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

Benzer belgeler
TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARINDA CO 2 KULLANIMI

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

Akışkanlı Isı Pompası Sistemlerinin Mahal Isıtma Amaçlı Kullanımı

CO 2 SOĞUTKANLI SICAK SU ISI POMPALARININ PERFORMANS ANALİZİ

Co 2 Soğutucu Akışkanlı Isı Pompasının Soğutma ve Isıtma Karakteristiklerinin İncelenmesi

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

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

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

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

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

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ÇİFT KADEMELİ SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİNDE R410A VE R32 SOĞUTUCU AKIŞKANLARININ TERMODİNAMİK ANALİZİ

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

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

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

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

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

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

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

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

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

36 SOĞUTUCU AKIŞKANININ SOĞUTMA UYGULAMALARINDA PERFORMANS İNCELEMESİ

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

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

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

CO 2 AKIŞKANLI ISI POMPASI SİSTEMLERİNİN MAHAL ISITMA AMAÇLI KULLANIMI

EJEKTÖRLÜ TRANSKRĠTĠK CO 2 SOĞUTMA SĠSTEMĠNĠN ENERJĠ VE EKSERJĠ ANALĠZĠ

Kaskad Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi ve Performans Değerlendirmesi

Buhar Sıkıştırmalı Ejektörlü Soğutma Sisteminde Yoğuşturucu ve Buharlaştırıcı Boyutlarının Belirlenmesi

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

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

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

KOMPLE ÇÖZÜM ÇEVRE DOSTU ESNEK ÇÖZÜM. Tekli Uygulama. İkili Uygulama. Montaj Kolaylığı

SOĞUTMA SİSTEMLERİ VE ÇALIŞMA İLKELERİ (Devamı)

Havalandırma Cihazlarında Isı Geri Kazanım ve Toplam Enerji Verimliliğinin Simülasyonu

EKONOMİK ISITMA-SOĞUTMA ÇÖZÜMLERİ

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

Doç. Dr. Serhan Küçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü

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

ATATÜRK BARAJI BA LANTILI ISITMA-SO UTMA S STEM TASARIMI VE EKSERJ ANAL Z

The Power to Save Energy.

İNDİREK / DİREK EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMLERİ KOMBİNASYONU

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

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

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

CO 2 İLE ÇALIŞAN TRANSKRİTİK SOĞUTMA ÇEVRİMİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

AirMini kw Serisi Isı Pompası Sistemleri

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

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

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

Atık Su Kaynaklı Isı Pompasının Akdeniz İkliminde Kullanılabilirliğinin Deneysel Performans Analizi. Ege Üniversitesi, b Yaşar Üniversitesi

ISI POMPALARI. Hazırlayan ve Sunan : Özlem KARA

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

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİ İÇİN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ

AirMini Serisi kw Isı Pompası Sistemleri

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

Nominal soğutma kapasitesi

Abs tract: Key Words: Ayşegül ÇOKGEZ KUŞ Kemal ÇOMAKLI

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

BÜYÜK KAPASİTELİ SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KOJENERASYON KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI CHILLER + TCU

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

VRF DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ KLİMA SİSTEMLERİ

Cihazlar yalnızca soğutma modunda çalışmaktadır.

AirMini kw Serisi Isı Pompası Sistemleri

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

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

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

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

Dr. Murat Çakan. İTÜ Makina Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü BUSİAD Enerji Uzmanlık Grubu 17 Nisan 2018, BURSA

Enerji Verimliliğinde İklimlendirme Çözümleri

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

SLA.33b SUCTION LINE ACCUMULATORS

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Abs tract: Key Words: Hartmut HENRİCH

DÜNYADAKİ ATIK SU ISI DEĞİŞTİRİCİSİ UYGULAMALARI. Doç.Dr.Hüseyin GÜNERHAN Yük.Müh.Oğuzhan ÇULHA

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

HASRET ŞAHİN ISI EKONOMİSİ

Doğal tazeliğinde ürünler, doğal serinliğinde mekanlar...

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

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN ISITMA VE SOĞUTMA DERECE- SAAT DEĞERLERİNİN ANALİZİ

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

TARU ISI POMPALARI Doğadan gelen konfor, doğaya duyulan saygı

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

Sezonsal Verimlilik ve Klimalarda Yeni Enerji Etiketi

Havadan Suya Isı Pompası (Split Tip) [ Hava ] [ Su ] [ Toprak ] [ Buderus ] Kışın sıcaklığı ve yazın ferahlığı. Logatherm WPLS. Isıtma bizim işimiz

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI MERKEZİ CHILLER ÜNİTESİ.

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

TOPRAK - SU KAYNAKLI ISI POMPASI SİSTEMLERİNİN UYGULANMASI

AZEOTROPİK VE YAKIN AZEOTROPİK SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Su Kaynaklı Isı Pompası Sisteminin Deneysel İncelenmesi

Bir Kimyasal Üretim Tesisinde Absorbsiyonlu Soğutucu ile Atık Isı Geri Kazanımı

Transkript:

Hilmi Cenk Bayrakci:Sablon 22.08.2012 14:53 Page 68 Hilmi Cenk BAYRAKÇI Arif Emre ÖZGÜR Toprak Kaynaklı Isı Pompalarında CO 2 Kullanımı Abs tract: Because fossil based energy resources go down, alternative energy resources are used and because of the global warming, most of the world countries have been doing scientific researches so as to lessen oscillations towards atmosphere. For this purpose, except fossil fuel heating systems in order to provide comfort requirements, alternative heating and in parallel with this cooling systems have been introduced. Today, heat pumps are increasingly becoming favorite in terms of energy saving and usage of environmental resources. As it is known, heat pumps work on air, water and soil source. Recently, there has been much demand on soil source heat pumps in detached houses. Because this system is generally efficient and expensive, it has got a special customer profile. However, this system has been aimed to use in the last fifteen years thanks to its energy saving, increasing usage and falling prices. Today, soil source heat pumps have been made as an advisable system quality by Government and Environment Organizations (in Europe and the U.S.A for energy purpose and only in the U.S.A for saving). Recently in our country, the usage of this system has also become widespread in villas and detached houses. In soil source heat pumps, plenty of refrigerant is used. Because of global warming, usage of alternative refrigerants is becoming widespread in cooling systems and heat pumps. One of these refrigerants is CO 2 and the usage of this refrigerant has been widespread especially in refrigerated display cabinets. Alternatively, in this study the usage of CO 2 has been analyzed theoretically instead of refrigerants used widely in a soil source heat pump. A sample calculation has been done and its effects to the system performance have been shown with graphics. Key Words: CO 2, 410A, 407C, Ground sourced heat pump ÖZET Son yıllarda fosil esaslı enerji kaynaklarının tükenmeye yüz tutması, alternatif enerji kaynaklarının kullanılması ve küresel ısınma sebebiyle çoğu dünya ülkesi atmosfere olan salınımların azaltılması yönünde çalışmalar yapmaktadır. Bu amaçla konfor şartlarının sağlanmasında, fosil yakıtlarla çalışan ısıtma sistemleri haricinde, alternatif ısıtma ve buna bağlı olarak da soğutma sistemleri ortaya konmuştur. Isı pompaları, enerji tasarrufu ve çevresel kaynakların kullanılması açısından bugün daha çok tercih edilmeye başlanmıştır. Bilindiği üzere ısı pompaları hava, su ve toprak kaynaklı olarak çalışmaktadır. Müstakil konutlarda toprak kaynaklı ısı pompaları, son yıllarda daha çok tercih edilir olmuştur. Genelde yüksek verimli ve pahalı olması nedeniyle özel bir müşteri profili olan bu sistem, son 15 yılda sağladığı enerji tasarrufu nedeniyle, artan kullanım ve ucuzlayan fiyatlarla çok farklı bir kullanıma oturmuştur. Bugün Toprak Kaynaklı Isı Pompaları Avrupa Amerika da enerji amaçlı ve Amerika da tasarruf olarak Devlet ve Çevre örgütlerince tavsiye edilen bir sistem niteliğine kavuşmuştur. Ülkemizde de son zamanlarda villa ve müstakil evlerde bu sistemin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Toprak kaynaklı ısı pompalarında, birçok soğutucu akışkan kullanılmaktadır. Küresel ısınma nedeniyle, soğutma sistemleri ve ısı pompalarında alternatif soğutucu akışkan kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Bu akışkanlardan biri de CO 2 olup, son yıllarda özellikle ticari tip soğutucularda kullanımı giderek yaygınlaşmıştır. Bu çalışmada toprak kaynaklı bir ısı pompasında yaygın olarak kullanılan soğutucu akışkanlar yerine alternatif olarak CO 2 in kullanımı teorik olarak incelenmiş, örnek bir hesaplama yapılarak sistem performansına etkileri grafiklerle sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: CO 2, 410A, 407C, Toprak kaynaklı ısı pompası 1. 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 68 Tesisat Mühendisliği - Sayı 130 - Temmuz/Ağustos 2012

Hilmi Cenk Bayrakci:Sablon 22.08.2012 14:53 Page 69 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 toprak, su ya da hava kaynaklı olabilirler. Isı enerjinin aktarıldığı kısım ise hava (iç mekân) olabildiği gibi, ısıtma suyu da olabilir [1]. Özellikle villa uygulamalarında, toprak kaynaklı ısı pompaları, konutun bulunduğu konum ve toprağın sıcaklık avantajı nedeniyle daha çok tercih edilir olmuştur. Havanın ülkemizde kış ve yaz mevsimlerinde ortalama -20 C den +45 C değişkenlik göstermesi ısı pompaları için bir dezavantaj oluştururken, toprak sıcaklığının ise +10 C den +20 C ye değişmesi, yaz kış ısı pompasının atık enerjiyi atabileceği ve en verimli çalışabileceği ideal değerler olarak avantaj getirmektedir[2]. Isı pompalarında ve soğutma uygulamalarında çeşitli akışkanlar kullanılmaktadır. Bunlardan en yaygın kullanılanları R407C, R410A ve CO 2 dir. CO 2 hacimsel ısı transfer kapasitesi yüksek bir akışkandır (0 C için 22.545 kj/m 3 ). 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 (Tkr = 31,1 C, Pkr=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 [3,4,5]. Bu çalışmada, R407C, R410A ve CO 2 in kullanıldığı aynı şartlara sahip bir toprak kaynaklı bir ısı pompasında her üç akışkanın kullanımı teorik olarak incelenmiş, örnek bir hesaplama yapılarak sistem performansına etkileri grafiklerle sunulmuştur. 2. MATERYAL VE METOT Bu çalışmada R407C, R410A ve CO 2 in kullanıldığı toprak kaynaklı bir ısı pompası teorik olarak modellenerek, her üç akışkan için bir bilgisayar programı (Engineering Equation Solver-EES) ile analiz yapılmıştır. Tüm termodinamik özellikler ve değerler bu programın kütüphanesinden alınmıştır [6]. Sistem için yapılan 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. Ayrıca, Buharlaştırıcı sıcaklığı -10 ila +20 ºC, İzentropik verim 0,7 Evaporatör kızgınlık 7 ºC, Gaz soğutucu basıncı 100 bar, Kondenser sıcaklığı 40 ºC, Topraktan gelen su sıcaklığı, buharlaştırıcı sıcaklığından 7 ºC fazla olarak alındı. Gaz soğutucuya/kondensere gelen su sıcaklığı 35 ºC (Isı pompasında ısıtılacak su sıcaklığı) Buharlaştırıcı kapasitesi 1 kw, Gaz soğutucu etkinliği 0,9 olarak alınmıştır. Şekil 1. Tek Kademeli toprak kaynaklı ısı pompası Tesisat Mühendisliği - Sayı 130 - Temmuz/Ağustos 2012 69

Hilmi Cenk Bayrakci:Sablon 22.08.2012 14:53 Page 70 Sistem için yapılan hesaplamalar ise şu şekildedir; Gaz soğutucu/kondenser ısıl yükü ; Adyabatik verim ifadesi; (5) (1) 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; İfadeleri ile hesaplanır. Akışkan debisi; formülünden çekilerek bulunur. (2) (3) (4) olmaktadır. Isıtma etkinlik katsayısı (COP h ) ise; ifadeleriyle hesaplanmıştır. (6) 3. BULGULAR Yapılan kabuller ve hesaplamalar neticesinde, Şekil 2 incelendiğinde CO 2 in soğutucu akışkan olarak tek kademeli ısı pompasında kullanıldığı durumda, gaz soğutucu basıncına göre COP değerinin değişimi görülmektedir. Grafikte CO 2 in ısı pompası sistemi için kullanılası durumunda, gaz soğutucuda bir optimum basınç değerinin alınması gerektiği görülmektedir. Şekilde COP değerinin maksimum olduğu değer 100 bar a karşılık gelmektedir. Yani CO 2 in ısı pompası sisteminde kullanılması için gaz soğutucu değerinin 10 Şekil 2. Gaz soğutucu basıncına göre COP değerinin değişimi 70 Tesisat Mühendisliği - Sayı 130 - Temmuz/Ağustos 2012

Hilmi Cenk Bayrakci:Sablon 22.08.2012 14:53 Page 71 bar değerinde olması en yüksek COP değerini sağlamakta, dolayısıyla gaz soğutucu basıncının bu değerde seçilmesi gerekmektedir [7]. Seçilen bu değere uygun olarak ise, R407C ve R410A için kondenser sıcaklıkları CO 2 li sistemdeki basınç değerine karşılık gelen 40 ºC alınmıştır. Her üç akışkan için COP değerinin evaporatör sıcaklıkları ile değişimi Şekil 3 de görülmektedir. çift kademeli çevrim kullanmak gibi), COP değerinin arttırılması mümkündür. CO 2 li ısı pompası sistemlerinde CO 2 yüksek basınç değerlerinde ve kritik üstü çevrimle çalıştığı için 2 kademeli bir çevrimin kullanılması sistem performansına olumlu etkiler yapabilir. Ayrıca ara ısı değiştiricisi kullanımı da sistem performansı açısından büyük öneme sahiptir. CO 2 kullanılan ısı pompaları ya da soğutma çevrim- Şekil 3 incelendiğinde değişen evaporatör sıcaklıları için R407C ve R410A akışkanlarının COP değerlerinin birbirine çok yakın çıktığı, CO 2 için ise bu değerin düşük çıktığı görülmüştür. Ancak evaporatör sıcaklığına bağlı olarak, su çıkış sıcaklıkları göz önüne alındığında ise Şekil 4 deki gibi bir durum söz konusudur. Şekil 4 de CO 2 li ısı pompası çevriminde elde edilen su çıkış sıcaklıklarının daha yüksek olduğu, R407C ve R410A çevrimleri için ise sıcaklık değerlerinin birbirine çok yakın olduğu görülmektedir. CO 2 li çevrimden elde edilen su çıkış sıcaklıklarının yüksek olmasının sebebi, CO 2 in transkritik (kritik üstü) bölgede çalışması ve eşanjöre CO 2 in daha yüksek sıcaklıklarda girmesidir. SONUÇ Yapılan analizler neticesinde her ne kadar R407C ve R410A akışkanlarının COP değerleri yüksek olsa da, CO 2 için ek tedbirlerle (örneğin ara ısı değiştirici kullanmak, Şekil 3. Evaporatör sıcaklığına göre her üç akışkan için COP değerinin değişimi Şekil 4. Evaporatör sıcaklığına göre her üç akışkan için su çıkış sıcaklıklarının değişimi Tesisat Mühendisliği - Sayı 130 - Temmuz/Ağustos 2012 71

Hilmi Cenk Bayrakci:Sablon 22.08.2012 14:53 Page 72 lerinin gaz soğutucularında, kritik üstü sıcaklıklarda ısı atımı gerçekleştirdiğinden, gaz soğutucudaki yüksek nitelikli (enerji açısından) CO 2 akımından faydalanılmalıdır. Yapılan analizlerde CO 2 li çevrimde eşanjör çıkışında su çıkış sıcaklıklar değerinin yüksek olduğu görülmüştür. Günümüzde sıklıkla kullanılan ısı pompalarında ve buna bağlı olarak soğutma sistemlerinde CO 2 in soğutucu akışkan olarak kullanılması yaygınlaşmaya başlamıştır. Gelecekte kullanımının daha da yaygın hale gelmesi beklenen karbondioksit soğutkanlı sistemlerin verimliliğinin arttırılması ve özellikle yerli sanayide bu konuda üretimin sağlanması önem arz etmektedir. KAYNAKLAR [1] Bayrakçı, H.C., Özgür A.E., Akdağ, A.E. Aynı Soğutma Yükü İçin CO 2 'li Isı Pompalarının Enerji Sarfiyatlarının Karşılaştırılması, Tesisat Mühendisliği Kongresi, Bildiriler Kitabı, 31-35s. 6-9, Mayıs İzmir, Türkiye, 2009. [2] Fındık, N., Toprak Kaynaklı Isı Pompaları, Seminer, Form Endüstri Ürünleri A.Ş.,2004. [3] Neksa, P., CO 2 as the refrigerant for systems in transcritical operation principles and technology status Part I, Natural Refrigerants Conference AIRAH s 2004,Cilt: 3, No: 8, 28-33, Sydney, 2004. [4] Özgür, A. E., CO 2 Soğutkanlı Sıcak Su Isı Pompalarının Performans Analizi, VIII. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, s. 177-184, 2007. [5] Gürleyen, K., Güngör, S., Çoban, M. T., Güngör, A., Karbondioksit (R-744) Soğutucu Akışkanlı Isı Pompası Sistemleri, Soğutma Dünyası, Sayı 41, Yıl 11, 2008. [6] Klein, S.A., Engineering Equation Solver, Version 8.158, F-Chart Software, 2010. [7] Özgür A.E., The performance analysis of a twostage transcritical CO 2 cooling cycle with various gas cooler pressures. International Journal of Energy Research, Cilt: 32, s. 1309-1315, 2008. 72 Tesisat Mühendisliği - Sayı 130 - Temmuz/Ağustos 2012