Performance analysis of a solar-assisted airconditioning system in different climatic zones of libya
Libya'nın farklı iklim bölgelerinde güneş destekli biriklimlendirme sisteminin performans analizi
- Tez No: 942630
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULRAZZAK A. SALEH AKROOT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Bu çalışma, özellikle Trablus, Bingazi ve Misrata olmak üzere Libya'nın sıcak ve kurak iklimleri için özel olarak tasarlanmış, güneş enerjisiyle çalışan bir absorpsiyonlu soğutma sisteminin kapsamlı bir termodinamik ve ekserji analizini sunmaktadır. Sistem, güneş enerjisinden yararlanmak ve depolamak için Parabolik Tekneli Kollektörler (PTC) kullanmakta, bu da bir jeneratör, soğurucu, buharlaştırıcı, kondenser, çözelti ısı eşanjörü (SHEX) ve sirkülasyon pompalarından oluşan bir lityum bromür-su (LiBr-H₂O) döngüsünü çalıştırmaktadır. Tasarım, bol güneş kaynaklarını kullanarak geleneksel fosil yakıt bazlı soğutma yöntemlerine bağımlılığı azaltmayı ve yüksek soğutma talepleri olan bölgelerde sürdürülebilirliği artırmayı amaçlamaktadır. vii Performans ölçütleri, jeneratör giriş sıcaklığı, buharlaştırıcı sıcaklığı, kolektör alanı ve Doğrudan Normal Işınım (DNI) değişiklikleri dahil olmak üzere değişen çalışma koşulları altında değerlendirilmiştir. Analiz, sistemin performans katsayısına (COP), ekserji verimliliğine, soğutma yüküne ve ısı transfer oranlarına odaklanarak maksimum verimlilik için en uygun koşulları belirlemektedir. Sonuçlar, jeneratör giriş sıcaklığının yükseltilmesinin soğutma yükünü yaklaşık 5 kW'tan 10 kW'a çıkardığını ve COP'nin 0,75-0,8 civarında nispeten istikrarlı olduğunu göstermektedir. Bu arada, ekserji verimliliği %35 civarında kalarak daha yüksek sıcaklıklarda sınırlı ek tersinmezliklere işaret etmektedir. DNI'nin artırılması, soğutma kapasitesini ve ısı transferini önemli ölçüde artırarak güneş radyasyonunun kullanılabilirliğinin kritik rolünü vurgulamaktadır. Kollektör alanının 50 m²'den 100 m²'ye çıkarılması, daha yüksek soğutma çıktısıyla (2,5 kW'tan 14 kW'a) doğrudan ilişkilidir. Ancak buharlaştırıcı sıcaklığının -3 °C'den 6 °C'ye yükseltilmesi, ekserji verimliliğini kabaca %80'den %32'ye düşürse de COP büyük ölçüde değişmiyor. Genel olarak çalışma, her bir parametrenin performans, verimlilik ve maliyeti dengeleyen optimum bir çalışma aralığına sahip olduğunu doğrulamaktadır. Önerilen güneş enerjili absorpsiyon sistemi böylece Libya'nın büyük şehirlerinde geleneksel soğutma yöntemlerine pratik, çevre dostu bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study delivers a comprehensive thermodynamic and exergy analysis of a solarpowered absorption cooling system tailored for Libya's hot, arid climates— specifically in Tripoli, Benghazi, and Misrata. The system employs Parabolic Trough Collectors (PTC) to harness and store solar energy, which in turn drives a lithium bromide–water (LiBr–H₂O) cycle comprising a generator, absorber, evaporator, condenser, solution heat exchanger (SHEX), and circulation pumps. By utilizing abundant solar resources, the design aims to reduce dependence on conventional fossilfuel-based cooling methods and enhance sustainability in regions with high cooling demands. Performance metrics are evaluated under varying operational conditions, including alterations in the generator inlet temperature, evaporator temperature, collector area, and Direct Normal Irradiance (DNI). The analysis focuses on the system's coefficient v of performance (COP), exergy efficiency, cooling load, and heat transfer rates, pinpointing optimal conditions for maximum efficiency. Results indicate that raising the generator inlet temperature increases the cooling load from approximately 5 kW to 10 kW, with a relatively stable COP of around 0.75–0.8. Meanwhile, the exergy efficiency remains near 35%, suggesting limited additional irreversibilities at higher temperatures. Increasing DNI significantly enhances cooling capacity and heat transfer, highlighting the critical role of solar radiation availability. Collector area growth—from 50 m² to 100 m²—correlates directly with higher cooling output (2.5 kW to 14 kW). However, raising the evaporator temperature from –3 °C to 6 °C reduces exergy efficiency from roughly 80% to 32%, though the COP stays largely unchanged. Overall, the study confirms that each parameter has an optimal operating range, balancing performance, efficiency, and cost. The proposed solar-driven absorption system thus emerges as a practical, eco-friendly alternative to conventional cooling methods in Libya's major cities.
Benzer Tezler
- Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi destekli bir dönel kurutucu sisteminin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of a concentrated solar energy assisted rotary dryer system system
HACI PARLAMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiNecmettin Erbakan ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT SAMİ BÜKER
- Güneş enerjisi destekli bir termoelektrik iklimlendirme sisteminin tasarımı
Design of solar assisted thermoelectric air-conditioning system
MANUEL FERNANDO ARIZA TABA
- Güneş enerjisiyle desteklenmiş LiBr-H2O soğurmalı iklimlendirme sistemi
Solar assisted air conditioning system with LiBr-H2O absorption
TALAT AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MECİT SİVRİOĞLU
- Fotovoltaik-termal (FV/T) modül destekli buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin deneysel analizi
Experimental analysis of photovoltaic-thermal (PV/T) module assisted vapor compression refrigeration system
GÖKHAN YILDIZ
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiDüzce ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ETEM GÜREL
- İklimlendirme amaçlı güneş enerjisi destekli bir absorpsiyonlu soğutma sisteminin modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of a solar assisted absorption cooling system for air-conditioning purposes
MAHMUT DAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSHAK GÖKHAN AKSOY