Doğalgazla çalışan absorbsiyonlu iklimlendirme sistemlerinin teknik ve ekonomik açıdan karşılaştırılması
Technical and economical comparison of natural gas driven absorption air conditioning systems
Yazar: FERHAT DÖN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN TOPAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Küresel ısınmanın yaşandığı günümüzde, enerji ihtiyaçları artarken kaynaklar hızla tükenmektedir. Doğalgazla çalışan absorbsiyonlu ısı pompaları, daha az birincil enerji tüketimleri, düşük CO2 emisyonları ve ozon tabakasına zarar vermeyen akışkanları ile iklimlendirme sistemleri içerisinde ön plana çıkmaya başlamışlardır. Bu çalışmada, Ankara'daki bir işyerinin ısıtma ve soğutma sistemi için doğalgazla çalışan absorbsiyonlu bir ısı pompası seçimi yapılmıştır. Bu absorbsiyonlu ısı pompası için, teorik ve deneysel analizleri yapılmış ve ticari olarak uygulanan NH3-H2O akışkan çifti kullanılan tek etkili basit bir absorbsiyonlu ısı pompası çevrimi referans çevrim olarak alınmıştır. Referans çevrimin termodinamik analizi için sistem parametreleri tespit edilmiştir. Termodinamik analizle sistem elemanlarının, ısıl kapasiteleri, ısıtma ve soğutma tesir katsayıları ve f dolaşım oranı hesaplanmıştır. Sistemin ekserji analizi yapılmıştır. Daha sonra referans çevrimin, f dolaşım oranını düşürerek, ısıtma ve soğutma tesir katsayılarının yükselmesini sağlamak için yeni bir çevrim geliştirilmiştir. Geliştirilen çevrimde, soğurucudan çıkan çözelti konsantrasyonu yükseltilerek referans çevrimde 5,5 olan f dolaşım oranı düşürülmüş ve ITK ve STK değerlerinde yükselme sağlanmıştır. Sistemin ekserji kayıpları azaltılmıştır. Son olarak da doğalgazlı absorbsiyonlu ısı pompaları ile konvansiyonel ısıtma soğutma sistemlerini karşılaştırmak için ekonomik analiz yapılmıştır. Absorbsiyonlu ısı pompalarının fiyatlarına fazla bir maliyet getirmeden tesir katsayılarını yükseltecek yeni bir çevrim sunabilmek, bu çalışmada hedeflenen sonuç olmuştur.

Abstract:
Today is experiencing global warming, increased energy needs are quickly running out of resources. Natural gas driven absorption heat pumps have come to the fore in air conditioning systems with less primary energy consumption, lower CO2 emissions and working fluids which does not cause ozone depletion. In this study, natural gas driven absorption heat pump selection is made for heating and cooling to a permanent establishment in Ankara. Single effect a simple absorption cycle with NH3-H2O fluid pair that theoretical and experimental analysis has been done and applied commercially, was taken as the reference cycle. System parameters of reference cycle have been identified for thermodynamics analysis. Heat capacity, heating and cooling coefficients of performance and f circulation rate of the system components are calculated with thermodynamics analysis. Exergy analysis was made of the system. Then, developed to ensure that a new cycle for increased heating and cooling effect of coefficients with the circulation rate f of reference circulation decreases. Developed in cycles, f circulation rate was 5,5 of the reference cycle has been reduced by increasing concentration of the solution from the absorber and heating and cooling COP value increase has been achieved. Exergy losses of the system is reduced. Finally the economic analysis has been done , natural gas driven absorption heat pump and conventional heating and cooling systems for comparison. Results of this study was target what provide a new cycle that will increase the coefficients of performance but without much cost absorption heat pump prices.