. e5 1. e1 6. e6 15. e15 Igs 5 6 1 15 Genleşe tü.. W 6 h6 7. h7 t W t tg W t. t 6. e6 7. e7t Wt It 6 7t Genleşe v. h6 h7 v 6. e6 7. e7v Iv 6 7v Evapoatö 7 t. h7t 10. h10. h 11. h11 7 v. h7v 10. h10. h 11. h11. 7 t e7t 10. e10 1. e1 11. e11 7 v. e7v 10. e10 1. e1 11. e11 I ev I ev t v 1 7 1 7 Tablo 1 de veilen denge denklei çözüleek kopesö ve tübin işlei ile he bi siste bileşenin tesinezlik değei hesaplanıştı. Genleşe tübinin geçek iş değei (Wtg) ise tübin kapasitesi ile tübin ekanik veiinin çapılasıyla de edilişti. Çevilein soğuta etkinliklei ve ekseji veilei aşağıdaki denkle ile de edilişti. Genleşe tübini kullanılan çevi için; COP h η.η h h7 h h η.η W tg (1) Genleşe valfi kullanan çevi için; h h7 COP (10) h h h h η 5.η η.η e e7 ll (11) h h h.. ll h. e e7 h h. W tg (1) denklei kullanılıştı. R7 ün teofiziks özliklei ve yazılan denge denkleinin çözüünde bi ühendislik denkle çözücü bilgisaya pogaı (EES) kullanılıştı (Span ve Wagne, 1996; Klein, 011; Leon vd., 007). Denge denklei 9

paaetik analiz yolu ile değişik siste paaeteinde çözülüştü. BULGULAR He iki çeviin, sabit bi gaz soğutucu basıncında (90 ba), değişik aa kadee basınçlaı için soğuta etkinlikleinin ve ekseji veileinin soğutucu akışkanın buhalaşa sıcaklığı ile değişilei, sıasıyla, Şekil ve 5 te veilişti. Şekil ve Şekil 5 youlandığında, aynı gaz soğutucu basıncı değeinde, çift kadei tanskitik R7 soğuta çeviinde genleşe valfi yeine genleşe tübini kullanıı ile COP ve ikinci yasa veii için otalaa % 10 bi atış olacağı ifade edilebili. sıcaklığı (-0 o C) için sunuluştu. Bu şekilleden göülektedi ki, aa kadee basıncının 70 ba olası duuunda, gaz soğutucu basıncı değişse de sistein COP ve ikinci yasa veii değeinin heen heen değişediği göülektedi. Aa kadee basıncının daha düşük bi değede olası duuunda, gaz soğutucu basıncının atışı ile COP ve ikinci yasa veii hızla azalaktadı. Bu sonuç aynı zaanda şunu gösteektedi ki, aa kadee basıncının bilenesinde kullanılan gen kaekök yaklaşıı ( P P buh. P gs ), R7 çevilei için yanlış sonuç veektedi. Bu yaklaşı aa kadee basıncını, soğutucu akışkanın buhalaşa ve gaz soğutucu basınçlaının çapılaının kaekökü olaak, bile. Bu uygulaa ideal gazla için geçidi ve tanskitik çevilede R7 ideal gaz yaklaşıı segileekten uzaktı. Şekil 6 ve 7 de COP ve ekseji veileinin, atan gaz soğutucu basıncı ile azalasının nedeni, kopesö iş kapasitesinin atışıdı. 70 ba aa kadee basıncında, COP ve ekseji veiinin, atan gaz soğutucu basıncı ile azala eğilii oldukça azdı. 50 ba aa kadee basıncında ise bu azala eğilii daha hızlı olaktadı. Bu duu bi optiu aa kadee basıncının va olduğunu ifade etektedi. Optiu aa kadee basıncının valığı liteatüdeki çalışaladan anlaşılaktadı ve -0 oc için 70 ba değei civaındadı (Özgü, 01). Şekil. Değişik aa kadee basınçlaı için çevilein soğuta etkinlikleinin buhalaşa sıcaklığı ile değişii. Şekil 6. Değişik aa kadee basınçlaı için çevilein soğuta etkinlikleinin gaz soğutucu basıncı ile değişii. 0,6 0, P = 70 ba (tübin) P = 50 ba (tübin) P = 70 ba (valf) P = 50 ba (valf) hii 0,8 0, Şekil 5. Değişik aa kadee basınçlaı için çevilein ekseji veileinin buhalaşa sıcaklığı ile değişii. Çevilein COP ve ikinci yasa veii değeinin, çeviin gaz soğutucu basıncı ile değişilei ise Şekil 6 ve Şekil 7 de sunuluştu. He iki şekilde de değişile iki faklı aa kadee basıncı ve tek bi buhalaşa 0, T ev = - 0 o C 0,6 75 80 85 90 95 100 105 110 P gs (ba) Şekil 7. Değişik aa kadee basınçlaı için çevilein ekseji veileinin gaz soğutucu basıncı ile değişii. 95

He iki çevideki eanlaın tesinezlikleinin oansal dağılılaı Şekil 8 de sunuluştu. Kopesölein ve gaz soğutucunun öni tesinezlik oanına sahip olduğu göülektedi. Ayıca genleşe valfi yeine genleşe tübini kullanılası, soğutkanın basıncının azaltılası süecindeki, tesinezliğin % 6 dan % 1 ye azaltılasına yol açıştı. Bu sonuç, topla tesinezliğin azalasında, genleşe tübini kullanıının öneini bi kee daha vugulaaktadı. Şekil 8 de sunulan duu için genleşe valfi kullanılan çeviin topla tesinezliği, genleşe tübini kullanılan çeviden % 19.5 daha fazladı. Bu şekillede; 1-buhalaştııcı, - gaz soğutucu, - aa ısı değiştiici, - 1. kadee kop., -. kadee kop., 6- genleşe valfi/genleşe tübini eanlaını ifade etektedi. tesinezlikle, aynı şatlada, kısa valfi kullanılan çevie göe daha azdı. Bu da çevide genleşe tübini kullanıının sistein tesinezliklei (ekseji yıkıı) üzeindeki etkisini gösteektedi. Genleşe tübininin kullanılasıyla sistein topla tesinezliğinin azaldığı göülüştü. Soğuta ve ısı popası sisteinde CO in soğutucu akışkan olaak kullanıı, HCFC ve HFC lein sızıntısından kaynaklanan, sea etkisinin azalasında bi çözü olabili. Fakat bu sistein 1. yasa ve. yasa veilei atıılalıdı. Son yıllada yapılan çalışalada bu konuya odaklanıştı. CO in faz duuu, genleşe cihazında, kızgın buhadan doyuş sıvı-buha kaışıına dönektedi. Bundan dolayı daha yüksek alzee öüne sahip yüksek veili genleşe tübinlei geeklidi. Yüksek siste veilei de edebilek için bu ekipanla üzeine odaklanalıdı. Tü bu veile ışığında, CO li bi sistede genleşe tübini kullanıının kısa (genleşe) valfına göe eneji ve ekseji veililiği açısından daha iyi pefoans segilediği göülüştü. Ayıca ekonoik açıdan da tasauf sağlanabili. KAYNAKLAR a) Genleşe valfi çevii Alan, A., 011, Çift Kadei CO li Soğuta Sisteinde Genleşe Tübini Kullanıının Eneji Potansiyine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, SDÜ Fen Bililei Enstitüsü, Makine Eğitii Ana Bili Dalı, Ispata. Basz, 001: US Patent 6,185,956 Chistensen, K.G., Betilsen P., 00. Refigeation Systes in Supeakets with Popane and CO Enegy Consuption and Econoy, Jounal of EcoLibiu, Cilt: Febuay, 6. b) Genleşe tübini çevii Şekil 8. Bili aa kadee, gaz soğutucu basınçlaında (P = 50 ba, Pgs = 90 ba) ve -0 oc buhalaştııcı sıcaklığı şatlaında, çevi bileşenleinin tesinezlik yüzdei. SONUÇ Bu çalışada, kitik üstü iki kadei R7 çeviinde, genleşe valfi yeine genleşe tübininin kullanıı teodinaik açıdan analiz edilişti. Faklı işlete şatlaı için ilk olaak bi bilgisaya odi giştiiliş daha sona COP ve eksejetik vei üzeinden değendie yapılıştı. Aynı zaanda bileşen seviyesindeki tesinezlik analizlei de yapılıştı. Bu çalışada yapılan tü analizlede, CO li çift kadei bi soğuta çeviinde genleşe valfi yeine, genleşe tübini kullanıının COP (soğuta pefoans katsayısı) ve. yasa veii (ηii) için atış, siste topla tesinezliğinde ise azala sağladığı göülüştü. Dolayısıyla genleşe tübini kullanıının siste veililiği açısından olulu etki oluştuduğu ifade edilebili. Genleşe tübini kullanılan çevideki Çik, A., 00. Pefoance of Two-stage CO Refigeation Cycles, Yüksek Lisans Tezi, Univesity of Mayland, ABD. Kasap F., Acül H., Canbaz H., Ebil S., 011. R7 (CO) Soğutucu Akışkanlı Soğuta Sistei, Kanatlı Boulu R7 (CO) Evapoatö ve Gaz Soğutucu Tasaı Esaslaı. X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongesi. Kauf, F., 1999. Deteination of The Optiu High Pessue Fo Tanscitical CO Refigeation Cycle. Intenational Jounal of The. Sci., 8, 5-0. Klein, S. A., Engineeing Equation Solve, vesion 9.0-D, F-Chat Softwae, 011. Leon, E. W., Hube, M. L., Mclinden, M. O., 007. NIST Standad Refeence Database, Vesion 8.0, Physical and Cheical Popeties Division (Softwae). 96

Nagata, H., Kakuda, M., Sekiya, S., Shioji, M., Koda, T., 010. Devopent Of A Scoll Expande Fo The CO Refigeation Cycle 010 Intenational Syposiu on Next-geneation Ai Conditioning and Refigeation Technology,Tokyo, Japan, 771-78. Özgü, A.E., Bayakçı, H.C., 008. Second Law Analysis of Two-Stage Copession Tanscitical CO Heat Pup Cycle, Int. J. of Enegy Reseach, 10-109. Özgü, A.E., 01. İki Kadei Kitik Nokta Üstü CO Çevili Soğuta Sisteinde Optiu Aa Kadee Basıncının İncenesi, Gazi Ünivesitesi Fen Bililei Degisi Pat C: Tasaı ve Teknoloji, Cilt 1, Sayı, s. 71-79. Span R., Wagne W., 1996. A New Equation Of State Fo Cabon Dioxide Coveing The Fluid Region Fo The Tiple-Point Tepeatue To 1100 K At Pessue Up To 800 Mpa, Jounal of Physics Che. Ref. Data, 5(6), 1509-1596. Stosic, N., Sith, I.K., and Kovacevic, A., 00. Cente fo Positive Displaceent Copesso Technology City Univesity, London, EC1V 0HB, U.K., 1-8. Yang, J.L., Ma, Y.T., Liu, S.C., 007. Pefoance Investigation of Tanscitical Cabon Dioxide Two- Stage Copession Cycle with Expande. Enegy,, 7 5. Robinson, D.,M., Goll, E.A., 1998. Efficiencies of Tanscitical CO Cycles With And Without An Expansion Tubine, Int. J. of Refigeation, 1(7), 577-589. Hili Cenk BAYRAKÇI, 197 yılında Balıkesi de doğdu. 1995 yılında Süleyan Dei Ünivesitesi Mühendislik Mialık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölüü nden ezun oldu. 1999 yılında, yine aynı ünivesitenin Makine Mühendisliği ana bili dalında yüksek lisans deecesi aldı. 1995 1997 yıllaı aasında öz şiketlede ontaj ve bakı ühendisi olaak, 1997 007 yıllaı aasında Süleyan Dei Ünivesitesi Senikent Meslek Yüksekokulu Teknik Pogalaında okutan olaak çalıştı. 006 yılında doktoasını Süleyan Dei Ünivesitesi Makine Mühendisliği ana bili dalında taaladı. 007 yılında Süleyan Dei Ünivesitesi Senikent Meslek Yüksekokulu Teknik Pogalaına Yadıcı Doçent Dokto olaak atandı. 01 yılında Makine Teknolojilei alanında Doçent unvanını aldı. Halen aynı göevine deva etektedi. Altenatif soğutucu akışkanla, ekseji analizi ve teiz ve tükenez eneji kaynaklaı konulaında çalışaktadı. Aif Ee ÖZGÜR, 1977 yılında Eskişehi de doğdu. 1998 yılında Süleyan Dei Ünivesitesi Tesisat Öğetenliği Bölüü nden ezun oldu, 001 yılında, yine aynı ünivesitenin Makine Eğitii ana bili dalında yüksek lisans deecesi aldı. 1998 005 yıllaı aasında Süleyan Dei Ünivesitesi Teknik Eğiti Fakültesi Makine Eğitii Bölüü nde aaştıa göevlisi olaak çalıştı. 005 yılında doktoasını Süleyan Dei Ünivesitesi Makine Mühendisliği ana bili dalında taaladı. Yine 005 yılında Süleyan Dei Ünivesitesi Teknik Eğiti Fakültesi Makine Eğitii Bölüü ne Yadıcı Doçent Dokto olaak atandı. 010 yılında Doçent unvanını aldı. 011 yılında Süleyan Dei Ünivesitesi Teknoloji Fakültesi Eneji Sistei Mühendisliği Bölüü ne Doçent olaak atandı. Halen aynı göevine deva etektedi. Altenatif soğutucu akışkanla ve altenatif soğuta sistei boyutlandıalaı, ekseji analizi ve teiz ve tükenez eneji kaynaklaı konulaında çalışaktadı. Abdullah ALAN, 1978 yılında Ispata da doğdu. 001 yılında Süleyan Dei Ünivesitesi Teknik Eğiti Fakültesi, Tesisat Öğetenliği Bölüü nden ezun oldu 011 yılında, yine aynı ünivesitenin Makine Eğitii ana bili dalında yüksek lisans deecesi aldı. 00 yılından bei Süleyan Dei Ünivesitesi Senikent Meslek Yüksekokulu Teknik Pogalaında kısi zaanlı öğeti eanı olaak göev yapaktadı. Soğuta ve iklilendie sistei üzeinde çalışaktadı. 97