R134a akışkanı kullanan bir soğutma sisteminin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of a refrigeration system using R134a refrigerant
- Tez No: 1021511
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERT SİNAN TURGUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: R134a, Buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi, Enerji analizi, Ekserji analizi, COP, R134a, Vapor compression refrigeration system, Energy analysis, Exergy analysis, COP
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Demokrasi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, R134a soğutucu akışkanı ile çalışan buhar sıkıştırmalı bir soğutma sisteminin enerji ve ekserji performansı, deneysel ve teorik analiz olarak incelenmiştir. Deneysel çalışma kapsamında; kompresör, yoğuşturucu, genleşme vanası ve buharlaştırıcıdan oluşan kapalı çevrimli bir test düzeneği kurulmuş ve sistemin karakteristik noktalarından eş zamanlı sıcaklık ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ölçümler kullanılarak soğutma kapasitesi, yoğuşturucu ve buharlaştırıcı ısı yükleri ile performans katsayısı (COP) hesaplanmış; gerçek çalışma koşullarının ideal buhar sıkıştırmalı çevrimden sapmaları değerlendirilmiştir. Analiz aşamasında, soğutma çevriminin tüm bileşenleri için enerji ve ekserji denge denklemleri uygulanmış; bileşen bazlı ekserji yıkımları ve ikinci yasa verimleri ayrıntılı biçimde belirlenmiştir. Bu sayede sistem performansını sınırlayan temel tersinmezlik kaynakları ortaya konulmuş ve farklı çalışma koşullarının ekserji davranışı üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Toplam 15 farklı deney sonucunda, sistem COP değerlerinin 1.94 ile 3.21 arasında değiştiği, soğutma kapasitesinin ise 242–402 W aralığında olduğu tespit edilmiştir. Ekserji veriminin %22.8–37.6 aralığında değişmesi, tersinmezliklerin sistem çalışma parametrelerine yüksek duyarlılık gösterdiğini ortaya koymuştur. Bileşen bazlı analiz, toplam ekserji yıkımının büyük bölümünün (%50–78) kompresörde gerçekleştiğini ve kompresörün sistem verimliliğini sınırlayan en kritik bileşen olduğunu göstermiştir. Yoğuşturucu ise %14–32 katkı payı ile ikinci sırada yer almıştır. Sonuç olarak bu çalışma, daha yüksek verimli soğutma sistemlerinin tasarımı ve alternatif çevreci soğutucu akışkanların değerlendirilmesi için güçlü bir referans sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the energy and exergy performance of a vapor compression refrigeration system operating with the R134a refrigerant was investigated through both experimental and theoretical analyses. Within the scope of the experimental study, a closed-loop test setup consisting of a compressor, condenser, expansion valve, and evaporator was established, and simultaneous temperature measurements were taken at the characteristic points of the system. Using the obtained measurements, the cooling capacity, condenser and evaporator heat loads, and coefficient of performance (COP) were calculated; deviations of real operating conditions from the ideal vapor compression cycle were evaluated. In the analysis phase, energy and exergy balance equations were applied to all components of the refrigeration cycle; component-based exergy destructions and second-law efficiencies were determined in detail. In this way, the main sources of irreversibility limiting system performance were identified, and the effects of different operating conditions on exergy behavior were comparatively analyzed. Based on a total of 15 different experiments, it was found that the COP values of the system ranged between 1.94 and 3.21, while the cooling capacity varied between 242 and 402 W. The variation of exergy efficiency between 22.8% and 37.6% indicated that irreversibilities are highly sensitive to system operating parameters. Component-based analysis showed that the majority of total exergy destruction (50–78%) occurred in the compressor, identifying it as the most critical component limiting system efficiency. The condenser ranked second with a contribution of 14–32%. As a result, this study provides a strong reference for the design of more efficient refrigeration systems and the evaluation of alternative environmentally friendly refrigerants.
Benzer Tezler
- Isı pompalı kurutma sistemlerinde soğutkanların performansa etkisinin sayısal incelemesi
Numerical investigation of refrigerants' effects on performance in heat pump drying systems
SERKAN ERDEM
Doktora
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN
DOÇ. DR. DERYA BURCU ÖZKAN
- R134A ve R1234YF kullanan taşıt klimasının performansının ampirik olarak belirlenmesi ve kondenser ısı transferinin modellenmesi
Determining the performance parameters of an air conditioning system using R134A and R1234YF empirically and modelling condenser heat transfer
MÜMİN CELİL ARAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT HOŞÖZ
- Otomobil klima sisteminde R134a yerine R1234yf kullanımının teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of using R1234yf instead of R134a in an automobile air conditioning system
ALPASLAN ALKAN
- R134a ve R1234yf soğutucu akışkanlı bir otomobil iklimlendirme sisteminde iç ısı değiştirici kullanımının sistem performansına etkilerinin deneysel analizi
Experimental analysis of the effects of using internal heat exchanger on the performance of an automobile air conditioning system with refrigerants R134a and R1234yf
UMUT GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT HOŞÖZ
- Isı pompası olarak çalışabilen R134a soğutucu akışkanlı otomobil iklimlendirme sisteminin deneysel performansı
Experimental performance of an automobile air conditioning system with R134a operable as heat pump
İSMAİL TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Mühendislik BilimleriKocaeli ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT HOŞÖZ