İklimlendirme sistemi buharlaştırıcılarında ultrasonik titreşim ile buz çözdürme yönteminin incelenmesi
Investigation of ultrasonic vibration defrosting method in air conditioning system evaporators
Yazar: ECE ÇAĞLA KARAKAŞ
Danışman: PROF. DR. İLHAN CEYLAN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Evsel ve endüstriyel iklimlendirme ve soğutma sistemlerinde en önemli ve en sık karşılaşılan problemlerden birisi buzlanmadır. Buharlaştırıcı yüzeyinde ve kanat aralarında oluşan bu problem, buharlaştırıcının kapasitesini önemli oranda etkiler. Buharlaştırıcı yüzeyinde oluşan buzlanmanın temel sebepleri sistemin çalışma sıcaklığı ve havadaki nem miktarıdır. İklimlendirme ve soğutma sistemlerinin normal çalışma koşullarına dönmesi için periyodik olarak buz çözme işlemi yapılmaktadır. Buz oluşumunu önlemek ve buz çözdürme için çeşitler yöntemler geliştirilmiştir. Yaygın olarak elektrikli ısıtıcılar ve sıcak gaz ile buz çözme işlemi tercih edilmektedir. Enerji tasarrufuna yönelik artan bilinç ile yaygın kullanılan buz çözme yöntemlerinin enerji tüketimindeki dezavantajları göz önüne alındığında alternatif yöntemlere ihtiyaç olduğu görülmektedir.Bu tez çalışmasında, alternatif buz çözme yöntemi olan ultrasonik titreşim ile buz çözme yöntemi incelenmiştir. Buharlaştırıcı üzerine uygulanan ultrasonik titreşimin buzlanmaya ve buharlaştırıcı kızgınlığına olan etkisini incelemek için bir buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi hazırlanmış ve deneyler yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda literatürdeki olumlu sonuçlara rağmen ultrasonik titreşimin buharlaştırıcı kızgınlığına belirgin bir etkisi görülmemiştir. Nemlendirme etkisiyle buharlaştırıcı kızgınlığında ciddi bir artış görülmüştür. Buz oluşumunda düşük ortam sıcaklığına kıyasla, ortam bağıl neminin daha etkili olduğu görülmüştür. Ultrasonik titreşim uygulanan soğutma çevriminin toplam enerji tüketiminin fan ve nemlendirici uygulanan çevrimden % 6,96, sadece fan uygulanan çevrimden ise %7,06 daha fazla olduğu görülmüştür.

Abstract:
One of the most important and frequently encountered problems in domestic and industrial air conditioning and cooling systems is frosting. This problem between the evaporator surface and the fin significantly affects the capacity of the evaporator. The main causes of frosting on the evaporator surface are the operating temperature of the system and the amount of moisture in the air. Periodic defrosting is carried out to return the air conditioning and cooling systems to normal operating conditions. Various methods have been developed to prevent frost formation and defrosting. Electric heaters and hot gas defrosting are commonly preferred. Considering the increasing awareness of energy saving and the disadvantages of commonly used defrosting methods in energy consumption, it seems that there is a need for alternative methods. In this thesis study, ultrasonic vibration defrosting method, which is an alternative defrosting method, was investigated. In order to examine the effect of ultrasonic vibration applied on the evaporator on frosting and evaporator superheating, a vapor compression refrigeration cycle was prepared and experiments were carried out. Despite the positive results in the literature as a result of the experiments, ultrasonic vibration did not have a significant effect on the evaporator superheat. A significant increase in evaporator superheat was observed with the humidification effect. It has been observed that ambient relative humidity is more effective in frost formation compared to low ambient temperature. It has been observed that the total energy consumption of the cooling cycle in which ultrasonic vibration is applied is 6.96% more than the cycle in which the fan and humidifier are applied, and 7.06% more than the cycle in which only the fan is applied.