Alternatif soğutucu akışkanlı değişken hızlı kompresörlü bir soğutma sisteminin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of a refrigeration system with variable speed compressor and alternative refrigerant
Yazar: ÖNDER KIZILKAN
Danışman: PROF. DR. ALİ KEMAL YAKUT
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Bölümü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, buhar sıkıştırmalı bir soğutma sisteminde kompresör hızının frekans düzenleyici sayesinde değiştirilerek farklı soğutma yükleri için sistem performansının ve enerji tüketiminin teorik ve deneysel olarak incelenmesidir. Kompresör hızı değiştirilerek değişken soğutma yüklerini karşılanmasına olanak sağlanmış ve böylece enerji tasarrufu sağlaması planlanmıştır. Ayrıca deneysel çalışmada çevresel zararlarından dolayı kullanımı durdurulacak eski nesil soğutucu akışkanlar yerine bunların alternatiflerinden birisi olan R404A soğutucu akışkanı kullanılmıştır.Bu amaçlar doğrultusunda çalışmanın ilk bölümünde sistemin teorik hesaplamaları ile termodinamik analizleri yapılmıştır. Çalışmanın diğer safhasında elde edilen teorik veriler ışığında tasarlanan soğutma sistemi üzerinde deneyler yapılmıştır. Bu deneylerde, farklı soğutma yükleri ve farklı kompresör frekansları için basınç, sıcaklık, güç gibi sistem parametreleri ölçülmüştür. Elde edilen ölçüm verileri ile deneysel sistemin termodinamik analizleri yapılmıştır.Çalışmanın üçüncü safhasında elde edilen deneysel verilerden, alternatif soğutucu akışkan R404A kullanılan ve farklı soğutma yüklerinde çalıştırılan sistemin değişken kompresör frekanslarındaki performansı incelenmiştir. Farklı soğutma yüklerinde frekansın değiştirilmesiyle enerji tüketiminin ne oranda değiştiği incelenmiş ve sağlanan enerji tasarrufu belirlenmiştir. Çalışmanın son kısmında ise farklı kompresör hızlarında en ekonomik sistem yapısının oluşturulması ve oluşabilecek verim kayıplarının azaltılması için çözüm önerilileri sunulmuştur.

Abstract:
Scope of this study is to investigate the performance and energy consumption of vapor compressed refrigeration system theoretically and experimentally for different cooling loads by varying the compressor speed with a frequency inverter. By varying the compressor speed, it is aimed to match the variable cooling loads thus saving energy consumption. Furthermore, in the experimental system refrigerant R404A which is one of the alternatives of phased out refrigerants those having environmental defects was used.In the first part of the study theoretical and thermodynamic analysis of the system was carried out. In the other part, experiments were made on the system which was designed under considerations of theoretical data. In the experiments, system parameters such as pressure, temperature, power were measured for different cooling loads and different compressor frequencies. Thermodynamic analysis of the experimental system was made with obtained measured data.In the third part of the study, performance of system at different cooling loads and variable compressor frequencies using R404A was investigated according to experimental data. The variation of energy consumption at different cooling loads with varying frequency was investigated and energy savings were determined. In last part of the study, suggestions were presented for constituting the most economic system structure at different compressor speeds and for reducing the possible efficiency defects.