Geri Dön

Buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde R404A'ya alternatif R290 soğutucu akışkanın performans ve çevresel etkilerinin deneysel olarak karşılaştırılması

Experimental comparison of the performance and environmental impacts of R290 refrigerant as an alternative to R404A in vapor compression refrigeration systems

PDF İndir

  1. Tez No: 995680
  2. Yazar: RAYYAN AHMAD MAHMOUD ALHASHASH
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞAFAK ATAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karabük Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, soğuk depo uygulamalarında yaygın olarak kullanılan yüksek GWP (Küresel Isınma Potansiyeli) değerine sahip, 2030 yılı itibarıyla kullanımı yasaklanacak olan R404A soğutucu akışkanına alternatif olarak çevresel etkisi düşük olan R290'ın, buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerindeki termodinamik ve enerji performansına etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışma kapsamında, R290'ın kısa vadede R404A'ya alternatif olarak sistem değiştirilmeden sadece kompresör yağının ve soğutucu akışkanın değiştirilmesiyle birlikte her iki soğutucu akışkan aynı buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi üzerinde ayrı ayrı test edilmiş ve sistem performans parametreleri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Deney düzeneğinde kompresör, kondenser, genleşme vanası ve evaporatör gibi temel elemanlar bulunmakta olup, sıcaklık ölçümleri veri kayıt cihazı ile eş zamanlı olarak kaydedilmiştir. Yapılan deneylerde her iki akışkanın; oda sıcaklığına, kompresör, kondenser, genleşme vanası ve evaporatör giriş–çıkış sıcaklıklarına, enerji tüketimine, COP (Performans Katsayısı) değerine, EER (Enerji Verimliliği Oranı) performansına ve çevresel etki ölçütleri olan TEWI (Toplam Eşdeğer Isınma Etkisi) ve LCCP (Yaşam Döngüsü İklim Performansı) sonuçlarına etkisi karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, R290 kullanımı COP değerinin %19 arttığı, EER değerinin %46 oranında yükseldiği ve enerji tüketiminin %18 azaldığı ve TEWI değerinin R290 için R404A'ya göre %20 daha düşük olduğu bulunmuştur. Ayrıca çevresel analizlerde, R290 için hesaplanan LCCP emisyonları 29.550,83 kgCO₂-eşd. iken, R404A için bu emisyonların 37.117,61 kgCO₂-eşd. olduğu tespit edilmiştir. Oda sıcaklığı her iki akışkanda da benzer şekilde korunmuş olsa da, R290 daha düşük enerji tüketimi ile aynı soğutma etkisini sağlayarak çevrime daha hızlı tepki veren bir performans sunmuştur. Bu bulgular, küçük kapasiteli soğutma sistemlerinde, ev tipi buzdolaplarında ve kompakt iklimlendirme cihazlarında R290 soğutucu akışkanının R404A yerine çevre dostu bir alternatif olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis study, the thermodynamic and energy performance effects of R290, which has a low environmental impact, were experimentally investigated as an alternative to the commonly used high-GWP (Global Warming Potential) refrigerant R404A, which is planned to be banned as of 2030, in cold storage applications. As part of the experimental work, it was noted that R290 can be used as a short-term alternative to R404A without changing the system, by only replacing the compressor oil and the refrigerant. Both refrigerants were tested separately on the same vapor compression refrigeration system, and the system performance parameters were evaluated comparatively. The experimental setup included basic components such as a compressor, condenser, expansion valve, and evaporator, and temperature measurements were recorded simultaneously using a data logger. In the experiments, the effects of both refrigerants on room temperature, compressor, condenser, expansion valve and evaporator inlet–outlet temperatures, energy consumption, COP (Coefficient of Performance), EER (Energy Efficiency Ratio), and environmental indicators such as TEWI (Total Equivalent Warming Impact) and LCCP (Life Cycle Climate Performance) were compared. According to the obtained results, the system using R290 operated more efficiently than the one using R404A. With R290, the COP increased by 19%, the EER value rose by 46%, energy consumption decreased by 18%, and TEWI decreased by about 20%. Environmental analyses also showed that the calculated LCCP emissions for R290 were 29,550.83 kgCO₂-eq, whereas for R404A they were 37,117.61 kgCO₂-eq. Although room temperature was maintained similarly for both refrigerants, R290 provided the same cooling effect with lower energy consumption and showed a faster response in the system. These findings indicate that R290 refrigerant can be used as an environmentally friendly alternative to R404A in small-capacity refrigeration systems, household refrigerators, and compact air-conditioning units.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    961839

    R404A ve R410A'ya alternatif yeni nesil soğutucu akışkanların kullanıldığı buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde enerji, ekserji ve çevresel performans analizi

    Energy, exergy and environmental performance analysis of vapor compression cooling systems using new generation refrigerants as alternatives to R404A and R410A

    BARIŞ ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Makine MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERKAN DİKMEN

    DOÇ. DR. RAGIP YILDIRIM

  2. Tez No

    256714

    Performance comparison on the vapour compression refrigeration system when retrofitting from R22 to R404A

    Soğutucu akışkan R22?den R404A?ya geçilen buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinde sistem performansının karşılaştırması

    SEDA KAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EBRU MANÇUHAN

  3. Tez No

    502692

    R404a soğutucu akışkanı kullanan sistemlerde R442A VE R453A soğutucu akışkanları kullanılarak sistem verimlerinin arttırılması

    Increase of system efficiencies by using R442A VE R453A refrigerants in systems which use R404A

    SERTAÇ ENDER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ATİLLA GENCER DEVECİOĞLU

  4. Tez No

    291878

    CO2 kullanılan kaskad soğutma sisteminin analizi

    Analysis of a cascade refrigeration system using CO2 as a refrigerant

    BERKAN ÇERKEZOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. FERİDUN ÖZGÜÇ

  5. Tez No

    813743

    Yeni nesil soğutucu akışkanların enerji, ekserji ve LCCP perspektifinde analizi

    Analysis of new generation refrigerants in energy, exergy and LCCP perspective

    MERVE ÖZER ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiKarabük Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALPER ERGÜN

    PROF. DR. MUSTAFA AKTAŞ

Geri Dön