Nonazeotropik soğutkan karışımları kullanan ısı pompalarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi
The Theoretical and experimental investigation of heat pump systems in which nonazeotropic refrigerant mixtures are used
- Tez No: 131555
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER ÇOMAKLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Isı Pompası, NARMs, Soğutkan karışımları, simülasyon, Taguchi metodu, Heat pump, NARMs, refrigerant mixtures, simulation, Taguchi method 11
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
ÖZET Doktora Tezi NONAZEOTROPİK SOĞUTKAN KARIŞIMLARIN KULLANILDIĞI ISI POMPASI SİSTEMİNİN TEORİK VE DENEYSEL İNCELENMESİ Sadık ERDOĞAN Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Ömer ÇOMAKLI Nanazeotropik soğutkan karışımların kullanıldığı buhar sıkıştırmalı ısı pompalarının COP (coefficient of performance) ve r\ek (ekserjetik verim) değerleri üzerinde değişik parametrelerin etkileri deneysel ve teorik olarak incelendi. Seçilen parametrelerin sistem üzerindeki etkinliklerini ve optimum çalışma şartlarını belirlemek amacıyla Genichi Taguchi tarafından önerilen bir deneysel yöntem esas alındı ve deneyler bu yönteme göre hazırlanan plan çerçevesinde yapıldı. Sistemin teorik incelemesini yapmak için bir simülasyon modeli geliştirildi. Deney sonuçlarının değerlendirilmesinde ve simülasyon modelinde soğutkan karışımlarının termodinamik özelliklerinin hesaplanmasında NIST (National Institute of Standards and Technology) tarafından geliştirilen bir paket program kullanılmıştır. Çalışmamızda hava-su işletme çevrimine göre çalışan buhar sıkıştırmalı bir ısı pompası sistemi kullanıldı. Bu sistem hava kaynaklı evaporator, su soğutmalı kondensör, yarı hermetik pistonlu kompresör ve termostatik genleşme valfi gibi temel elemanlardan oluşmuştur. Bunlara ilaveten sistemde kondensör soğutma suyunun yeniden kullanılması için zorlanmış çekmeli soğutma kulesi, su sirkülasyon pompası, evaporatöre giren havanın sıcaklığını istenen değerde tutmak için varyakla kontrol edilen elektrikli hava ısıtıcısı, gerekli ölçüm aletleri ve yardımcı ekipmanlar kullanıldı. Deneylerden gerekli ölçümler alınarak R12/R22 soğutkan karışımlarının değişik konsantrasyonları, kaynak sıcaklığı, kondensör soğutma suyu debisi ve soğutma suyu giriş sıcaklığı olarak tespit edilen parametrelerin buhar sıkıştırmalı ısı pompasının COP ve nek değerleri üzerindeki etkileri incelendi. Ayrıca seçilen paremetrelere göre ısı pompasının çeşitli karekteristikleri geliştirilen simülasyon modelinde incelendi. Deney sonuçlan ile model sonuçlan karşılaştırıldığında kurulan modelin deney sonuçlarıyla iyi bir uyum gösterdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışmada geliştirilen simülasyon modelinin nonazeotropik soğutkan karışırdan kullanan ısı pompası sistemlerinin optimum çalışma şartlarını belirlemede önemli katkılar sağlayacağı görülmüştür. 2003, 119 Sayfa
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Ph.D.Thesis THE THEORETICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF HEAT PUMP SYSTEMS IN WHICH NONAZEOTROPIC REFRIGERANT MIXTURES ARE USED Sadık ERDO?AN Atatürk University Institute of Applied Science Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ömer ÇOMAKLI The effects of various parameters on COP (the coefficient of performance) and nek (exergetic efficiency) values of vapour compression heat pumps in which nonazeotropic refrigerant mixtures have been investigated. In order to determine, the efficiency of the chosen conditions, an experimental method suggested by Genichi TAGUCHI was used and the experiments were carried out within the framework prepared according to this method. A simulation model was developed to check out the theoretical investigation of the system. A packet program developed by NIST (National Institute of Standards and Technology) was used in the calculation of thermodynamic properties of refrigerant mixtures in the simulation model and in the evaluation of the experimental results. In our study, a vapour compression heat pump system conducting according to air-to-water cycle was used. This system was comprised of basic elements such as air-source evaporator, water-cooling condenser, a semi-hermetic type reciprocating compressors and a thermostatic expansion valves. In addition to these a forced draught cooling tower for the recycling of condenser cooling water, water circulation pump, an electrical air-heater controlled by a variac so as to keep the air temperature passing through the evaporator at the desired level, and the necessary equipment were used in the system. Taking necessary measurements from the experiments, the effect of R12/R22 refrigerant mixtures, source temperature, condenser cooling water flow rate and cooling water inlet temperature on the COP and nek values of the vapour compression heat pump were studied. In addition, the various characteristics of heat pump according to chosen parameters were investigated using the simulation model. Comparing the experiment findings with the simulation results, it was seen that the model setting showed a good agreement with the experimental findings. As a result, it was observed that the simulation model developed in this study can make significant contribution to the determination of optimum conducting conditions of the heat pump systems using nonazeotropic refrigerant mixtures. 2003, 119 pages
Benzer Tezler
- Soğutucu akışkan karışımları kullanan ısı pompalarında performans katsayısını etkileyen parametrelerin deneysel olarak tespit edilmesi
Başlık çevirisi yok
SADIK ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER ÇOVAKLI
- Nonazeotropik fluorokarbon karışımlarının ısı pompalarında kullanımları
Başlık çevirisi yok
SÜLEYMAN KARSLI
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER ÇOMAKLI