AÇIK LİBR-SU NEM ALMA SİSTEMİNDE AKIŞ HIZLARININ VE DOLGU KANAL AÇILARININ SİSTEM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİSİ

Benzer belgeler
Absorbsiyonlu (LiBr-su) Nem Alma Sisteminin Isıl Performans Değerlerinin Deneysel Olarak Araştırılması

Sıvı desikant nem alma sisteminin tasarımı ve performansının geliştirilmesi

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ (DR)

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

Nem Almalı Bir Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi

NEM ALMALI BİR İKLİMLENDİRME SİSTEMİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

Bir Kimyasal Üretim Tesisinde Absorbsiyonlu Soğutucu ile Atık Isı Geri Kazanımı

Araş. Gör. Makina Mühendisliği Gaziantep Üniversitesi

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

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

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

Kurutma Tekniği. Nemli Havanın Tanımı

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Evaporatif Soğutma Deney Raporu

BİR DİREKT EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMİNİN DENEYSEL, EKONOMİK VE ÇEVRESEL İNCELENMESİ

ÖZGEÇMİŞ. Yardımcı Doçent Makine Mühendisliği Çukurova Üniversitesi Doçent Makine Mühendisliği Çukurova Üniversitesi

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

EVAPORATİF SOĞUTMA DENEYi

Adyabatik Soğutma Sistemlerinde Nozul Yapısının Soğutma Performansına Etkilerinin Teorik ve Deneysel İncelenmesi

Isıtma Sistemlerinde Kullanılan Plakalı Isı Değiştiricilerin Termodinamik Analizi

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

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

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

Havalı Güneş Kolektörlerinde Farklı Bağlantı Şekillerinin Isıl Performansa Etkisinin Deneysel Analizi

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

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

DUVARMATĠK 1150 MODÜLER DUVAR PANELĠNĠN ISI ĠLETĠM KATSAYISININ VE SES ĠLETĠM KAYBININ TAYĠNĠ

EV TİPİ BİR EVAPORATİF SOĞUTUCUNUN FARKLI ORTAM SICAKLIKLARINDA SOĞUTMA PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

İNDİREK / DİREK EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMLERİ KOMBİNASYONU

KAYSERİ İLİNİN SERBEST SOĞUTMA POTANSİYELİNİN İNCELENMESİ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Abs tract: Key Words: Elif ŞAHİN Erkan DİKMEN Arzu ŞENCAN ŞAHİN

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

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

İZMİR İLİ İÇİN EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMLERİNİN PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ

İklimlendirme Sistemlerinde Dış Hava Sıcaklığının Soğutucu Serpantin Kapasitesine ve Ekserji Kaybına Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Üç-kademeli Bir Soğurmalı Soğutma Siteminde Kaynatıcılara Bağlı Enerji ve Ekserji Analizi *

Proses Tekniği HAFTA 8-9 GAZ-BUHAR KARIŞIMLARI VE İKLİMLENDİRME

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

JEOTERMAL ENERJİ İLE HACİM SOĞUTMA

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

Taze hava yükünü ortadan kaldırır Havayı nemlendirmez, %100 hijyenik Ortamda taze hava kalitesi sağlar!..

ABSORPSİYONLU SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KULLANILAN EŞANJÖRLERİN SİSTEMİN PERFORMANSINA ETKİSİ

VRF DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ KLİMA SİSTEMLERİ

Nem-Alıcı ve Buharlaşma-Soğutmalı Hava Şartlandırma Sistemlerinin Çay Fabrikalarında Kullanılabilirliğinin Termodinamik Analizi

Abs tract: Key Words: Abdullah YILDIZ Mustafa Ali ERSÖZ

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

VHR ER ENERJİ GERİ KAZANIM CİHAZLARI VHR ER ENERGY RECOVERY UNITS

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİNDE R410A VE R32 SOĞUTUCU AKIŞKANLARININ TERMODİNAMİK ANALİZİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi 7 (2) Afyon Kocatepe University FEN BİLİMLERİ DERGİSİ

İKLİMLENDİRME SİSTEMLERİNDE DIŞ HAVA SICAKLIĞININ SOĞUTUCU SERPANTİN KAPASİTESİNE VE EKSERJİ KAYBINA ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

ĠKLĠMLENDĠRME DENEYĠ

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

DESİSİF-EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

: Abdulvahap Yiğit. Tel : (0224) Oda Numarası : 214

EGE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ (DR) EGE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ (YL)/ENERJİ BİLİM DALI

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ. : Mustafa Tolga BALTA

Akışkanlı Isı Pompası Sistemlerinin Mahal Isıtma Amaçlı Kullanımı

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

SICAKLIK VE ENTALP KONTROLLÜ SERBEST SO UTMA UYGULAMALARININ KAR ILA TIRILMASI

AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN ISITMA VE SOĞUTMA DERECE- SAAT DEĞERLERİNİN ANALİZİ

The Power to Save Energy.

Deneyin Adı: İklimlendirme Sistemi Test Ünitesi (Yaz Çalışması)

ÇEVRESEL TEST HİZMETLERİ 2.ENVIRONMENTAL TESTS

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

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

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

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 5 Sayı: 2 sh Mayıs 2003

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİ İÇİN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI CHILLER + TCU

EJEKTÖRLÜ TRANSKRĠTĠK CO 2 SOĞUTMA SĠSTEMĠNĠN ENERJĠ VE EKSERJĠ ANALĠZĠ

Ýklimlendirme Yapýlacak Tesislerde Enerji Tasarrufu Tedbirleri

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

Abs tract: Key Words: İlhami HORUZ

Yrd. Doç. Dr. Tolga DEMİRCAN. Akışkanlar dinamiğinde deneysel yöntemler

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi PERFORMANCE ANALYSIS OF SINGLE FLASH GEOTHERMAL POWER PLANTS

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Plakalı Isı Eşanjörü Kullanılan Soğutma Uygulamalarında Soğutma Etkinlik Katsayısının Deneysel İncelenmesi

ANKARA ĐÇĐN PSĐKOMETRĐ

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

Çift buharlaştırıcılı ve ejektörlü bir soğutma sisteminin termodinamik analizi

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

36 SOĞUTUCU AKIŞKANININ SOĞUTMA UYGULAMALARINDA PERFORMANS İNCELEMESİ

PLAKALI ISI EŞANJÖRÜ KULLANILAN SOĞUTMA UYGULAMALARINDA SOĞUTMA ETKİNLİK KATSAYISININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Dolaylı Adyabatik Soğutma Sistemi

SIVI YOĞUNLUKLARININ BİRİNCİL SEVİYEDE BELİRLENMESİNİ SAĞLAYAN ÖLÇÜM DÜZENEĞİ

SOĞUTMA KULESİ EĞİTİM SETİ DENEY FÖYÜ

ISSN: Yıl /Year: 2017 Cilt(Sayı)/Vol.(Issue): 1(Özel) Sayfa/Page: Araştırma Makalesi Research Article. Özet.

Yalıtımlı Bir Kabinde Farklı Akışkanlar İçin Bağıl Nemin Sıcaklığa Göre Değişimin Deneysel Olarak İncelenmesi

YAYINIMLI SOĞURMALI SOĞUTMA SİSTEMİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ VE SOĞUTMA VERİMİ ANALİZİ

Kişilik, enerjiyi yönetebilme ve verimli kullanabilme kabiliyetinin bir göstergesidir. (A. Midilli)

Jeotermal Enerjili Çift Etkili Lityum Bromür - Su Akışkanlı Absorpsiyonlu Soğutma Sisteminin Ekserji Analizi

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ LABORATUARI

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

Transkript:

TESKON 2017 / TERMODİNAMİK SEMPOZYUMU Bu bir MMO yayınıdır MMO bu yayındaki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan, teknik bilgi ve basım hatalarından sorumlu değildir. AÇIK LİBR-SU NEM ALMA SİSTEMİNDE AKIŞ HIZLARININ VE DOLGU KANAL AÇILARININ SİSTEM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİSİ BARIŞ KAVASOĞULLARI ERTUĞRUL CİHAN HASAN DEMİR OSMANİYE KORKUT ATA ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

1369 AÇIK LİBR-SU NEM ALMA SİSTEMİNDE AKIŞ HIZLARININ VE DOLGU KANAL AÇILARININ SİSTEM PERFORMANSI ÜZERİNE ETKİSİ Effects of Flow Rates and Packing Channel Angles on System Performance of LiBr-aq Open Liquid Desiccant Dehumidification System Barış KAVASOĞULLARI Ertuğrul CİHAN Hasan DEMİR ÖZET Artan yaşam standartlarıyla beraber mekânlarda insanların iç konfor ihtiyacı da artmaktadır. Günümüzde iç konfor şartları yaygın olarak konvansiyonel buhar sıkıştırmalı sistemlerle yapılmasına karşın, bu sistemlerin yüksek oranda elektrik enerjisine bağımlı olması, sınırlı nem kontrolü sağlaması ve iç havayı temizlemede yetersiz olması dikkat çekmektedir. Konvansiyonel buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde havanın gizli ısısını gidermek için havayı çiğ noktasının altına kadar soğutmak gerekmektedir. Bu da havanın nemi alınırken hem yüksek miktarda elektrik enerjisi harcanmasına, hem de soğutma sisteminin COP değerinin düşmesine sebep olmaktadır. Bu çalışmada mekanik nem alma sistemlerinin yerine kullanılabilecek, nem alma ve rejenerasyon kolonlarında, daha önce kullanılmamış, polikarbonat dolgu malzemesi kullanılan bir açık sıvı nem alma sistemi deneysel olarak incelenmiştir. Sıvı kurutucu (nem alıcı) olarak kütlece %45 lik LiBr-su (Lityum bromür-su) çözeltisi kullanılan sistemde dolgu malzemeleri, 10 mm kalınlıklarındaki polikarbonat levhaların 30, 45 ve 60 kanal açısı oluşturacak şekilde kesilmesiyle oluşturulmuştur. Sözü geçen kanal açılarının, hava hızının ve sıvı kurutucu debisinin sistemin nem alma verimine, elektriksel ve ısıl performans katsayısına etkisi incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Sıvı kurutucu, sıvı kurutucu nem alma sistemi, polikarbonat, polikarbonat dolgu ABSTRACT Human indoor comfort requirements in places increase with increasing life standarts. Nowadays, despite indoor comfort conditions are provided by conventional vapor compression systems, it is noteworthy that these systems are highly dependent on electrical energy, limited humidity control and inadequate air cleaning. In conventional vapor compression refrigeration systems, it is necessary to cool air below dew point to remove latent heat. This causes both large amount of electricity consumption and low coefficient of performance in system. In this study, an open liquid desiccant dehumidification system, using polycarbonate packing material in dehumidification and regenerator columns, has not been used previously, which can be used instead of mechanical dehumidification systems, was experimentally investigated. The packing material of the system, using 45 mass percent LiBr-aq (Lithium bromide-water) solution as desiccant, was formed by cutting polycarbonate sheets 10 mm thickness to form 30, 45 and 60 channel angles. The effect of these channel angles, air velocity and liquid desiccant flow rate on dehumidification efficiency, electrical and thermal coefficient of performance were investigated. Key Words: Liquid desiccant, liquid desiccant dehumidification system, polycarbonate, polycarbonate packing

1370 1. GİRİŞ Artan yaşam standartlarıyla beraber insanların enerji tüketimi de günden güne artmaktadır. Tüketilen enerjinin büyük bir kısmı (yaklaşık %75) fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Fosil yakıtların pek uzak olmayan bir gelecekte tükenecek olması, insanları alternatif enerji kaynaklarına ve enerji tasarrufu arayışlarına yönlendirmektedir. Tüketilen toplam enerjinin büyük bir kısmının iklimlendirme (alan ısıtması/soğutması) uygulamalarına harcanması, araştırmacıları bu alanda çalışmaya yönlendirmektedir. Günümüzde yaygın olarak iklimlendirme uygulamalarında kullanılan konvansiyonel buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleri enerji tüketimi açısından dezavantajlı sistemlerdir. Bu sistemlerin kullanımı yüksek enerji tüketiminin yanında, bulundurduğu ozon delici ve yüksek oranda sera etkisi içeren CFC/HCFC (kloroflorokarbonlar) gazları sebebiyle çevresel tartışmaları da beraberinde getirmektedir. Bu sebeple bu sistemlere alternatif olabilecek iklimlendirme sistemleri üzerinde çalışmalar yapılmış ve hala yapılmaktadır [1-2]. Bağıl nemin fazla olduğu bölgelerde, özellikle soğutmada, iç hava konforunun iyileştirilmesinde soğutma işlemi kadar havanın neminin kabul edilebilir bir düzeye getirilmesi yani havadaki gizli ısının da giderilmesi önem taşımaktadır. Konvansiyonel buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde havanın gizli ısısı, hava buharlaştırıcıda çiğ noktasına kadar soğutularak giderilebilmektedir. Bu uygulama, hem gizli ısının giderilmesine harcanan enerjinin yüksek olmasına, hem de sistem performansının (COP) düşmesine sebep olmaktadır. Bu durum sıcaklık kontrolünden bağımsız nem kontrolünün yapılmasını gerekli kılmaktadır. Havanın gizli ısısının daha az enerji harcanarak giderilebilmesi ve bağıl nem oranının gerekli düzeye getirilebilmesi için sıvı kurutucu nem alma sistemleri geliştirilmiştir. Sıvı kurutucu nem alma sistemlerinin çalışma prensibi, yüzey buhar basıncı havadan düşük olan bir malzeme kullanılarak, havadaki su buharının soğurulup gizli ısının duyulur ısıya dönüştürülmesine dayanır. Bu şekilde, havadaki gizli ısı herhangi bir mekanik enerji harcanmadan ya da çok az miktarda mekanik enerji harcanarak duyulur ısıya çevrilmiş olur. Sıvı kurutucu nem alma sistemlerinin konvansiyonel buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleriyle beraber kullanılması durumunda, %35 e varan enerji tasarrufu sağlanabileceği [3], sistem performans katsayısının (COP) ise %50 arttırılabileceği belirtilmiştir [4]. Sıvı kurutucu nem alma sistemlerinin konvansiyonel buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerine göre oldukça önemli avantajları bulunmaktadır. Birincisi, bu sistemlerin kullanımıyla daha düşük enerji tüketimiyle nem kontrolü sağlanır ve nemi alınmış hava ile iç hava kalitesi önemli ölçüde arttırılır. Bir diğer avantajı ise, daha iyi nem kontrolü yapılarak, nemden dolayı yapılarda meydana gelebilecek küf, mantar ve çürüme gibi olumsuzlukların önüne geçilebilir. Son olarak, sıvı kurutucu nem alma sistemleri evaporatif soğutma sistemleri ile kullanıldığında CFC gazlarının kullanımı tamamen giderilebilecek, konvansiyonel soğutma sistemleri ile kullanılması durumunda ise CFC kullanımı önemli ölçüde azaltılabilecektir [5]. Bu ve buna benzer diğer avantajlar sıvı kurutucu nem alma sistemlerinin kullanımını cazip hale getirmektedir. Bu çalışmada, mekanik nem alma sistemleri yerine kullanılabilecek, nem alma ve rejeneratör kolonlarında dolgu malzemesi olarak, daha önce kullanılmamış, polikarbonat levhalar kullanılan bir sıvı kurutucu nem alma sisteminin tasarımı ve performans analizi yapılmıştır. Sıvı kurutucu olarak LiBr-su çözeltisi kullanılan sistemde dolgu kanal açılarının ve akış hızlarının sistemin nem alma verimine, elektriksel ve ısıl performans katsayılarına (COP) etkisi incelenmiştir. 2. MALZEME VE YÖNTEM Çalışmada önerilen sıvı kurutucu nem alma sistemi, temel olarak, şekil 1 de görüldüğü gibi hava fanlarından, nem alma ve rejeneratör kolonlarından, sıvı pompalarından ve plakalı ısı değiştiricilerden oluşmaktadır. Sistemde ölçüm yapabilmek için çeşitli noktalara hız, sıcaklık ve bağıl nem sensörleri yerleştirilmiştir.

1371 Şekil 1. Sıvı kurutucu nem alma sistemi ve üzerindeki sensörler Deney düzeneğinde nem alma ve rejeneratör kolonları 10 mm kalınlığında şeffaf pleksiglas levhaların, kolon boyutları 30x30x120 cm olacak şekilde yapıştırılmasıyla imal edilmiştir. Kolonlarda kullanılan polikarbonat dolgu malzemesi ise 2x6 m boyutlarındaki büyük polikarbonat levhaların 30, 45 ve 60 kanal açısı oluşturacak şekilde, 30x30 cm boyutlarında kesilmesiyle oluşturulmuştur. Polikarbonat dolgu malzemesinin oluşturulma aşamaları ve kolonların içindeki görünümü Şekil (2) de gösterilmiştir. Şekil 2. Polikarbonat levhaların hazırlanması ve kolonlara yerleştirilmesi

1372 60 o 45 o 30 o Şekil 3. 30, 45 ve 60 kanal açılı polikarbonat levhalar 30, 45 ve 60 kanal açılı 10 mm kalınlığındaki polikarbonat levhalar Şekil (3) te gösterilmiştir. Hazırlanan polikarbonat levhaların yüzey alanı yoğunlukları ve gözeneklilik değerleri üç açıdan farklı üçer numune alınıp ölçülmüştür. Polikarbonat dolgu malzemelerinin birim hacimdeki ortalama yüzey alanı yoğunlukları ve gözeneklilik değerleri standart sapmalarıyla beraber Tablo (1) de gösterilmiştir. Tablo 1. Polikarbonat dolgu malzemesi ortalama yüzey alanı ve gözeneklilik değerleri Kalınlık 10 mm Kanal Açısı 30 45 60 Yüzey alanı yoğunluğu (m 2 /m 3 ) 370±1 371±1 369±3 Gözeneklilik (%) 89±1.1 88±0.7 88±0.7 Nozul Kuru Hava Çıkışı 2 Soğuk su Sıcak su çıkış giriş çıkış giriş Nemli Hava Çıkışı Ç Kule dolgusu Hava Fanı 7 8 Kule dolgusu Hava Fanı Ortamdan hava girişi 1 Nem Alıcı (Absorber) 6 Sıvı pompası Seyreltik çözelti Derişik çözelti D Rejeneratör (Desorber) 3 Ortamdan hava girişi Hava Hattı Desikant Hattı Su hattı Şekil 4. Sıvı kurutucu nem alma sistemi şematik görünümü

1373 Şekil 4 te sistem şematik olarak gösterilmiştir. Sistemde nemi alınacak hava nem alma kolonuna hava fanı (1) ile gönderilmektedir. Nem alma kolonuna (Absorber) gönderilen nemli havanın nem alma kolonunda derişik sıvı kurutucu çözeltisiyle bir miktar nemi alınmaktadır. Havadan bir miktar su buharı alan çözelti seyreltik hale geçer. Seyreltik sıvı kurutucu çözeltisi, (6) noktasındaki sıvı pompası yardımıyla ısıtılmak üzere ısı değiştiriciye gönderilir. Sıvı kurutucu çözeltisi sıcaklığı bir miktar arttırılarak rejeneratör (Desorber) kolonuna gelir ve burada (3) noktasından hava fanı yardımıyla kolona gönderilen hava ile çözeltiden bir miktar su buharı giderilir. İçerisinden su buharı alınan fakat hala yüzey buhar basıncı yüksek olan çözelti, yüzey buhar basıncının düşürülebilmesi için (5) noktasındaki sıvı pompası ile soğutulmak üzere ısı değiştiriciye gönderilir. Isı değiştiriciden çıkan çözelti tekrar kullanılmak üzere nem alma kolonuna gönderilir ve bu şekilde çevrim tamamlanır. 3. SİSTEM PERFORMASININ HESAPLANMASI Sistemde kolon girişleri ve çıkışlarında havadaki su buharının doyma basıncı Antonie denklemi ile bulunmuştur: (kpa) (1) Burada, A=16.3872, B=3885.7 ve C=230.17 sabit katsayılar olup su buharı için Antonie parametreleridir [6]. Havanın mutlak nemi ise aşağıdaki eşitlik ile tanımlanmıştır: (kg/kg) (2) Burada (kpa), havanın toplam basıncını göstermektedir. Nem alma kolonunun nem alma verimi ise eşitlik (3) ile hesaplanmıştır [7]: Eşitlik (3) te (kg/kg) ve (kg/kg) sırasıyla havanın nem alma kolonu girişindeki ve çıkışındaki mutlak nemini göstermektedir. (kg/kg) ise LiBr-su çözeltisi ile dengede olan havanın mutlak nemi olup, çözeltinin bulunduğu sıcaklıktaki buhar basıncı kullanılarak eşitlik (2) ile hesaplanmıştır. Birim zamanda kazanılan buharlaşma ısı enerjisi ise eşitlik (4) ile hesaplanmıştır. (3) (kw) (4) Eşitlik (4) te (kg/s) havanın nem alma kolonu içindeki kütlesel debisini, (kj/kg) ve (kj/kg) ise sırasıyla havanın nem alma kolonu girişindeki ve çıkışındaki entalpilerini göstermektedir. Sistemde birim zamanda harcanan ısıl enerji ise eşitlik (5) ile belirlenmiştir: (kw) (5) Burada, (kg/s) ısıtma suyunun ısı değiştiricideki kütlesel debisini, (kj/kg.k) ısıtma suyunun ortalama özgül ısısını, (K) ve (K) ise sırasıyla ısıtma suyunun ısı değiştiriciye giriş ve çıkış sıcaklıklarını göstermektedir. Sistemin ısıl performans katsayısı eşitlik (6) ile hesaplanmıştır: Elektriksel performans katsayısı ise eşitlik (7) ile bulunmuştur: (6) (7) Eşitlik (7) de (kw) birim zamanda harcanan elektrik enerjisini göstermektedir.

1374 3.1. Belirsizlik Analizi Önerilen sıvı kurutucu nem alma sisteminde nem alma verimi, ısıl ve elektriksel performans katsayıları deneysel veriler temel alınarak hesaplandığından sistemde belirsizlik analizi yapılması gerekmektedir. Tablo 2. Sistemdeki ölçüm aletleri ve hassasiyetleri Tip Ölçüm Yeri Hassasiyet VAISALA HMT120 Kolon giriş-çıkış hava sıcaklığı ve bağıl nemi ±%1.5 Bağıl Nem, ±0.2 C Sıcaklık KIMO-CTV210 Kolon giriş hava hızı ±%0.3 CF Signet Capteur 515 Kolon giriş sıvı kurutucu hızı ±%0.5 K tipi ısıl-çift Isı Değiştiriciler su giriş-çıkış sıcaklıkları, sıvı kurutucu kolon giriş sıcaklıkları %0.4 C Tablo (2) de ölçüm aletlerinin ölçüm hassasiyeti değerleri verilmiştir. Bu hassasiyet değerlerine göre nem alma veriminin belirsizliği eşitlik (8) ile hesaplanmıştır [8]: Burada ve değerleri, ölçülen sıcaklık, bağıl nem ve basınç değerlerine bağlı oldukları için ve belirsizlik değerleri, tablo (2) de 1. satırda bulunan hassasiyet değerleri temel alınarak hesaplanmıştır. değeri ise K tipi ısıl çift ile ölçülen çözelti sıcaklığına ve çözelti konsantrasyonuna bağlı olduğundan belirsizlik değeri, tablo (2) de 4. satırdaki hassasiyet değeri kullanılarak hesaplanmıştır. Aynı şekilde ve değerlerinin belirsizlikleri sırasıyla eşitlik (9) ve (10) ile hesaplanmıştır: (8) (9) (10) Isıl ve elektriksel performans katsayılarının belirsizliği eşitlik (9) ve (10) da hesaplanan değerlerinin belirsizliğinden yola çıkılarak aşağıdaki eşitliklerle belirlenmiştir: ve (11) (12) Hesaplanan tüm değerlerin belirsizlik analizi EES yazılımı yardımıyla ile bulunmuştur. Ölçüm cihazlarının hassasiyetinden kaynaklanan hatalar dikkate akınarak bağıl hatalar hesaplanmıştır. 4. BULGULAR VE TARTIŞMA Önerilen LiBr-su sıvı nem alma sisteminde, 10 mm kalınlığındaki 30, 45 ve 60 üç ayrı kanal açılı polikarbonat levhalar kullanılarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneylere ait bazı parametreler Tablo (3) te gösterilmiştir.

1375 Tablo 3. Deneysel parametreler Parametre adı Ölçülen/Belirlenen Değer Sıvı kurutucu Kütlece %43 LiBr Çözeltisi Dolgu yüksekliği, cm 60 Ortalama hava kütlesel debisi, m 3 /h 400, 680, 1000 Ortalama çözelti kütlesel debisi, kg/s 1.42, 1.85 Hava fanı dönme frekansı, Hz 20, 34, 50 Sıvı pompası dönme frekansı, Hz 20, 26 Soğutma suyu ortalama giriş/çıkış sıcaklıkları 14 / 22 C Isıtma suyu ortalama giriş/çıkış sıcaklıkları 59.1/50.2 C Ortalama çözelti sıcaklığı (nem alma kolonu) 28.7 C Ortalama çözelti sıcaklığı (rejeneratör) 45.8 C Şekil 5. 30, 45 ve 60 kanal açılı dolgu malzemesinde nem alma veriminin değişimi Nem alma kolonunun nem alma veriminin havanın hızına, sıvının hızına ve kanal açısına göre değişimi Şekil (5) te gösterilmektedir. 30, 45 ve 60 kanal açılı dolgu malzemeleri ile gerçekleştirilen deneylerde nem alma verimi %43-68 arasında bulunmuştur. 30 ve 60 o lik açılara sahip dolgu malzemelerinde hava hızının artması nem alma verimini düşürürken sıvı hızının artması nem alma verimini arttırmıştır. 45 o lik polikarbonat dolgu malzemelerinde ise sıvı hızının artması nem alma verimini düşürmüştür.

1376 Şekil 6. 30, 45 ve 60 kanal açılı dolgu malzemesinde ısıl performans katsayısının değişimi Şekil (6), 30, 45 ve 60 kanal açılı dolgu malzemeleri için hesaplanan ısıl performans katsayısı değerlerini göstermektedir. Hava ve sıvı hızlarının artması tüm kanal açılarında ısıl COP değerinde olumlu etki yaratmıştır. Her üç kanal açısı için en yüksek ısıl COP değeri 0.13 olarak 60 lik polikarbon levhada, 1000 m 3 /h hava ve 1.85 kg/s sıvı kurutucu debisinde hesaplanmıştır. Şekil (7), hava akış hızı, sıvı akış hızı ve dolgu malzemesinin kanal açılarının elektriksel performans katsayısı değerlerine olan etkisini göstermektedir. 30, 45 ve 60 kanal açılı dolgu malzemeleriyle yapılan deneylerde elektriksel COP değerleri 0,75-1,65 aralığında bulunmuştur. Şekil 7. 30, 45 ve 60 kanal açılı dolgu malzemesinde elektriksel performans katsayısının değişimi

1377 Tablo 4. Literatürdeki bazı sistemlerin ısıl performans katsayıları Kaynak Sistem Isıl COP Agyenim vd. [9] Açık sıvı kurutucu sistemi LiBr/H 2O 0.58 Enteria vd. [10] Çift kademeli açık sıvı absorpsiyon hava 0.73 şartlandırma sistemi, CaCl 2 ve LiCl Al-Farayedhi ve Gandhidasan [11] Hibrit mekanik sıkıştırmalı ısı pompası ile 1.25 açık sıvı kurutucu sistemi Gommed ve Grossman [12] Açık çevrim absorpsiyon hava şartlandırma 0.8 sistemi Crofoot ve Harrison [13] Açık sıvı kurutucu sistemi 0.47 Hassan ve Mohamad [14] Açık sıvı kurutucu sistemi 0.24 0.28 Hellman ve Grossman [15] Açık sıvı kurutucu sistemi 0.43 Collier [16] Açık sıvı absorpsiyon soğutma sistemi 0.45 Liu vd. [17] Açık sıvı kurutucu sistemi, LiCl ve LiBr 0.47 Lowenstein [18] Açık sıvı kurutucu sistemi 0.40-0.48 Tua vd. [19] Açık sıvı kurutucu sistemi, LiCl 0.55 65 C sıcaklık kaynağı ile Kanoğlu vd. [20] Açık sıvı kurutucu sistemi, sayısal çalışma 0.35 Zeidan vd. [21] Açık sıvı kurutucu sistemi, CaCl 2 0.35 Tablo (4) te literatürdeki bazı benzer çalışmalarda elde edilen ısıl COP değerleri gösterilmiştir. Önerilen açık sıvı kurutucu nem alma sisteminde ise en yüksek ısıl COP değeri 0.13 olarak elde edilmiştir. Literatürdeki verilerle karşılaştırıldığında önerilen sistemin ısıl COP değerinin düşük olduğu görülmektedir. Sistemin performans parametreleri için bağıl hata değerleri ise, nem alma verimi ( ) değeri için %4.5, değeri için %3.2, değeri için %3.8, değeri için %5.1 ve değeri için %2.1 bulunmuştur. 5. SONUÇ Bu çalışmada, kolonlarda dolgu malzemesi olarak, daha önce kullanılmamış, polikarbonat dolgu malzemesi kullanılan bir LiBr-su açık sıvı kurutucu nem alma sisteminin tasarımı yapılarak, hava ve sıvı kurutucu çözeltisi akış hızlarının ve dolgu kanal açılarının sistem performansına etkisi incelenmiştir. Grafiklerden de anlaşılabileceği gibi sistem için belirlenen performans kriterleri, yüzey alanları yoğunluğu birbirine yakın olması sebebiyle dolgu kanal açılarından çok fazla etkilenmemektedir. Buna karşın sıvı kurutucunun hızının artması kütle transferi katsayısını arttırdığından özellikle ısıl COP ve elektriksel COP değerlerinde önemli derecede artış sağlamıştır. Sıvı hızının artması 30 ve 60 kanal açılı dolgu malzemelerinde nem alma verimini de iyileştirmiştir. Hava hızının artması ise nem alma veriminde, hava-sıvı kurutucu temas süresinin azalmasından dolayı, bir azalışa sebep olmuştur. Buna karşın elektriksel COP ve ısıl COP değerlerinde, hava hızının artması, önemli bir iyileşme sağlamıştır. Elde edilen sonuçlara bakıldığında açık sıvı kurutucu nem alma sisteminin performansının, sıvı hızlarından ve hava hızlarından yüksek oranda etkilendiği görülebilmektedir. Bunun yanında daha yüksek yüzey alanlarına sahip polikarbonat levhalar kullanılarak, sistemin teorik analizleriyle optimum dolgu yüksekliği ve kanal açısı belirlenerek sistem performansı daha da iyileştirilebilecektir. TEŞEKKÜR Bu çalışma, 1001-Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı kapsamında TÜBİTAK tarafından 114M151 no lu proje ile desteklenmektedir.

1378 KAYNAKLAR [1] Xu, M., Duan, Y., Xin, F., Huai, X., Li, X., Design of an isopropanol-acetone-hydrogen chemical heat pump with exothermic reactors in series, Applied Thermal Engineering, 71, 445-449, 2014. [2] Zhai, X., Q., Wang, R., Z., A review for absorbtion and adsorbtion solar cooling systems in China, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, 1523-1531, 2009. [3] Yadav, Y., K., Kaushik, S., C., Psychrometric techno-economics assessment and parametric studies of vapor-compression and solid/liquid desiccant hybrid solar space conditioning system, Heat Recovery Systems & CHP, 11, 563-572, 1991. [4] Khalid Ahmed, C., S., Gandhidasan, P., Al-Farayedhi, A., A., Simulation of a hybrid liquid desiccant based air-conditioning system, Applied Thermal Engineering, 17, 125-134, 1997. [5] Desiccant Cooling: State-of-the-Art Assesment Erişim adresi: http://web.ornl.gov/sci/ees/etsd/btric/eere_research_reports/thermally_activated_technologies/d esiccant_systems/performance_evaluations/nrel_tp_254_4147/nrel_tp_254_4147.pdf Erişim Tarihi: 22.11.2016. [6] Poling, B., E., Prausnitz, J., M., O Connell, J., P., The properties of gases and liquids, 5th Edition, Appendix A, McGraw-Hill, New York, 2001. [7] Koronaki, I., P., Christodoulaki, R., I., Papaefthimiou, V., D., Rogdakis, E., D., Thermodynamic analysis of a counter flow adiabatic dehumidifier with different liquid desiccant materials, Applied Thermal Engineering, 50, 361-373, 2013. [8] ASME PTC 19.1-2013, Test Uncertainty: performance test codes, The American Society of Mechanical Engineers, New York, 2014. [9] Agyenim, F., Knight, I., Rhodes, M., Design and experimental testing of the performance of an outdoor LiBr/H2O solar thermal absorption cooling system with a cold store, Solar Energy, 84, 735 744, 2010. [10] Enteria, N., Yoshino, H., Mochida, A., Review of the advances in open-cycle absorption airconditioning systems, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, 265 289, 2013. [11] Al-Farayedhi, A., A., Gandhidasan, P., Ahmed, S., Y., Regeneration of liquid desiccants using membrane technology, Energy Conversion and Management, 40, 1405 1411, 1999. [12] Gommed, K., Grossman, G., Investigation of an improved solar-powered open absorption system for cooling, dehumidification and air conditioning, International Journal of Refrigeration, 35, 676-684, 2012. [13] Crofoot, L., Harrison, S., Performance evaluation of a liquid desiccant solar air conditioning system, Energy Procedia, 30, 542 550, 2012. [14] Hassan, H., Z., Mohamad, A., A., A review on solar cold production through absorption technology, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, 5331 5348, 2012. [15] Hellman, M., H., Grossman, G., Investigation of an open-cycle dehumidifier-evaporatorregenerator (DER) absorption chiller for low grade heat utilization, ASHRAE Transactions: Symposia, 101 (part 1), 1281-1289, 1995. [16] Collier, R., K., The analysis and simulation of an open cycle absorption refrigeration system, Solar Energy, 23, 357 366, 1979. [17] Liu, X., H., Yi, X., Q., Jiang, Y., Mass transfer performance comparison of two commonly used liquid desiccants: LiBr and LiCl aqueous solutions, Energy Conversion and Management, 52, 180 190, 2011. [18] Lowenstein, A., Review of Liquid Desiccant Technology for HVAC Applications, HVAC&R Research, 14, 819-839, 2008. [19] Tua, M., Ren, C., Q., Zhang, L., A., Shao, J., W., Simulation and analysis of a novel liquid desiccant air-conditioning system, Applied Thermal Engineering 29, 2417 2425, 2009. [20] Kanoglu, M., Çarpinlioglu, M., Ö., Yildirim, M., Energy and exergy analyses of an experimental open-cycle desiccant cooling system, Applied Thermal Engineering, 24, 919 932, 2004. [21] Zeidan, S., B., Aly, A., A., Hamed, A., M., Modeling and simulation of solar-powered liquid desiccant regenerator for open absorption cooling cycle, Solar Energy, 85, 2977 2986, 2011.

1379 ÖZGEÇMİŞ Barış KAVASOĞULLARI 1988 yılında Antakya da doğdu ve 2012 yılında Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği bölümünden mezun oldu. 2012 ve 2014 yılları arasında Temsa Global A.Ş. de Ar-Ge Mühendisi olarak görev yaptı. 2014 yılından bu yana Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümünde Araştırma Görevlisi olarak görev yapmaktadır. Ertuğrul CİHAN 1966 Yılında doğdu ve 1987 yılında Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği bölümünden mezun oldu. Aynı bölümde 1991 ve 1995 yıllarında sırasıyla yüksek lisans ve doktora derecelerini aldı. Bu yıllar arasında Makine Mühendisliği bölümünde Araştırma Görevlisi ve Öğretim Görevlisi olarak çalıştı. 1996-2010 yılları arası Temsa Global A.Ş. de Ar-Ge şefi olarak görev yaptı. 2010 yılından bu yana Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği bölümünde Yardımcı Doçent olarak görev yapmaktadır. Hasan DEMİR 1975 Yılında doğdu ve 1999 yılında Ege Üniversitesi Kimya Mühendisliği bölümünden mezun oldu. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü nde 2004 ve 2009 yıllarında sırasıyla yüksek lisans ve doktora derecelerini aldı. Aynı üniversitede 2002-2009 yılları arasında Araştırma Görevlisi olarak çalıştıktan sonra 2010 yılından itibaren Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi nde Yardımcı Doçent olarak görev yapmaktadır.