R22 ile çalışan bir iklimlendirme sisteminde R417A ile R422D alternatif soğutucu akışkanlarının kullanılmasının termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of using R417A and R422D alternative refrigerant fluids in an air conditioning system working with R22
Yazar: İBRAHİM VURAL
Danışman: PROF. DR. VEDAT ORUÇ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Alternatif enerji kaynakları = Alternative energy resources ; Elektrik enerjisi = Electrical energy ; Enerji performans analizi = Energy performance analysis ; Hata türleri ve etkileri analizi = Failure mode and effect analysis ; Isı analizi = Heat analysis ; Isıl analiz =   ; Split klima = Split climate ; Stratosferik ozon = Stratospheric ozone ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources ; Yüksek sıcaklık = High temperature

Özet:
Bu çalışmanın amacı, HCFC-22 (Hidrokloroflorokarbon) soğutucu akışkanıyla çalışan bir klima cihazının, ozon dostu HFC-417A ve HFC-422D soğutucu akışkanlarıyla yapılan ölçümlerle, soğutma kapasitesi ve performans katsayısı (COP) gibi enerji parametrelerinin deneysel olarak araştırılmasıdır. Literatürde HCFC-22 yerine kullanılabilecek alternatif soğutucu akışkanlarla ilgili çalışmalar mevcut olmakla birlikte, özellikle küçük soğutma kapasiteli klimalarla ve çeşitli soğutucularla yapılmış çalışmaya rastlanmamıştır.
Sistemde, iç ünitenin takılı olduğu yalıtımlı oda ve kondenserin çalıştığı dış ortamın sabit sıcaklıkta tutulması için yalıtımlı bir kanal kullanılmıştır. Deneyler için kapasitesi 2.05 kW olan konut tipi klima kullanılmıştır. Sıcaklık ve basınç değerlerini ölçmek için, ısıl çift ile basınç transdüseri yoğuşturucunun giriş kısmına ve çıkış kısmına, kompresörün giriş kısmına, genleşme valfinin giriş kısmına ve buharlaştırıcının çıkış kısmına yerleştirilmiştir. Bir debimetre ile kütlesel debi ölçülmüştür. Ölçümler, her soğutucu akışkan için tekrarlanmıştır. Ayrıca dış ortam ile yalıtımlı odanın sıcaklıkları da ölçülmüştür. Kompresör elektrik tüketimini ölçmek amacıyla güç ölçer kullanılmıştır. Ölçümlerin doğruluğunu tespit etmek için hata analizi yapılmıştır. Ölçümlerle soğutma kapasitesi, enerji tüketimi ve COP değerleri hesaplanmıştır. 
Deneysel sonuçlar detaylı bir şekilde analiz edilip değerlendirilmiş. Sistemin enerji parametreleri elde edilmiş ve her gaz için elde edilen ölçümler kendi aralarında karşılaştırılmak üzere aynı grafik üzerinde sunulmuştur. Sistem enerji parametrelerinin gaz tiplerine göre nasıl değiştiği saptanmıştır. Grafiklerle belirtilen sonuçların geniş bir analizi ve yorumu yapılmıştır. Çalışmadan elde edilen bulguların, soğutma ve iklimlendirme alanındaki araştırma ve tasarımlar için faydalı bir kaynak olması beklenmektedir.

Abstract:
The goal of this survey is to empirical research the energy factors like refrigerating capability and performance coefficient (COP), by measurements with ozone-friendly refrigerants HFC-417A and HFC-422D (Hydrochlorofluorocarbons). Although there are studies about alternative refrigerants that can be used instead of HCFC-22 in the literature, there are no studies especially with small cooling capacity air conditioners and various refrigerants.
An insulated duct is used in the system to keep the insulated room where the indoor unit is installed and the outdoor environment where the condenser operates at a constant temperature. A residential air conditioner system with a capability of 2.05 kW was used for the experiments. To measure temperature and pressure values, the thermocouple and the pressure transducer are located at the inlet and outlet of the condenser, the inlet of the compressor, the inlet of the expansion valve, and the outlet of the evaporator. Mass flow ratio was evaluated with a flow meter. The measurements were repeated for each refrigerant. In addition, the temperatures of the outside and insulated rooms were measured. Compressor power meter was used to measure electricity consumption. Error analysis was performed to determine the accuracy of the measurements. Cooling capacity, energy consumption and COP values were calculated.  
Experimental results were analyzed and evaluated in detail. The energy parameters of the system are obtained and the measurements obtained for each gas are presented on the same graph for comparison between each other. It has been determined how system energy parameters change according to gas types. A wide analysis and interpretation of the results indicated in the graphs were made. The findings of the study are expected to be a useful resource for research and design in the field of refrigeration and air conditioning.