Bir soğutma sistemindeki kondenser kapasitesinin değiştirilmesinin enerji ve ekserji analizleri ile incelenmesi
Investigation of changing the capasity of condenser cooling system by energy and exergy analysis
Yazar: AYHAN AKDOĞAN
Danışman: Y.DOÇ.DR. KEMAL ATİK
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Enerji = Energy

Özet:
ÖZETBilim Uzmanlık TeziB R SOĞUTMA S STEM NDEK KONDENSER KAPAS TES N NDEĞ ŞT R LMES N N ENERJ VE EKSERJ ANAL ZLER LE NCELENMESAyhan AKDOĞANZonguldak Karaelmas ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüMakine Eğitimi Anabilim DalıTez Danışmanı : Yrd. Doç.Dr. Kemal AT KOcak 2007, 72 sayfaBu çalışmada; özel olarak tasarlanıp imal edilen, üç farklı kapasitede su soğutmalıkondenseri bulunan buhar sıkıştırmalı bir soğutma çevrimi için enerji ve ekserji analizleriyapılmıştır. Seçilen kompresöre göre evaporatör, kılcal boru ve kondenser kapasiteleriseçilmiştir. Ekserji analizi yapabilmek amacıyla hesaplanan kondenserden bir adet dahabüyük ve bir adet daha küçük kondenser imâl edilerek vanalar vasıtasıyla sırayla devreyealınarak üç ayrı deney yapılmıştır. Her bir deney için sistem denge haline geldiğindedeneyde kullanılan tüm soğutma elemanlarının gaz giriş-çıkış sıcaklıkları ve kondenserlerile evaporatörün su giriş çıkış sıcaklıkları termokupllar vasıtasıyla, basınçlar isemanometrelerle ölçülmüştür. Ölçülen basınç ve sıcaklık değerlerine göre sistemdekullanılan R134a soğutucu akışkanının mollier diyagramı yardımıyla entalpi, entropi vediğer özellikleri tespit edilerek sistemde işaretlenen düğüm noktalarına enerji ve ekserjianalizleri uygulanmıştır. Deneyler ve hesaplamalar sonucunda her bir deneyin enerji veekserji kayıpları birbiri ile karşılaştırılmıştır. Yapılan hesaplamalarda enerji kayıpları;büyük kondenserin kullanıldığı sistemde 0,366 kW, orta büyüklükteki kondenseriniiiÖZET(devam ediyor)kullanıldığı sistemde 0,356 kW ve en küçük kondenserin kullanıldığı sistemde 0,332 kWolarak hesaplanmıştır. Ekserji kaybı hesaplamalarında ise; en çok ekserji kaybının enküçük kapasiteli kondenser kullanılan üçüncü deneyde toplam tersinmezlik miktarının0,2025 kW değerinde olduğu hesaplanmıştır. Orta büyüklükteki kondenser kullanılanikinci deneydeki tersinmezlik değeri 0,1163 kW, büyük kapasiteli kondenser kullanılandeneydeki tersinmezlik 0,0691 kW olarak hesaplanmıştır. Tersinmezlik sonuçlarının küçükdeğerlerde çıkmasının sebebi sistemin küçük soğutma kapasitelerinde seçilmişolmasındandır. Bu sonuçlara göre aynı sistemde kullanılan kondenser kapasitesidüşürüldükçe tersinmezliklere bağlı olarak sistemde ekserji kaybı artmaktadır.Anahtar Sözcükler : Soğutma sistemi, enerji analizi, ekserji analiziBilim Kodu : 626.11.01iv

Abstract:
ABSTRACTM.Sc. ThesisAyhan AKDOĞANZonguldak Karaelmas ÜniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of MachineThesis Advistor:Yrd. Doç.Dr. Kemal AT KJanuary 2007, 72 pagesIn this study, energy and exergy analysis of a cooling cycle with steam compression havingthree water cooled condenser of different capacity, which has been specially designed andmanufactured. Evaporator, capillary tube, and condenser capacities were chosen accordingto the compressor. For the purpose of exergy analysis, two extra condensers weremanufactured one is smaller and the other is bigger than the condenser used in the system.These condensers were taken in line by vane and thus three experiments were conductedby three different condensers. For the each experiment, gas inlet and outlet temperatures ofall cooling components, and water inlet and outlet temperatures of condensers andevaporator were measured by thermocouples and the pressures were measured bymanometers when the system reached equilibrium. Enthalpy, entropy and the otherproperties of R134a refrigerant used in the system were determined by Mollier diagramusing the pressure and temperature values measured, and energy and exergy analysis weremade on the nodes defined in the system. At the end of the experiments and calculations,energy and exergy losses of each experiment were compared to each other. According tothe calculation made, energy losses the system with the big, medium, and small condenserswere 0,366 kW, 0,356 kW, and 0,332 kW respectively. The most exergy loss wasvABSTRACT (continued)calculated as 0,2025 kW of total irreversibility at the third experiment which wasconducted by the smallest condenser. Irreversibility values for medium and big capacitycondensers were calculated as 0,1163 kW, and 0,0691 kW respectively. Irreversibilityvalues are small because the cooling capacities of the system were chosen small.According to these results, as the condenser capacity of a system is reduced, the exergyloss of the system increase depending on irreversibility.Key Words : Cooling system, energy analysis, exergy analysisScience Code : 626.11.01vi