Soğutma sistemlerinin performans analizi
Performance analysis of refrigeration systems
Yazar: ERDOĞAN KILIÇASLAN
Danışman: PROF.DR. A. KORHAN BİNARK
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Doğal taşınım = Natural convection ; Performans analizi = Performance analysis ; Soğutma sistemleri = Cooling systems

Özet:
ÖZET SOĞUTMA SİSTEMLERİNİN PERFORMANS ANALİZİ Küresel ısınmanın söz konusu olduğu günümüzde soğutma sistemlerine olan ihtiyaç artacaktır. Enerji kaynaklarının sınırlı olması, yenilenebilir enerji miktarının toplam enerji tüketimindeki payının az olması göz önüne alınırsa soğutma sistemlerinin performanslarının artırılmasının önemi kendiliğinden açığa çıkacaktır. Özellikle endüstride kullanılan ve ısının dışarı atılmasını zorlanmış taşınım metoduna göre yapan soğutucularda yoğuşturucu fanı önemli ölçüde enerji tüketmekte, bundan başka çalışma esnasında gürültü ve titreşim nedeniyle bulunduğu ortamdaki insanları rahatsız etmektedir. Bu olumsuz durumu önlemek amacıyla yoğuşturucu kapasitesi aynı kalmak şartıyla farklı bir dizayn yapılarak, fan yerine baca kullanarak hem enerji tasarrufu hem de gürültü ve titreşimin olumsuz etkilerinden kurtulabilmenin araştırması yapılmıştır. İkinci bölümde soğutma sistemlerinin genel karakteristikleri incelenmiş, bir soğutucunun elemanları tanıtılarak kısaca fonksiyonları açıklanmıştır. Bu bölümde ayrıca soğutucularda kullanılan ısı değiştiricileri incelenmiştir. Soğutucularda enerji tüketen bölümlerin tanıtıldığı ikinci bölüm soğutma çevrimlerinin incelenmesiyle son bulmuştur. Üçüncü bölümde deney seti olarak kullanılan soğutma ünitesinin ana elemanları ile soğutma ünitesinde kullanılan ölçü aletlerinin tanıtımı ve özellikleri verildi. Deneysel çalışmalarının nasıl yapıldığı, ölçümlerin alınması esnasında nelere dikkat edildiği yine bu bölümde yer aldı. Bu bölümün sonunda zorlanmış taşınım ile bacalı doğal taşınıma ait tablo ve grafiklerin analizi yapıldı. Bacalı doğal taşınım ile doğal taşınım tablo ve grafiklerinin analizi de bu bölümde verildi. Deney seti olarak kullanılan soğutma sistemi üzerindeki doğal taşınımlı kanatlı- boru tip yoğuşturucunun performans testi yapılarak enerji tüketimi tespit edildi. Aynı soğutma sistemi yoğuşturucu üzerine özel bir aparat yardımıyla çeşitli boylarda baca vıkonularak yapılan performans testleri ve enerji tüketimleri ölçüldü. Yoguşturucuya fan yerine baca konularak her bir baca için ayrı performans testleri ve enerji tüketimleri ölçüldü. Yoguşturucuya fan yerine baca konularak yapılan buharlaştırıcı performans testleri bu çalışmanın en belirgin özelliğini oluşturmuştur. Çalışma sonucunda, buharlaştırıcı verimliliği esas alındığında bacalı doğal taşımının doğal taşınıma göre % 54, zorlanmış taşınıma göre % 27 daha verimli olduğu görülmüştür. Ocak 2002 Erdoğan KILIÇASLAN vıı

Abstract:
ABSTRACT PERFORMANCE ANALYSIS OF REFRIGERATION SYSTEMS Need of refrigeration systems will be more important in today and the future, because of the global warmness. Improvement of the refrigeration systems performance is becoming more important. This is because of energy shortage and shortage of renewable energy. This forced people to use of the energy sources more important than usual. Refrigerators with forced convection have fans which consumes considerable energy and makes noise and vibration. Noise and vibration disturb people very much. Avoid of this bad condition, we use flue instead of fan. In this study, we investigate energy consumption of forced convection, natural convection and natural convection with flue. At the same time we compare performance of those systems in according to the efficiency of evaporator. In the second chapter, general characteristics of the refrigeration systems are examined. Main components of a refrigerator are introduced and their functions are briefly explained. In this chapter, general rules of heat exchangers using with refrigerators are examined. Also energy consumption devices of the refrigerators are introduced and Carnot refrigeration cycles are examined in the second chapter. In the third chapter, refrigeration unit used as an experiment set's main components and measurement tools are introduced and their specialities are given. How experimental studies are done and how measurements are taken took place in this chapter. At the end of this chapter graphics and tables of natural convection and forced convection are analysed. Natural convection with flue and natural convection's graphics and table analysis are took place in this chapter. vinFinned-tube condenser on the refrigeration system chosen as an experimental set is tested and energy consumption is measured. The condenser on the same refrigeration system is equipped with a special apparatus and flues with different length on the condenser are tested and energy consumption is taken. The greatest speciality of this work is using flue on the condenser instead of condenser fan. As a result of this study, according to the evaporator efficiency, natural convection with flue is % 54 more effective than natural convection and natural convection with flue is % 27 more effective than forced convection. January, 2002 Erdoğan KILIÇASLAN IX