Mini-mikro kanallı bir buzdolabı kondenserinin minimum gaz şarjı sağlayacak tasarımlarının belirlenmesi
Defining the design of a mini-microchannel condenser on a househould refrigerator to minimize the refrigerant amount
Yazar: MERT TOSUN
Danışman: PROF. DR. LATİFE BERRİN ERBAY
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Isı değiştiricileri, kullanım amaçlarına göre, değişik yapılarda, kapasitelerde, boyutlarda ve tiplerde olabilmektedir. Kompaktlıkları ve mükemmel ısı geçisi performansları nedeniyle, mikrokanal ve minikanal ısı değistiricilerinin kullanımı, ticari ve bilimsel uygulamalarda giderek artmaktadır.
Bu çalışma, evlerde kullanılan buzdolaplarındaki soğutma sistemi elemanlarından olan yoğuşturucunun, mini-mikro kanal teknolojisi kullanarak, hem boyutlarının küçültülmesini ve gaz şarjının azaltılmasını hem de enerji verimliliğinin yükseltilmesiyle performansının iyileştirilmesini sağlamak için, deneysel olarak geliştirilmesi amacıyla hazırlanmıştır.  Bu deneysel yoğuşturucu geliştirme çalışmasında, dünyada yoğun olarak kullanılmakta olan soğutucuların performanslarını yükseltilmesiyle iklim değişikliği problemin çözümüne önemli bir katkı sağlanması fikrinden yola çıkarak, mini-mikro kanallı yoğuşturucuya temel teşkil edecek bilgiler araştırılmıştır ve buzdolabı üretiminde kullanılarak uluslararası pazarı etkileyecek bir ürün ortaya konulmuştur. Çalışma bir model üzerinde yapılmış olmakla beraber aynı zamanda bütün ürünlere yaygınlaştırılarak kullanılacaktır. Mini kanal uygulaması ile enerji tüketiminde meydana gelecek iyileştirme, ürün gamının enerji tüketimi düşük ürünlerle genişletilmesi açısından önem taşımaktadır.
Sonuç olarak, soğutma sisteminde karşılaştırılan parametreler arasında en etkin parametrenin kapileri boru boyu olduğu görülmüştür. En düşük enerji tüketimi veren parametrelerin 1 numaralı yoğuşturucu tipi, 3250 mm kapileri boru boyu ve 55 g soğutkan miktarı olduğu tespit edilmiştir. Sargı yoğuşturucudan minikanal yoğuşturucuya geçildiğinde buzdolabının enerji tüketiminde %12 iyileşme sağlandığı görülmüştür. Çalışmada elde edilen yoğuşturucu, bir ürüne uygulanarak seri üretime geçirilmiş ve pazarda ilk mini kanallı yoğuşturucuya sahip ilk ev tipi buzdolabı olarak literatürdeki yerini almıştır.

Abstract:
Considering using aims, heat exchangers can be in different structures, capacities, sizes and types. Due to the compactness and excellent heat transfer performance, microchannel and minichannel heat exchangers have gained increasing attention in commercial and scientific applications.
This study is proposed to develop experimentally the condenser as one of the elements of cooling system of domestic refrigerators both to decrease the dimensions and gas charge, and to make better the performance by increasing the energetic efficiency by using mini-micro channel technology.  In this study by starting the idea that making a contribution to the solution of the climatic changes by increasing the performance of the refrigerators used heavily throughout the world, the fundamentals for the basis of the mini-micro channeled condensers is investigated and a product to be sold in the international market was designed. The study was carried for a basic model but at the same time results will be used for all products. The improvement of energy consumption by the application of minichannel application, will result in a higher range of energy efficient products.
According to the results, mini channel type and refrigerant charge that are the individual parameters and capillary length-refrigerant charge combined effects are effective but the capillary length and the other combined effects came out to be less effective one. Experiments showed that lowest energy consumption and best cooling performance are performed by shorter capillary length and minimum refrigerant charge. Using type 1 condenser with 3250 mm capillary tube length and 55 g of refrigerant resulted in the lowest energy consumption. Using mini channel condenser instead of coil condenser decreased the consumption by 12%. Mini channel condenser designed in this study was adapted to a product which is in serial production for the first time in household refrigerators.