Tek etkili absorbsiyonlu bir soğutma sisteminde ilave bir ısı değiştirici eklenmesinin etkileri: Termodinamik analiz
In a single-acting absorption cooling systemeffects of adding additional heat exchanger:thermodynamic analysis
Yazar: TURGUT ŞAŞMAZ
Danışman: PROF. TAHİR YAVUZ
Başkent Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dünyada iklimlendirme ve soğutma sistemleri genel olarak ve çoğunlukla buhar 
sıkıştırmalı veya buhar emme sistemleri ile yapılmaktadır. Bu sistemler yüksek oranda 
enerji çekmektedirler. Güneş enerjisinin veya herhangi bir atık enerji kaynağının 
optimum şekilde kullanılmasına ve bunun sonucunda çok büyük tasarrufların 
sağlanmasına yol açabilen uygun bir atık enerji kullanma sistemi tasarlamak, kullanılan 
elektrik enerjisi miktarını azaltır ve global ısınma yönünden pozitif etkilere sahip olacağı 
düşünülmektedir. Bu çalışmanın amacı güneş enerjisi ile desteklenmiş, absorbsiyon 
yataklı, soğurmalı bir iklimlendirme sisteminin termodinamik ve ekserji analizlerinin 
yapılmasıdır. Temel çalışmada akışkan çiftlerinin ekserji analizi ve termodinamik 
analizler ile hangisinin daha verimli olduğunu anlaşılmaya çalışılmıştır. Bunun yanı sıra 
temel tek kademeli soğurmalı sisteme ek bir ısı değiştirici daha ilave edilerek sistem 
verimliliğin ne kadar arttığı gözlemlenmiştir. Çalışmada, Sistemin performans açısından 
performans katsayısı (COP) emici sıcaklığı, jeneratör sıcaklığı ve konsantrasyon farkları 
göz önünde bulundurularak performans kirterleri iredelenmiş, absorbsiyonlu soğutma 
sistemlerinin termodinamik ve ekserji analizleri yapılmış ve ekserji yıkımları elde 
edilmiştir. Atıl enerji olarak güneş enerjisinin kullanımına odaklanmış olunup aynı 
zamanda absorbsiyon yatakları konvansiyonel buhar sıkıştırma kompresörlerinin yerini 
almıştır. İklim koşulları göz önünde bulundurularak herhangi bir yerde absorbsiyonlu 
sistemler devreye alınabilir. Çalışmada Amonyak-Lityum Nitrat çiftinde COP artışı 
0,494'den 0,85'e çıkarak en büyük artışı göstermiştir. Lityum Bromür-Su çalışma çiftinde 
COP artışı 0,556'den 0,749'a çıkarak en büyük ikinci artışı göstermiştir. Bunu 0,458 den 
0,584 ye çıkan Amonyak-sodyumtiyosiyanit ve 0,541 de 0,57 e çıkan Amonyak-Su çiftti 
izlemiştir.

Abstract:
Air conditioning and cooling systems in the world are generally and mostly made with 
vapor compression or vapor absorption systems. These systems draw a high amount of 
energy. It is thought that designing an appropriate waste energy utilization system, which 
can lead to the optimum use of solar energy or any waste energy source and as a result, 
to provide huge savings, will reduce the amount of electrical energy used and have 
positive effects in terms of global warming. The aim of this study is to conduct 
thermodynamic and exergy analyzes of an absorption air conditioning system supported 
by solar energy. In the basic study, it has been tried to understand which one is more 
efficient by exergy analysis and thermodynamic analysis of fluid pairs. In addition, by 
adding an additional heat exchanger to the basic single-stage absorption system, it has 
been observed how much the system efficiency has increased. In the study, the 
performance criteria of the system were examined by considering the coefficient of 
performance (COP), absorber temperature, generator temperature and concentration 
differences, thermodynamic and exergy analyzes of absorption cooling systems were 
made and exergy destructions were obtained. Focusing on the use of solar energy as inert 
energy, absorption beds have replaced conventional vapor compression compressors at 
the same time. Absorption systems can be commissioned anywhere, taking into account 
the climatic conditions. In the study, the COP increase in the Ammonia-Lithium Nitrate 
couple showed the greatest increase from 0.477 to 0.85. The COP increase in the Lithium 
Bromide-Water study pair showed the second largest increase, from 0.556 to 0.749. This 
was followed by the Ammonia-sodium thiocyanide pair, which increased from 0.458 to 
0.584, and the Ammonia-Water couple, which increased from 0.541 to 0.57.