Karşı akışlı dolaylı bir evaporatif soğutucunun deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of a counterflow evaporative cooling system
Yazar: EKREM ÖZDEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT SAMİ BÜKER
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Deneysel analiz = Experimental analysis ; Isı değiştiriciler = Heat exchangers ; Sayısal analiz = Numerical analysis ; Soğutucular = Coolers

Özet:
Binalarda iklimlendirme sistemlerinin kullanımı yaşam standartlarının yükselmesiyle birlikte yaygınlaşmıştır. Fakat günümüzde yaygın olarak kullanılan mekanik buhar sıkıştırmalı sistemler iklim değişikliği gibi bir çok çevresel sorunu beraberinde getirmektedir. Bu tez çalışmasında, geleneksel mekanik buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerine kıyasla daha verimli soğutma yapabilen, M-Çevrime sahip bir dolaylı evaporatif soğutucunun sayısal ve deneysel çalışması sunulmuştur. M-çevrimli evaporatif soğutucunun matematiksel modellemesi EES programında yapılmıştır. Modelde, sıcaklık ve nem değerleri, giren havanın hızı, çalışma-giriş hava oranı, kanal yüksekliği, kanal uzunluğu ve besleme suyu sıcaklık değerlerinin evaporatif soğutma sisteminin performansına etkisi incelenmiştir. Sayısal çalışmadan alınan sonuçlara göre bir evaporatif soğutucu prototipi tasarlanmış, üretilmiş ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Üretilen prototip, farklı şartlar altında laboratuvar ortamında testlere tabii tutulmuştur. 15°C, 20°C su sıcaklıkları, 25°C, 30°C hava giriş sıcaklıkları ve 9g/kg, 13g/kg hava giriş nemleri için sekiz farklı test yapılmıştır. Test verileri doğrultusunda sistemin, soğutma kapasitesi, etkinlik değerleri, enerji verimlilik oranları ve ekserji verimleri hesaplanmıstir. Gerçekleştirilen analizler, M-Çevrimli dolaylı evaporatif soğutucunun, en yüksek yaş termometre etkinliği ve çiğlenme noktası etkinliğinin sırasıyla 0,91 ve 0,62, ve EER değerinin ise 0,77 olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The use of air conditioning systems in buildings has become widespread with the rise in living standards. However, mechanical vapor compression systems, which are widely used today, bring many environmental problems such as climate change. In this thesis, numerical and experimental study of an indirect evaporative cooler with M-Cycle, which can provide more efficient cooling compared to conventional mechanical vapor compression cooling systems, is presented. The mathematical modeling of the M-cycle evaporative cooler was performed in the EES program. In the model, the effects of
temperature and humidity values, inlet air velocity, working-inlet air ratio, duct height, duct length and feed water temperature values on the performance of the evaporative cooling system were investigated. According to the results obtained from the numerical study, an evaporative cooler prototype was designed, manufactured and experimental studies were carried out. The prototype was subjected to tests in the laboratory environment under different conditions. Eight different tests were performed for water temperatures of 15°C, 20°C, air inlet temperatures of 25°C, 30°C and air inlet humidity of 9g/kg and 13g/kg, respectively. In line with the test data, the cooling capacity, efficiency values, energy efficiency ratios and exergy efficiencies of the system were calculated. The analyses performed have shown that the M-Cycle indirect evaporative cooler has yielded the highest wet bulb efficiency and dew point efficiency of 0.91 and 0.62, and the EER value of 0.77, respectively.