Jeotermal Destekli Amonyak Su Absorpsiyonlu Soğutma Sisteminin Bilgisayar Ortamında Modellenmesi

Benzer belgeler
LPG DEPOLAMA TANKLARININ GAZ VERME KAPASİTELERİNİN İNCELENMESİ

Soğutma ve ticari makineleri bölümü

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMİNİN TERSİNMEZLİKLERİNİN BELİRLENMESİ. Mehmet ÖZKAYMAK Z.K.Ü, Teknik Eğitim Fakültesi, Karabük, Türkiye

ÇİFT ETKİLİ LiBr-H 2 O AKIŞKANLI ABSORPSİYONLU SOĞUTMA SİSTEMİNDE TERMODİNAMİKSEL BÜYÜKLÜKLERİN SİSTEM PERFORMANSINA ETKİLERİ

AKÜ FEBİD 12 (2012) (1-5) AKU J. Sci. 12 (2012) (1-5)

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

BUHARLAŞTIRMALI SOĞUTUCULARDA SERPANTİN İLE SU PÜSKÜRTÜCÜLERİ ARASINDAKİ BÖLGEDE ISI VE KÜTLE TRANSFERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

DOAL GAZLI KOJENERASYON SSTEMNN TERMODNAMK ANALZ VE SÜLEYMAN DEMREL ÜNVERSTES ÖRNE

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

Uydu Kentlerin Tasarımı için Bir Karar Destek Sistemi ve Bilişim Sistemi Modeli Önerisi

ELECO '2012 Elektrik - Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu, 29 Kasım - 01 Aralık 2012, Bursa

TER 201 TERMODİNAMİK Güz Yarıyılı ÖDEV 3 İlan Tarihi: Teslim Tarihi: haftasındaki ders saatinde

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

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

GÜNEŞ ENERJİLİ NH 3 -H 2 O ABSORPSİYONLU SOĞUTMA SİSTEMİNİN İZMİR İLİ İÇİN İNCELENMESİ

MAK TERMODİNAMİK (CRN: 20662, 20664, 20667, 20669)

Direkt genleşmeli klima santrallerinde soğutma çevrimi simülasyonu ve parametrelerin analizi

TOPRAK KAYNAKLI BİR ISI POMPASININ FARKLI SOĞUTUCU AKIŞKANLAR İÇİN TERMODİNAMİK ANALİZİ

36 SOĞUTUCU AKIŞKANININ SOĞUTMA UYGULAMALARINDA PERFORMANS İNCELEMESİ

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

Araş. Gör. Makina Mühendisliği Gaziantep Üniversitesi

makale - article Özet

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN ISITMA VE SOĞUTMA DERECE- SAAT DEĞERLERİNİN ANALİZİ

SORULAR VE ÇÖZÜMLER. Adı- Soyadı : Fakülte No :

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

Haberleşme Gecikmeli Hibrid Enerji Üretim Sisteminin Kararlılık Analizi

DEFORMASYON AĞLARINDA DATUMUN DUYARLILIĞA ETKİSİ EFFECT OF GEODETIC DATUM ON SENSITIVITY OF DEFORMATION NETWORKS

Sıvı Sıkışabilirliği ve Sıvı Ortamı Dalga Yayılma Sınır Şartlarının Baraj Deprem Davranışına Etkisinin Euler Yaklaşımıyla İncelenmesi

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ LABORATUARI

BÜYÜK KAPASİTELİ SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KOJENERASYON KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ

EGE ÜNİVERSİTESİ-MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ-MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 1 MK371 ISI TRANSFERİ (2+2) DERSİ

EJEKTÖRLÜ TRANSKRĠTĠK CO 2 SOĞUTMA SĠSTEMĠNĠN ENERJĠ VE EKSERJĠ ANALĠZĠ

yaklaşımını yapmak suretiyle yoğun fazların(s,k) molar hacımları gazın molar hacımı yanında ihmal edilebilir V gaz olur p

Frekans Analiz Yöntemleri I Bode Eğrileri

KÜTAHYA NIN JEOTERMAL KAYNAKLARINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ İÇİN ÇEVRİM SEÇİMİ VE OPTİMİZASYONU

AMONYAK/SU İLE ÇALIŞAN ABSORBSİYONLU SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN PERFORMANSA ETKİSİ

Balıkçı Gemisi Soğutma Sisteminin Birinci Yasa Analizleri

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

Akışkanlı Isı Pompası Sistemlerinin Mahal Isıtma Amaçlı Kullanımı

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

HİDROLİK SİSTEMLERDE ENERJİ KAYIPLARI VE YÜK DUYARLI SİSTEMLERE GEÇİŞ

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA ÇEVRİMİNDE R410A VE R32 SOĞUTUCU AKIŞKANLARININ TERMODİNAMİK ANALİZİ

ESM 406 Elektrik Enerji Sistemlerinin Kontrolü 4. TRANSFER FONKSİYONU VE BLOK DİYAGRAM İNDİRGEME

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

Kaskad Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi ve Performans Değerlendirmesi

YAYINIMLI SOĞURMALI SOĞUTMA SİSTEMİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ VE SOĞUTMA VERİMİ ANALİZİ

AZEOTROPİK VE YAKIN AZEOTROPİK SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

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

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

Çift buharlaştırıcılı ve ejektörlü bir soğutma sisteminin termodinamik analizi

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

Journal of ETA Maritime Science

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

JEOTERMAL BİR KAYNAK İÇİN GÜÇ ÇEVRİMLERİNİN TERMODİNAMİK VE EKONOMİK ANALİZLERİ

SICAKLIK KONTROL ÜNİTELERİ AYTEK SOĞUTMA SİSTEMLERİ

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

ABSORPSİYONLU SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KULLANILAN EŞANJÖRLERİN SİSTEMİN PERFORMANSINA ETKİSİ

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

BİR ISIL SİSTEMİN MODELLENMESİ VE SIEMENS SIMATIC S7 200 PLC İLE KONTROLÜ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

BÖLÜM 1 GİRİŞ, TERMODİNAMİK HATIRLATMALAR

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

BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİ İÇİN SOĞUTUCU AKIŞKAN SEÇİMİ

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

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

EFFECTS OF CONJUGATE HEAT TRANSFER AND VISCOUS DISSIPATON FLOW OVER ON A VERTICAL PLATE

FOTOVOLTAİK HÜCRENİN TEK DİYOT EŞDEĞER DEVRE PARAMETRELERİNİN ÇIKARILMASI VE MATLAB/SİMULİNK MODELİ

Bölmeli bir kare kapalı ortam içindeki nanoakışkanın doğal konveksiyonla ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi

TOPRAKLAMA AĞLARININ ÜÇ BOYUTLU TASARIMI

ANKARA ĐÇĐN PSĐKOMETRĐ

BİR DOĞAL GAZ KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALİNDE EKSERJİ UYGULAMASI

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

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

Abs tract: Key Words: Fatih ÜNAL Derya Burcu ÖZKAN

JEOTERMAL ENERJİ İLE HACİM SOĞUTMA

Gözetmenlere soru sorulmayacaktır. Eksik veya hatalı verildiği düşünülen değerler için mantıklı tahminler yapabilirsiniz.

BUHARLI VE BİRLEŞİK GÜÇ ÇEVRİMLERİ

Dilek Nur ÖZEN, 2 Kemal Çağrı YAĞCIOĞLU

Ders #9. Otomatik Kontrol. Kararlılık (Stability) Prof.Dr.Galip Cansever. 26 February 2007 Otomatik Kontrol. Prof.Dr.

Temel Yasa. Kartezyen koordinatlar (düz duvar) Silindirik koordinatlar (silindirik duvar) Küresel koordinatlar

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

İdeal ve Gerçek Gaz Türbini ( Brayton ) Çevrimleri 9-92 İş akışkanı hava olan rejeneratörlü bir Brayton çevriminin basınç oranı 7 dir.

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

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

ÇİFT KADEMELİ SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ

Doğu Çamur Accepted: October ISSN : dogucamur@gmail.com Karabuk-Turkey

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

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

Halit YAŞAR. Doç. Dr. Makina Mühendisliği Bölümü Otomotiv Anabilim Dalı Öğretim Üyesi

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

İKİ ZAMANLI WANKEL MOTORU ÇEVRİM ANALİZİNİN GELİŞTİRİLMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ. Fırat SARAÇOĞLU. Makina Mühendisliği Anabilim Dalı.

R1234YF SOĞUTUCU AKIŞKANININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ İÇİN BASİT EŞİTLİKLER ÖZET ABSTRACT

MAK TERMODİNAMİK (CRN: 22594, 22599, 22603, ) BAHAR YARIYILI YARIYIL SONU SINAVI

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

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

ÇĐFT SARKAÇ SĐSTEMĐNĐN KAYAN KĐPLĐ KONTROLÜ

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

Transkript:

TTMD Mart Nian 2014 27 Jeotermal Detekli Amonyak Su Aborpiyonlu Soğutma Siteminin Bilgiayar Ortamında Modellenmei Computer Aided Modeling of Ammonia-Water Aborption Refrigeration Sytem Powered By Geothermal Energy Ceyhun Yılmaz, Mehmet Kanoğlu, Ayşegül Abuşoğlu Özet Konvaniyonel buhar ıkıştırmalı oğutma itemlerinde kullanılan oğutucu akışkanların ozon tabakaına ve çevreye zararlı etkileri bulunmaktadır. Aborpiyonlu oğutma itemlerinde kullanılan akışkan çiftlerinin çevreye zararı olmamaı ve enerji girdii olarak güneş, jeotermal gibi yenilenebilir kaynakların kullanabilmei bu itemleri daha avantajlı bir konuma getirmektedir. Enerji kaynağı olarak her türlü ıı enerjiini kullanabilen aborpiyonlu oğutma itemlerinin çalışma enaında ek bir enerji ihtiyaç duymamaları, hareketli parçalarının azlığı nedeniyle eiz çalışmaları ve çok az bakım onarım gerektirmeleri gibi pek çok avantajlardan dolayı oğutma itemlerinde tercih edilmektedir. Ayrıca günümüzde enerji ihtiyacının artmaına mukabil, kullanılan mevcut enerji kaynaklarının da hızla tükenmei nedeniyle alternatif itemler ve özellikle oğutmada aborpiyonlu itemler büyük bir önem kazanmıştır. Günümüzde teknolojik gelişmeler ile birlikte, aborpiyonlu oğutma itemleri buhar ıkıştırmalı konvaniyonel oğutma itemlerine ekonomik ve verimli bir alternatif olmuştur. Bu çalışmamızda, anayi uygulamalarında daha yaygın kullanılan ve 100ºC ile 200ºC araında olan bir jeotermal kaynak için daha uygun olan amonyak u aborpiyonlu oğutma iteminin termodinamik modellenmei ve analizi yapılacaktır. Bu analiz için önce, EES gibi bir program ile bilgiayar ortamında item modellenecektir. Modellenen itemin etkinlik katayıı COP ve ekerji verimi araştırılacaktır. Bu önemli parametrelerin üzerinde jeotermal kaynak ıcaklığı değişiminin etkii araştırılacaktır. Sitemin en düşük oğutma ıcaklığı ve oğutma ıı yükü araştırılacaktır. Ayrıca, kullanılan jeotermal kaynağın ıcaklığının değişimiyle itemin performan parametrelerinin naıl değiştiği, parametrik çalışma yapılarak araştırılacaktır. Anahtar kelimeler: Aboriyonlu oğutma, jeotermal, COP, ekerji. Abtract The refrigerant ued in the conventional vapor compreion refrigeration ytem are harmful effect on the ozone layer and the environment. The lack of environmentally harmful effect of fluid pair ued in aborption refrigeration ytem and the renewable reource uch a olar, geothermal can be ued a an energy input in thi ytem introduce a more advantageou poition. Today, a a reult of technological development and increae of world population, energy conumption rate have increaed. On the other hand, it i known that, world energy reerve are being exhauted day by day. For thi reaon, aborption ytem working with energy reource uch a wate heat from indutrial procee, olar energy and geothermal energy are being more attractive. Additionally, uing of ozone friendly refrigerant with le greenhoue effect in aborption ytem i another advantage. Today aborption refrigeration ytem have been an economic and efficient alternative with the technological development for vapor compreion refrigeration ytem. In thi tudy, thermodynamic analyi of ammoniawater aborption refrigeration ytem will be invetigated. It i more commonly ued in indutrial application that are more uitable for geothermal reource temperature range between 100 C and 200 C. Prior to thi analyi, ytem will be modeled in computer imulation programmer of EES and Apen Plu. The coefficient of performance, energy and exergy efficiencie will be invetigated in the ytem being modeled. The geothermal ource temperature effect will be invetigated on thee important parameter. The lowet cooling temperature and cooling load of ytem will be examined. In addition, the variation of ytem performance parameter change with the geothermal reource temperature and ma flow rate will be examined uing a parametric tudy. Keyword: High rie building, Smoke, CFD

28 TTMD Mart Nian 2014 1- GİRİŞ Teknolojinin ilerlemeiyle ve dünya nüfuunun artmaıyla enerjiye olan ihtiyaç da artmaktadır. Bununla birlikte dünyadaki foil kökenli enerji kaynaklarının da gün geçtikçe azalmaktadır. Foil kökenli enerji kaynaklarının çevreye ve inan ağlığına verdiği zara da dikkate alınınca, güneş enerjii ve jeotermal enerji gibi ııl enerji kaynakları ile çalışan itemler daha cazip hale gelmektedir. Özellikle de oğutma itemleri için, bu tip yenilenebilir ve ucuz enerji kaynaklarının kullanılabileceği aborbiyonlu oğutma itemleri cazip hale gelmiştir. Diğer yandan aborbiyonlu itemlerde çalışma akışkanı olarak ozon tabakaına zarar vermeyen ve era etkii olmayan akışkanların kullanılmaı başka bir avantajdır. Aborpiyonlu oğutma itemleri, ıcaklığı 100ºC ile 200ºC araında olan ucuz bir ııl enerji kaynağı bulunduğu zaman, ekonomik açıdan da mantıklı olmaktadır [1]. Bu nedenle jeotermal bir kaynak ile çalıştırılmaı uygun olacaktır. Jeotermal akışkan itemde amonyak u aborpiyonlu oğutma iteminde ııl enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Aborpiyonlu oğutma itemlerinde oğutkanın bir taşıyıcı akışkan içinde oğurulmaı temel preniptir. En yaygın kullanılan aborpiyonlu oğutma itemi, amonyağın oğutkan, uyun taşıyıcı akışkan olarak kullanıldığı amonyak-u itemidir [1]. Suyun oğutucu olduğu diğer itemlerde vardır, fakat bu itemlerde, en düşük ıcaklığın uyun donma noktaının üzerinde olduğu iklimlendirme ile ınırlıdır. Buhar baıncı çok düşük olduğu ve 0ºC nin altında katılaştığı için uyun oğutma çevrimlerinde kullanılmaı mantıklı değildir. Soğutma çevriminde kullanılan elemanların boyutlarının küçük olabilmei için akışkanın buharlaşma entalpiinin olabildiği kadar büyük olmaı gerekir. Bu bakımdan amonyak en avantajlı durumda bulunduğundan anayi ve ticaret ile ilgili tei uygulamalarında daha çok amonyak kullanılmaktadır. Ayrıca, amonyak uda çok çabuk eriyen bir maddedir. Amonyak u karışımı 140ºC e ııtıldığı zaman, amonyak udan tamamen ayrılır. Amonyağın bu özelliklerinden yararlanılarak, aborbiyonlu oğutma itemleri yapılmıştır [2]. Aborbiyon prenibi, ilk defa Michael Faraday tarafından bir aırdan fazla zaman önce amonyağın yoğuşturma denemeleri ıraında keşfedilmiştir. Daha onra 1862 eneinde Franz Carre tarafından yapımı gerçekleştirilen item, bugün artık buharın bol olduğu yerlerde kullanılmaktadır. Carre nin geliştirdiği bu itemde, mekanik enerji yerine, ııl enerji kullanılmıştır. Aborbiyonlu oğutma itemi ile buhar ıkıştırmalı mekanik oğutma itemi araındaki tek fark kompreördür. Aborbiyonlu itemlerde, kompreör görevini kaynatıcı ve aborberden oluşan ıı eşanjörleri grubu gerçekleştirmektedir. Her iki itemde de bir yoğuşturucu, bir kıılma vanaı ve bir buharlaştırıcı bulunmakla beraber, aborbiyonlu itemde bunlara ilave olarak; aborber, pompa ve kaynatıcı bulunmaktadır [3]. Bu çalışmamızda, jeotermal kaynak ile enerji ihtiyacı karşılanan bir amonyak u aborpiyonlu oğutma itemini inceleyeceğiz. Jeotermal u itemin ııtıcıı için enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Sitem belli termodianmik kabuller yapılarak bilgiayar ortamında termodinamik bir analiz programı olan EES ile modellenecektir. Sitemin enerji ve ekerji analizleri yapılarak ve verimleri incelenecektir. Jeotermal kaynak ımalığının item üzerindeki etkilerli araştırılacaktır. 2. SİSTEMİN ÇALIŞMA PRENSİBİ Şekil 1 de görüldüğü gibi, aborpiyonlu oğutma itemleri buhar ıkıştırmalı itemlere çok benzemektedir. Burada, konvaniyonel oğutma itemlerindeki kompreörün yerini aborber, pompa, ııtıcı, ıı değiştirici, kıılma vanaı ve ayrıştırıcı almaktadır. Kompreör yerini alan bu kıım ayeinde NH3 ün baıncı artırıldığında, çevreye ıı vererek ( ) kondenerde oğur ve yoğuşur. Daha onra 2 halinden kıılma vanaında 3 haline evaporatör baıncına kıılır. Düşük ıcaklıktaki af amonyak evaporatör içinden geçerken oğutulan ortamdan ıı ( ) çekmektedir. Sitemin ııtıcı kımında jeotermal akışkanın enerjii iteme 7 halindeki amonyak-u çözeltiini ııtmak üzere aktarılmaktadır. Siteme baktığımızda, amonyak 4 halinde buharlaştırıcıdan çıktıktan onra aborber a girer, burada u içinde çözülerek reakiyona girer ve NH3 H2O çözeltiini oluşturur. Bu reakiyon ekzotermik olup, işlem ıraında ıı açığa çıkar ( ). Su içinde çözülebilen amonyak miktarı, ıcaklıkla ter orantılıdır. Bu nedenle uda çözülebilen amonyak miktarını en fazla yapabilmek için, aborber in oğutularak ıcaklığını mümkün olduğunca düşük tutmak gerekmektedir. Amonyak bakımından zengin olan 5 halindeki amonyak-u çözeltii daha onra pompayla 6 halinde rejeneratöre ön ııtma için pompalanır, buradan ııtılan amonyak-u çözeltii 7 halinde ııtıcıya girer. Jeotermal akışkandan çözeltiye aktarılan ıı ile çözeltinin bir bölümü buharlaşır. Amonyak bakımından zengin olan 11 halindeki bu buharın ayrıştırıcıdan geçişi ıraında, amonyak buharı udan ayrılır ve 12 halinde ııtıcıya geri belenir. Çevrimin geri kalan kımında, yükek baınçtaki bu af amonyak buharı çevrimi ürdürür. Iıtıcıda kalan,

TTMD Mart Nian 2014 29 amonyak bakımından zayıf olan amonyak-u çözeltii, 8 halinde rejeneratörden geçerek pompadan çıkan 6 halindeki çözeltiye bir miktar ıı verir ve daha onra 9 halinde kıılma vanaına girer. Kıılma vanaıyla 9 halinde aborber baıncına kıılır. :ı Jeotenmal aklkari f i NH3+H?O *W Şekil 1. : Jeotermal detekli amonyak u aborpiyonlu oğutma itemi. 3. SİSTEMİN TERMODİNAMİK ANALİZİ Şekil 1 deki amonyak u aborpiyonlu oğutma itemin termodinamik analizi, bilgiayar ortamında termodinamik bir analiz programı olan EES kullanılarak yapılmıştır. Bunun için bazı termodinamik kabuller de yapılmıştır. Sitem ve item elemanlarının termodinamik analizi için, kontrol hacim ve düzgün rejimli akış şartları dikkate alınmıştır. Jeneratörden ayrılan oğutucu akışkan buharının ıcaklığı ve baıncı jeneratör ıcaklığı ve baıncında kabul edilmiştir. Kondenerden ayrılan oğutucu akışkan, doymuş af udur ve kondener ıcaklığında kondenerden çıkmaktadır. Buharlaştırıcıdan ayrılan oğutkan buharı, kuru doymuş buhar şartlarında ve buharlaştırıcı ıcaklığındadır. Aborberden ayrılan amonyak u çözeltii, aborber baıncı ve ıcaklığında denge halindedir. Jeneratörden ayrılan amonyak u çözeltii, ııtıcı ıcaklığı ve baıncında denge halindedir. Sitemdeki baınç kayıpları ihmal edilmiştir. Aborber, ııtıcı, kondener ve evaporatör gibi elemanların çevreye ıı kaybı yoktur. Sitemdeki pompa için iş girişi, çok küçük olduğundan ihmal edilmiştir. Şekil 1 de detaylı olarak verilen itemin bütün bileşenlerinin detaylı kütle, enerji ve ekerji denklemleri bileşenlerin akış şemaıyla birlikte Tablo 1 de verilmiştir. Tablo-1 jeotermal detekli amonyak u aborpiyonlu oğutma iteminin bileşenleri için enerji ve ekerji denklemleri. hmayritirlci 11 Muttum Entrjin lfcl*fjl d*n«*c if1 Kondlener I»itici ggcnlûme vanai 3 Evaporatorÿ m 12 Genleşme vanaı NH3+H20 r Aborber TO yfl Ö "t f İÜ Tl* İL L * E JL7 NHa»Hfa Q Rejeneralor *A J L 6 Vv <?H ULÿİ KofldtanHf 5 i Pompa ğdr.mmı ii.i r.jınor*f.5i iff- _1 hrij+ri,» r. JH, Iftı 1-ÿ * wÿ' +ÿa»+ 4. - *A * M r'v0.,+ÿr * *MJX. *«,2«,2 <**ÿ. *«&**", >ÿ' «4 «fifc + rtja, w. -ıhık-a,) «r*3 İ& «l -S *A **"A * tte-eta r "* I*,[aı,-<g.) *ÿ Â p JH, &. [W** - -W.-fij / - ~ I!Tl=r'l A V *:< 4. P0«f>i t "t t- t- $ flÿjon-nraltır FT Piiılı«ıil TT t.. r* - m, -m, Jÿ- *mÿ _âau...»a -«,*. «* &*r.#-p,(p. A.ÿn.lı-1, -«I *.-*.+«"Wı-<Vi+*b»a -«ıÿt -P*) Ar-*V*.

30 TTMD Mart Nian 2014 Yukarıdaki denklem tabloundan ayrı olarak item geneli için bir COP ve ekerji verimi denklemleri aşağıda verilmiştir. Tüm item geneli için genel enerji dengei, çevreye olan ıı kayıpları ihmal edildiğinde denklemi aşağıdaki gibi yazılabilir [4], +QL+ Qgen QA + QH Termodinamiğin birinci kanunda oğutma itemleri için verimlilik ifadei etkinlik katayı adı verilen COP ile heaplanmaktadır. Burada QL evaporatördeki oğutma ıı yükünü ifade etmektedir. Etkinlik katayıı teriminin termodinamik ifadei dikkate alındığında, ideal şartlarda çalışan bir aborpiyonlu oğutma itemi için aşağıdaki gibi yazılabilir [4], rop afauev ("II*) Aborpiyonlu oğutma iteminin ideal olmayan şartlarda (gerçekte) etkinlik katayıı ie şöyle yazılabilir[4], Q L COP*>act = Q- + Wr burada W P pompa işi ihmal edilebilir düzeydedir.[4], = T1 0 T \ 1o Qen!-ygen y QL ögm 4. SONUÇLAR VE YORUMLAR [1] [2] [3] [4] Aşağıda verilen Tablo 2 de, amonyak u aborpiyonlu oğutma itemin durum numaralarına göre baınç, ıcaklılık ve akışkanların termodinamik özellikleri verilmiştir. Ayrıca jeotermal uyun ve amonyak u çözeltiinin ekerji değerleri verilmiştir. Verilen termodinamik değerler Şekil 1 deki itemin durum numaralarına göredir. Sitemin ölü hal özellikleri 25 C ve 100 kpa kabul edilerek, ekerji oranları heaplanmıştır ve Tablo 2 de buna göre verilmiştir. Jeotermal akışkan için normal uyun termodinamik özellikleri kullanılmıştır. Böyle yapılarak mineral tuzların etkileri ve akışkanın içindeki yoğurmayan gazların özellikleri göz ardı edilerek heaplamada kolaylık ağlamıştır. Jeotermal akışkanın, amonyak ve amonyak u çözeltiinin termodinamik özellikleri bir bilgiayar paket yazılım programı olan EES aracılığıyla heaplanmıştır. Bölüm 3 teki termodinamik denklem ve tablolar dikkate alınarak, item EES programı ile bilgiayar ortamında imüle edildiğinde elde edilen onuçlar, her bir durum ve item bileşeni için Tablo 2 ve 3 te detaylı olarak verilmiştir. Ayrıca Tablo 2 de tüm item ve bileşenlerinin enerji ve ekerji oranları yakıt ürün yaklaşımı dikkate alınarak heaplanmıştır. Sitem geneli ve bileşenleri için ekerji kayıpları heaplanmıştır. Her bir item elemanın ekerji verimi de heaplanmıştır. Jeotermal akışkan özellikleri 200ºC ve 100 kg/ olarak dikkate alınarak heaplamalar yapıldığında ııtıcıya aktarılan ıı ( Q gen ) 39,080 kw olarak heaplanmıştır. Burada jeotermal akışkanın itemi terk ettiği ıcaklık 14 halinde 110C dir. Bu değer makimum çözeltiye en yükek oranda ıı aktarma dikkate alınarak heaplanmıştır. Çünkü ııtıcı ıcaklılığı belli bir dereceye kadar makul olmaktadır. Bu veile ile ııtıcı ıcaklığı 130.8ºC ye kadar çıkarılabilmektedir. Bu etki ile itemde çevrilen af amonyak kıılma vanaında 3 halinde -29.3ºC ye kadar oğutulabilmektedir. Daha onra 3 halinde evaporatörden geçerken ortamdan ıı çekerek 4 halinde yine -29.3ºC de yoğuşmaktadır. Burada ortamdan çekilen ıı ( Q L ) 21,733 kw olarak heaplanmıştır. Evaporatörden çıktıktan onra af amonyak aborbere girer ve burada u içinde çözünerek çözelti oluşturur. Bu reakiyon ekzotermik olup açığa ıı çıkar, aborber ııı ( Q A )dediğimiz bu değer 30,862 kw olarak heaplanmıştır. Burada oğutma itemin ideal COP i 1.44 olarak heaplanmıştır, ideal olmayan şartlarda ie yani itemin gerçek COP değeri 0.55 olarak heaplanmıştır. Sitemin ekerji verimi yakıt ürün bazında %67 olarak heaplanmıştır. Bir diğer ekerji verimi ifadei olabilecek olan, gerçek ve ideal COP oranlarına göre, ekerji verimi ie %38.6 olarak heaplanabilir..

31 TTMD Mart Nian 2014 Tablo-2 Sitemin termodinamik özellikleri hal numaraları Şekil 1 e göre verilmiştir. Durum Akışkan Sıcaklık T( C) Baınç P (kpa) Entalpi h (kj/kg) Entropi (kj/ kg C) Özgül ekerji ex (kj/kg) Kütle debii m (kg/) Ekerji E x (kw) 0 Jeotermal u 25 100 104.8 0.3672 0 100-0' NH 3 O 25 100 29.43 0.7321 0 89.19-1 Saf NH 3 130.8 1500 1706 5.263 326.7 17.78 5810 2 Saf NH 3 25 1500 10.76 0.3568 93.17 17.78 1657 3 Saf NH 3 29.3 100 10.76 0.463 61.51 17.78 1094 4 Saf NH 3 29.3 100 1233 5.168 118.6 17.78 2108 5 NH 3 O 25 100 29.43 0.7321 0 89.19 0 6 NH 3 O 57.6 1500 31.67 0.7045 10.45 89.19 932.2 7 NH 3 O 100 1500 223.1 1.249 39.61 89.19 3533 8 Zayıf çözelti 130.8 1500 401.1 1.648 98.77 71.41 7053 9 Zayıf çözelti 77.5 1500 161.9 1.013 48.74 71.41 3480 10 Zayıf çözelti 46.9 100 161.9 1.041 40.47 71.41 2890 11 NH 3 -H2O 130.8 1500 661.3 2.368 144.2 89.19 12,863 12 Zayıf çözelti 130.8 1500 401.1 1.648 98.77 71.41 7053 13 Jeotermal u 200-851.6 2.329 162 100 16,202 14 Jeotermal u 180-460.8 1.417 42.97 100 4297 Bllcşcrlcr Exüm /<*> ri%]»w 36.090 11905 0330 #T5 2F.1 519 7İ.4 Kotvfefter 30,152' 41S3 691 3 >162 'So. 4 a 3ü î J& Gentopm manaı 1 1»7»4 363 m a 660 Enpenfir 21,733 3202 2139 1064 112 2.» «e WBWlW 3C.e 3*1.5 5K5 275 290 m G*.S ftejeoarhbf 17,07* 3572 2»ı 97*.6 16.2 2.» 72.î AjTi?îr<i Ganine vanaı 2 12883 T2J3Ö 0 0 0 «3490 299C 6fl0.fi 6 21 S42 B3Ü ÇCP 0.566 Ekanrp -rtrirtıi 41El5 32.1H rvl? 11X1 nı B7Q Tablo-3 Amonyak u aborpiyonlu oğutma itemi için enerji ve ekerji analiz onuçları.. Ayrıca aşağıda birtakım parametrik çalışma onuçlarını göteren şekiller de verilmiştir. Şekil 2 de itemi beleyen jeotermal uyun 14 halinde itemi terk ederken, farklı ıcaklıklarda ııtıcı ıcaklığı üzerindeki etkii araştırılmıştır. Belli bir eviyeye kadar ııtıcı ıcaklığı lineer olarak artmaktadır. Şekil 3 te yine jeotermal u itemi 14 halinde terk ederken farklı ıcaklıklarda itemin COP ve oğutma yüküne etkii araştırılmıştır. Görüldüğü gibi, jeotermal uyun itemden çıkış ıcaklığı arttıkça COP lineer olarak azalmaktadır. Aynı şekilde itemin oğutma yükü önce lineer onra logaritmik bir düşüş götermektedir. Son olarak verilen Şekil 4 te, jeotermal kaynak ıcaklığının itemin genel ekerji verimi üzerindeki etkii araştırılmıştır. Jeotermal uyun çıkış ıcaklığı arttıkça itemin ekerji verimi logaritmik olarak azalmaktadır.aşağıda Şekil 5 de, item ve item elemanlarının ekerji akış diyagramı verilmiştir.

32 Şekil 5. : Jeotermal detekli amonyak u aborpiyonlu oğutma iteminin genel ekerji akış diyagramı.. *ÿ * r* S 3i *S - 11 Şekil 4. : Jeotermal uyun ıcaklığının değişimiyle itemin ekerji veriminin değişimi. *1* g w? «* îihî; Jîfl fir- ' Ki tlf f n - Sf _fc k S O Ekerji verimi değişimiyle itemin gerçek COP değişimi. Şekil 3. : Jeotermal uyun ııtıcıdan çıkış ıcaklığının COP., Cı a o a a a M w İh. ev 5? Ö 6 S K 2 y> Oh 8 :: ö g değişimiyle ııtıcı ıcaklığının değişimi. Şekil 2. : Jeotermal uyun ııtıcıdan çıkış ıcaklığının Ü - fe +ÿ İ O 4 S M I / d S Şî İl! a -- *4 M î S S n 3 I E «LP*W) i a S Sâ n* c 7? ("C I S & TTMD Mart Nian 2014 Burada itemin enerji beleyici olarak kabul edilen jeotermal akışkanın ekerjii itemin net ekerji girdidir. Bu değer jeotermal akışkanın iteme giriş ve çıkış ıcaklıkları dikkate alınarak 41,615 kw olarak heaplanmıştır. Bu değerin %67 ekerji çıktıı olarak heaplanmıştır. Diğer %33 lük kıım ie item bileşenlerinde kaybolmuştur. Bunu nedeni item elmalarının iç düzenizliklerinden kaynaklı termodinamik ıı tranfer kayıplarıdır. 5. SONUÇ Jeotermal enerji bugün birçok ülkede yaygın olarak kul anılmaktadır. Türkiye de özellikle Ege Bölgeinde zengin jeotermal kaynaklara ahip olduğu bilinmektedir. Bu kaynakların yükek ıcaklıkta olanları elektrik üretiminde ve bölge ııtmaını içine alan kojenerayon uygulamalarında orta ve düşük ıcaklıktaki kaynaklar ie ııtma, oğutma, endütriyel uygulamalar ve eracılık gibi uygulamalarda yaygın kullanım alanı bulabilirler. Ekonomik olarak yenilebilir enerji kaynaklarının ııtma ve oğutmada kullanılmaı elektrik üretiminde daha karlı olmaktadır. Bütün onuçlar beraber değerlendirildiğinde jeotermal enerjinin oğutma itemlerinde kullanımı için farklı yaklaşımlar geliştirilebileceği ve bunların termodinamik açıdan başarıyla uygulanabileceği görülmektedir. Yapılan çalışmada, jeotermal detekli amonyak u aborpiyonlu oğutma iteminin bilgiayar ortamında EES programıyla termodinamik (enerji ve ekerji) analizleri yapılmıştır. Analiz onuçları grafikler ve çizelgeler halinde verilmiştir. Jeotermal u için 200ºC ve 100 kg/ olarak dikkate alınarak oğutma yükü ve COP heaplamaları yapılmıştır. Amonyak u aborpiyonlu oğutma iteminin enerji analizinde jeotermal uyun çıkış ıcaklığı ve ııtıcı ıcaklığı gibi parametreler için COP değeri heaplanmıştır. Ekerji analizinde item parametrelerinin değişimiyle, itemin toplam ekerji kaybı da değişim götermektedir. Komplek bir termal iteminin daha verimli çalışmaını ağlamak için, itemin her elemanındaki ekerji kaybını bulmak ve bunları olabildiğince azaltmak gerekmektedir. Bu durumdan yola çıkarak item için yükek kondener ve evaporatör ıcaklığında, düşük aborber ve jeneratör ıcaklığında çalışan aborpiyonlu oğutma iteminde ekerji kayıplarının daha az olduğu EES programı ile parametrik çalışmalarda gözlemlenmiştir.

TTMD Mart Nian 2014 33 TEŞEKKÜR Bu çalışma TÜBİTAK deteği ile yürütülen 11M207 nolu proje kapamında gerçekleştirilmektedir. TÜBİTAK a deteğinden dolayı teşekkür ederiz. SEMBOLLER E ekerji oranı (kw) h entalpi (kj/kg) x m kütleel debi (kg/) entropi (kj/kg K) T ıcaklık (ºC) T A aborber ıcaklığı (ºC) T G ııtıcı ıcaklığı (ºC) T 0 çevre ıcaklığı (ºC) T S kaynak ıcaklığı w özgül iş (kj/kg) W Q H COP ab güç (kw) KAYNAKLAR [1] YA. Cengel, MA. Bole, Thermodynamic: An Engineering Approach, 6th ed., McGraw Hill, New York, McGraw-Hill, 987. New York, 2008. [2] H. Bulut, Soğutma Ve Klima Tekniği Dernotları, Harran Üniveritei Mühendilik Fakültei Makine Mühendiliği Bölümü, Şanlıurfa-2011. [3] I. Dincer, M. Kanoglu, Refrigeration Sytem and Application, 2nd. ed., Wiley: June 14, 2010. [4] A. Şencan, Aborbiyonlu Soğutma Siteminin Taarımı ve S.D.Ü. Oditoryumunda Uygulanabilirliğinin Araştırılmaı, Iparta, 1999. ÖZGEÇMİŞ kondener ile atılan ıı (kw) oğutma itlerinin etkinlik katayıı aboriyonlu oğutma çevrimi Ceyhun YILMAZ Q L Q A act det ekerji kaybı heat ıı oğutma yükü (kw) aborber ile atılan ıı (kw) ekerji verimi gen ııtıcı rect ayrıştırıcı rev ideal ideal olmayan (gerçek) 1987 yılı İzmit Kandıra doğumludur. 2009 yılında Gaziantep Üniveritei Mühendilik Fakültei Makine Bölümünü bitirmiştir. Aynı üniveritede Enerji Anabilim dalında 2009 dan bu yana yükek lian yapmıştır. 2009-2010 yılında TÜBİTAK 108M226 kodlu araştırma projeinde aitanlık yapmıştır. GAZÜ Makine Mühendiliği nde Enerji Anabilim dalında aitanlık yapmaktadır. Enerji anabilim dalında 2011 yılında doktoraya başlamıştır. Şuan doktora kapamında 113M207 kodlu TÜBİTAK projeinde aitanlık yapmaktadır. Mehmet KANOĞLU Mehmet Kanoğlu İtanbul Teknik Üniveritei, Makina Mühendiliği Bölümünü 1992 de bitirdi. Yükek lianını ve doktoraını ABD de Nevada Üniveritei nde (Univerity of Nevada, Reno) 1996 ve 1999 yıllarında tamamladı. 2000 yılından beri Gaziantep Üniveritei Makina Mühendiliği Bölümü nde öğretim üyei olarak görev yapmaktadır. 2006-2007'de Univerity of Ontario Intitute of Technology'de ve 2010-2012'de American Univerity of Sharjah'da miafir öğretim üyei olarak bulunmuştur. Üç ululararaı kitabı ve çok ayıda ululararaı makale ve bildirii vardır. Çalıştığı alanlar araında ileri enerji itemleri, jeotermal enerji, güç antralleri, kojenerayon, enerji yönetimi ve taarrufu, oğutma itemleri, doğal gaz ve hidrojen üretimi ve ıvılaştırmaı ayılabilir. Ayşegül ABUŞOĞLU Malatya da doğdu. 1994 yılında Gaziantep Üniveritei Makine Mühendiliği Bölümü nden mezun oldu. 1994-2000 yılları araında anayide proe uyu hazırlanmaı, evel ve endütriyel u ve atık u arıtımı projelendirilmei ve marketing işinde çalıştı. 2000 yılında Gaziantep Üniveritei Makine Mühendiliği Bölümü Enerji Ana bilim dalında yükek lian çalışmaına başladı ve 2002 yılında yükek lianını tamamladı. Aynı yıl Gaziantep Üniveritei Mühendilik Fakültei Makine Mühendiliği Bölümü ne araştırma görevlii olarak atandı. 2008 yılında doktora çalışmaını tamamlayan araştırmacı 2010 yılında Gaziantep Üniveritei Makine Mühendiliği Bölümüne yardımcı doçent olarak atanmıştır, 2014 yılında doçent olmuştur ve halen bu görevini ürdürmektedir. Çalışma alanları; termodinamik, ıı tranferi, enerji dönüşüm ve güç üretim itemleri, kojenerayon, ekerji analiz ve uygulamaları, ekergoekonomi, atıktan enerji ve hidrojen eldei çalışmaları.