Toz malzeme bazlı vakumlu yalıtım teknolojisinin buzdolaplarının yalıtım performansına olan etkisinin incelenmesi
An Investigation on the effect of powder based vacuum insulation technology on the insulation performance of household refrigerators
- Tez No: 142652
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ERHAN BÖKE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
TOZ MALZEME BAZLI VAKUMLU YALITIM TEKNOLOJİSİNİN BUZDOLAPLARININ YALITIM PERFORMANSINA OLAN ETKİSİNİN İNCELENMESİ ÖZET Artan çevresel sorunlar ve uygulamaya sokulan regülasyonlar sonucunda beyaz eşya üreticileri, ürünlerinin enerji tüketimini azaltmaya yönelik teknolojik çözümlerin arayışına girmiştir. Soğutucu ürünlerde bu amacın sağlanması, sadece söz konusu ürünlerdeki soğutma sisteminin veya yalıtım sisteminin iyileştirilmesi ile mümkündür. Buzdolaplarında vakumlu yalıtım teknolojisinin kullanılmasının, enerji tüketiminin azaltılmasına yönelik umut vaadeden bir çözüm olduğu görülmüştür. Geleneksel yalıtım tekniklerine kuvvetli bir alternatif olan vakumlu yalıtım teknolojisi, açık hücrelere sahip bir iç dolgu malzemesinin, bir bariyer malzeme içerisine konularak vakumlanması ve daha sonra elde edilen yapının sızdırmaz bir biçimde atmosfere kapatılmasına dayanır. Vakumlama sonucunda iç dolgu malzemesinin porlarındaki havadan kaynaklanan ısı iletiminin azaltılması sağlanır. Vakum izolasyon panelleri (VİP'ler), tüm dünyadaki buzdolabı üreticileri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Ne var ki, vakum izolasyon komponenti (VİK) tekniği, VIP tekniğine göre çok daha avantajlıdır. Çünkü bu teknikte buzdolabının yalıtım hacmi tamamen vakumlanmakta ve bu sayede buzdolabının homojen olarak yalıtılması sağlanmaktadır. Fakat VİK teknolojisinin ürünlere uygulanmasında ise, bu çalışmada öne sürülen belirli teknik zorluklar mevcuttur. Bu çalışma kapsamında, mikroporoz silika tozu esaslı VÎK prototiplerinin üretimi amacıyla bir pilot tesis kurulmuştur. Bu tesis kullanılarak her çeşit mikroporoz toz malzeme kurutularak vakumlanabilmekte ve ardından vakumlu bir plastik kutu içerisine doldurulmakta, dolumu yapılan kutu ise atmosfere kapalı olacak şekilde sızdırmaz biçimde kapatılabilmektedir. Bu şekilde vakumlu, sıkı biçimde doldurulmuş ve düşük ısıl iletkenliğe sahip bir yalıtım elemanı elde edilmektedir. Bu yolla üretilmiş bir kutu, bir buzdolabının dondurucu kısmına ait VÎK şeklindeki bir kapıyı temsil etmektedir. Fumed silika malzemesi ve bir VİK kutu üzerinde yapılan bazı ölçümlerle, VİK kutunun iç basıncının zamana göre değişiminin nasıl olduğu ve malzemenin ısı iletim katsayısının basınçla nasıl değiştiği araştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda, toz malzeme bazlı VİK üretim tekniğinin optimizasyonu önerilmektedir. Bu optimizasyon, plastik kutuların geometrik tasarımım kapsamaktadır. Ayrıca kullanılacak plastik malzeme yapısının iyileştirilmesi de gerekmektedir çünkü bu çalışmada kullanılan plastik bariyer malzeme, buzdolabının ömrü boyunca VİK yapı içerisindeki vakumu korumaya uygun değildir. Düşük geçirgenliğe sahip, koekstrüzyonla üretilmiş, çok katlı plastik yapılar ve bu yapıların geçirgenliklerinin VİK'lerin ömrüne olan etkisinin ileride detaylı olarak çalışılması gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
AN INVESTIGATION ON THE EFFECT OF POWDER BASED VACUUM INSULATION TECHNOLOGY ON THE INSULATION PERFORMANCE OF HOUSEHOLD REFRIGERATORS SUMMARY As a consequence of increasing ecological concerns and regulations, the appliance manufacturers are in search of technological solutions that promise to decrease the energy consumption of the appliances. In the refrigeration appliances, this aim can only be achieved by enhancing the refrigeration system or the insulation system of the said appliances. The utilization of vacuum insulation technology in household refrigeration applications has been found out to be a promising solution for the reduction of the energy consumption in the said area of application. As a strong alternative to the conventional insulating techniques, vacuum insulation technology is based on wrapping an open celled core material in a barrier material and then evacuating it before sealing to the atmosphere. Evacuation leads to the reduction of the gaseous conduction that is caused by the air in the pores of the core material. Vacuum insulation panels (VIPs) are being utilized by refrigerator manufacturers worldwide. However, vacuum insulated component (VIC) technique has much more advantage than the VIP technique, because it uses full evacuation of the insulation volume of a refrigerator, minimizing the inhomogeneity of the heat transfer through the refrigeration area. But the application of the VIC technology on the marketing goods has certain difficulties which have been stated in this study. A pilot plant for microporous silica powder based VIC production has been constructed during this study. By operating the plant, all kinds of microporous powder insulators can be dried, evacuated and filled into evacuated plasic boxes, and then the said box being hermetically sealed to the atmosphere. Thus can be produced an evacuated, dense, low thermal conductivity insulation element. A box which is produced in this way, is the simulation of the VIC freezer door of a refrigerator. By some performed measurements and simulations on the fumed silica material and the produced fumed silica based VIC box, the deterioration of the VIC inner pressure due to time and the effect of vacuum on the thermal conductivity of fumed silica material has been researched. Resulting this study, it is being proposed to study on the optimization of the powder material based VIC production technique. This optimization comprises the design of the geometry of the plastic boxes. The enhancement of the plastic material is also obligatory, because of the fact that, the plastic barrier material which has been used in this study is not suitable for keeping the vacuum inside the VIC box during the lifetime of a refrigerator. Low permeability, coextruded multilayer plastics and the effect of their permeability on the lifetime of a VIC system should be further studied. XI
Benzer Tezler
- Vakumlu yalıtım kabinlerinde çökmenin incelenmesi
Investigation of deformation on vacuum thermal insulation cabinets
HAKAN TUNCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MUZAFFER ERTEN
- Vakum yalıtım panellerinde farklı yüzey alanına sahip nano tozların ısı yalıtım performansına ve mekanik özelliklerine etkisi
The effect of nano powder having different surface area to thermal insulation performance and mechanical properties of vacuum insulation panels
ALİ EKREM AKDAĞ
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KAMİL DELİKANLI
DOÇ. DR. METİN DAVRAZ
- Design of multifunctional architected cellular structures under dynamic loads
Dinamik yükler altında çok fonksiyonlu mimarilendirilmiş hücreli yapıların tasarımı
ZANA EREN
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Yüksek kompasiteli çimento bağlayıcılı sistemler için uçucu kül tane boyut dağılımlarının optimizasyonu
Optimization of particle size distributions of fly ash for cementitious systems with high compactness
ÖZER SEVİM
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiKırıkkale Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAMİ DEMİR
- Dinamik / termokimyasal yöntemle TiB2+B4C kompozit toz üretimi
Production of B4C + TiB2 composite powder via dynamic / carbothermal reduction
YUNUS EMRE VATANDAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ OSMAN KURT