Hijyenik klima santrallerinde R22 yerine alternatif akışkanlar kullanarak enerji ve ekserji parametrelerinin incelenmesi
Investigation of energy and exergy parameters using alternative fluids in hygienic air handling units instead of R22
Yazar: İBRAHİM ÖZYÖRÜK
Danışman: PROF. DR. FARUK ŞEN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Ekserji = Exergy ; Hidroklorofloro karbon = Hydrochlorofluoro carbon ; Performans katsayısı (COP) = Coefficient of performance (COP) ; Soğutucu akışkanlar = Refrigerants

Özet:
Bu çalışmada, hijyenik klima santrallerinin doğrudan genleşmeli(DX) soğutma ünitelerinde ve chiller gruplarında kullanılmakta olan R22 soğutucu akışkanının, çevre dostu sayılabilecek alternatif soğutucu akışkanlardan olan HFC grubu 400'lü zeotropik karışımların, Termodinamiğin 1. kanununa göre enerji, 2. kanununa göre ekserji analizi teorik olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada sistemin asıl amacı olan soğutma yükü sabit alınmış, akışkanların kütlesel debi hareketi karşılaştırılmıştır. Soğutma sistemine her akışkan transferinde driyer(kurutucu) filtresinin yenilenmesi ve R407C kullanımı durumunda da kompresör yağı değişimi yapılacaktır. 
1987 Montreal protokolüne göre, 2010 yılı itibariyle HCFC satışı ve 2020 yılı itibariyle de HCFC'nin servis amaçlı kullanımı yasaklanmıştır. 
Hijyenik klima santralleri üniversite ve devlet hastanelerinin ameliyathane, yoğun bakım gibi ünitelerinde kullanılmakta olup, soğutma sistemleri 2. nesil R22 akışkanı ile çevrim yapmaktadır. Ameliyathane ve yoğun bakım projelerinde maliyetin önemli bir kısmını iklimlendirme sistemleri oluşturmaktadır. Bu nedenle ameliyathanelerin belirli bir standarda ulaştırılmadan klima santrallerinin yenilenmesi uygun olmayacaktır. Santrallerin soğutma sistemlerinde performans ve demontaj olarak en uygun akışkanın belirlenmesi, sistemin kullanım devamlılığını sağlayacak ayrıca soğutma sistemindeki arıza, gaz kaçağı vb. durumlarında R22'nin atmosfere dağılmadan depolanıp imha tesislerinde gerekli işlemlerin yapılması sağlanacaktır.
Teorik çalışmada, Chemours Refrigeration Expert 1.0 programı kullanılarak elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Kondenser sıcaklığı sabit 50°C sıcaklıkta, hijyenik klima santrallerinin yaz işletmesinde kullanılırken soğutma sisteminin evaporatör sıcaklık aralığı -8 °C, 0 °C, +5 °C olarak belirlenmiştir. Alternatif akışkanlar R407C (kompresör yağı değişimi gerektiriyor), R417A, R422A, R422D, R438A olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: R22, Alternatif Akışkanlar, Ekserji, COP, HCFC

Abstract:
In this study, energy according to the 1st law of thermodynamics and exergy analysis according to the 2nd law of R22 refrigerant used in direct expansion (DX) cooling units and chiller groups of Hygienic Air Handling Units, and zeotropic mixtures of HFC group 400, which is one of the alternative refrigerants that can be considered environmentally friendly theoretically carried out. In the study, the cooling load, which is the main purpose of the system, was taken as constant and the mass flow rate of the fluids was compared. In every fluid transfer to the cooling system, the drier filter will be renewed and the compressor oil will be changed in case of using R407C.
According to the 1987 Montreal protocol, the sale of HCFC was prohibited as of 2010 and the use of HCFC for service purposes as of 2020.
Hygienic air handling units are used in units such as operating rooms and intensive care units of university and state hospitals, and the cooling systems are cycled with 2nd generation R22 fluid. Air conditioning systems constitute a significant part of the cost in operating room and intensive care projects. For this reason, it will not be appropriate to renew air handling units before the operating rooms are brought to a certain standard. Determination of the most suitable fluid in terms of performance and disassembly in the cooling systems of the power plants will ensure the continuity of use of the system, as well as failure in the cooling system, gas leakage, etc. In such cases, it will be ensured that R22 is stored without dispersing into the atmosphere and necessary procedures are carried out in the disposal facilities. 
In the theoretical study, the data obtained using the Chemours Refrigeration Expert 1.0 program were compared. The evaporator temperature range of the cooling system is determined as -8°C, 0°C, +5°C while the condenser temperature is used at a constant 50°C temperature in the summer operation of hygienic air handling units. Alternative fluids are designated R407C (requires compressor oil change), R417A, R422A, R422D, R438A.

Keywords: R22, Alternative Fluids, Exergy, COP, HCFC