A study on isotherm characteristics of adsorbent-adsorbate pairs used in adsorption heat pumps
Adsorpsiyonlu ısı pompalarında kullanılan adsorbent-adsorbat çiftlerinin izoterm karakteristikleri üzerine bir çalışma
- Tez No: 299169
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MOGHTADA MOBEDİ, PROF. DR. SEMRA ÜLKÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Adsorpsiyonlu ısı pompaları düşük sıcaklıklardaki atık ısıları ve/veya yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanabilme kabiliyetlerinden ötürü son günlerde oldukça önem kazanmıştır. Fosil kaynaklara bağımlı elektrik enerjisini kullanmadıkları, sarsıntısız ve uzun yıllar sorunsuz çalışabildikleri için oldukça büyük avantajları bulunmaktadır. Bu çalışmada adsorpsiyonlu ısı pompalarında kullanılabilecek çiftler araştırılmış, ve bu çiftlerin termofiziksel özellikleri ve adsorpsiyon davranışları incelenmiştir. Adsorpsiyon kavramı ve adsorpsiyonda denge tayini için kullanılan deneysel metotlar detaylarıyla açıklanmış ve kıyaslanmıştır. Çalışmanın deneysel kısmında, volumetrik metoda dayalı iki sistem dizayn edilmiş ve kurulmuştur. Deneyler adsorpsiyonlu ısı pompalarında sıklıkla kullanılan bir çift olan silika jel ? su çifti ile gerçekleştirilmiş; sonuç olarak 35 °C`de maksimum %21 (kg su/kg silika jel), 45 °C`de maksimum %19 (kg su/kg silika jel) ve 60 °C`de maksimum %11 (kg su/kg silika jel) adsorplama kabiliyetine sahip olduğu bulunmuştur. Bu silika jel ? su çiftinin Tip II izotermi ile uyumlu olduğu gözlenmiştir. Bu izoterm tipi su buharının mikropor gözenekli silika jele adsorpsiyonunda beklenebilecek bir davranıştır. Dubinin-Astakhov ve Freundlich denklemlerini kullanan iki farklı çiftin, adsorplama miktarının değişimine bağlı adsorplama ısısının değişimi numerik bir çalışma ile incelenmiştir. Çalışmanın sonucunda, Dubinin-Astakhov denklemine uyum gösteren çiftlin adsorpsiyon ısılarının artan adsorplama miktarıyla azaldığı, ancak, Freundlich denklemine uyum gösteren çiftin adsorpsiyon ısılarının adsorplama miktarı değişiminden bağımsız olarak her noktada sabit kaldığı bulunmuştur. Ayrıca, altı farklı çift için üç farklı chiller dizaynı kullanılarak, chiller performansı ve soğutma kapasitesi üzerine numerik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, altı farklı çiftten S40 silika jel ? su çiftini kullanan ve düşük sıcaklık kaynağı ile soğutulan chillerin en yüksek performans ve soğutma kapasitesine sahip olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Adsorption heat pumps are promising systems due to their ability to recover heat at low temperature levels and to provide cooling and/or heating effects. It has advantages such as using renewable energy sources, being environmental friendly, having no vibration and lower operation costs. In this study, the most common pairs used in adsorption heat pumps were reviewed and their thermophysical and adsorption behaviors were discussed. The adsorption equilibrium phenomena were explained in details. The different experimental methods for determination of adsorption equilibrium for pairs were explained and compared. The change of heat of adsorption according to the varying adsorbed amount was studied numerically for two different equilibrium equations. It is found that, the heat of adsorption for pairs fitting Dubinin-Astakhov equation has a decrease with increasing adsorbed amount, while the heat of adsorption for pairs fitting Freundlich equation does not depend on adsorbed amount. A numerical study was performed to investigate the performances and cooling capacities of three different adsorption chillers for six different pairs. The results showed that when S40 silica gels - water pair is used, the chiller cooled with low temperature source gives the highest performances. In the experimental section of the present study, a volumetric setup was designed and constructed. Experiments were performed for a conventional pair of silica gel ? water. It was observed that the maximum adsorption capacity of the experimented silica gel ?water pair was 21% (kg water vapor /kg silica gel) at 35 °C, 19% (kg water vapor/kg silica gel) at 45 °C and 11% (kg water vapor /kg silica gel) at 60 °C.
Benzer Tezler
- Adsorpsiyonlu ısı pompalarında kullanılan farklı soğutucu akışkanların çeşitli adsorban maddelerce adsorblanma karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of the adsorption characteristics of different refrigerants on different adsorbents for adsorption heat pump applications
ERSAN GÖNÜL
- Nar çekirdeği ile sulu çözeltilerden anyonik boyar maddelerin giderim potansiyeli: Optimizasyon, kinetik, izoterm ve termodinamik çalışmalar
Removal potential of anionic dyes from aqueous solutions with pomegranate seed: optimization, kinetics, isoterm and thermodynamics
AYŞE ÖZTÜRK
- Organik kirletici maddelerin karbon nanomateryallerle adsorpsiyonu ile doğal sulardan giderilmesi
The removal of organic pollutants from natural waters by adsorption on carbon nanomaterials
GAMZE ERŞAN
Doktora
Türkçe
2014
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASEMİN KAYA
PROF. DR. TANJU KARANFİL
- Polivinil alkol ve karbon nanotüp ile modifiye edilen kitosan kullanılarak atık sulardan CR(VI) giderimi
The usage of polyvinyl and carbon nanotubes modified chitosan for the removal of chromium (VI) from waste water
DENİZ SAYİD
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DEVECİ AKSOY
- Trakya dolomiti ile atık sulardan kobalt giderilmesi için radyoaktif izleme tekniğinin kullanılması
The use of radiotracer technique for the removal of cobalt from wastewater with thracian dolomite
OĞUZHAN SAÇKIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE NUR ESEN