S520 model dikey soğutucularda farklı komponentler ile enerji optimizasyonu
Energy optimization with different components in S520 model vertical coolers
Yazar: AHMET TURAN SÖZERİ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGE YETİK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Enerji = Energy ; Enerji ekonomisi = Energy economy ; Enerji kullanımı = Energy usage ; Enerji optimizasyon modeli = Energy optimization model ; Enerji tasarrufu = Energy saving ; Enerji tüketimi = Energy consumption ; Enerji verimliliği = Energy efficiency ; Soğutucu akışkanlar = Refrigerants

Özet:
Dünya genelindeki toplam enerji sarfiyatı içerisinde soğutucu sistemlerden kaynaklanan enerji sarfiyatı önemli bir yer işgal etmektedir. Son yıllarda artan enerji maliyetlerine paralel olarak, enerji talebine olan artışa nispeten, enerji arzında istenilen düzeylere ulaşılamamış olması, üzerine Rusya - Ukrayna savaşı sonrası Avrupa kıtasındaki enerji krizi, her sektörde olduğu gibi soğutma sektöründe de enerji tasarrufunu zorunlu kılmaktadır. Dolayısı ile enerji verimliliği yüksek ve bununla birlikte çevreye olan zararları asgari düzeyde olan yeni soğutma sistemlerinin geliştirilmesi bir zorunluluk olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu maksatla, dört farklı konfigürasyonda üretilen dolapların COP (Coefficient of Performance) değerleri ve günlük enerji tüketimleri karşılaştırılmıştır. Bu konfigürasyonlar, sabit devirli ve değişken kapasiteli iki farklı kompresörün sırasıyla poliüretan (PU) köpük malzemelerle yalıtılmış bir soğutucuya daha sonra yine sırasıyla vakum yalıtım paneli (VYP) ile yalıtılmış alternatif bir soğutucuya montajı ile elde edilmiştir. Çalışma sonucunda, değişken kapasiteli bir kompresörle çalışan ve VYP ile yalıtılmış bir soğutucu sistemin COP  katsayısının en yüksek, günlük enerji tüketiminin ise en az olduğu tespit edilmiştir. Sabit devirli kompresör ve PU ile yalıtılmış sistemin ise bu dört konfigürasyon içerisinde COP değeri en küçük,  günlük enerji kullanımının da en fazla olduğu görülmüştür. PU ile yalıtılmış ve değişken kapasiteli kompresöre sahip sistemin ise VYP ile yalıtılmış ve sabit devirli kompresöre sahip sistemden, COP değeri daha büyük olmasına karşın çalışma oranın fazla olması nedeniyle günlük enerji tüketiminin daha fazla olduğu görülmüştür. Test sonuçları değerlendirildiğinde, soğutma sistemlerinin kalbi niteliğinde olan kompresörlerin seçiminde kompresör veriminin yüksek olduğu seçeneklerin tercih edilmesi gerekliliği ve PU köpük yalıtım yerine VYP malzemelerin kullanımının da enerji sarfiyatını düşürme adına oldukça olumlu sonuçlar doğurmakta olduğu tespit edilmiştir. 
Anahtar Kelimeler: Soğutucu sistemler, kompresör, poliüretan köpük, vakum yalıtımı, soğutucu performansı, enerji verimliliği

Abstract:
Today, energy consumption originating from cooling systems occupies an important place in total energy consumption througout the world. Energy costs have increased in recent years. Parallel to this, there is an increase in energy demand. However, the desired levels in energy supply could not be reached yet and, on the energy crisis in the European continent after the Russia - Ukraine war, This situation necessitates energy saving in the cooling sector as in every sector. Thus, It is a necessity to develop new cooling systems with high energy efficiency and minimum environmental damage. For this purpose, COP (Coefficient of Performance) values and daily energy consumption of cabinets produced in four different configurations were compared. These configurations were obtained by mounting two different compressors with fixed speed and variable capacity, respectively, on a cooler insulated with polyurethane (PU) foam materials, and then on an alternative cooler insulated with a vacuum insulation panel (VYP). As a result of the study, it was determined that the COP coefficient of a refrigeration system working with a variable capacity compressor and insulated with VYP was the highest and the daily energy consumption was the lowest. It was observed that the system with fixed speed compressor and PU insulation had the smallest COP value and the highest daily energy usage among these four configurations. Although the COP value of the system insulated with PU and with a variable capacity compressor is higher than the system with a VYP insulated and fixed speed compressor, it has been observed that the daily energy consumption is higher due to the higher operating rate. When the test results are evaluated, it has been determined that when choosing compressors, which are the heart of cooling systems, it is necessary to choose options with high compressor efficiency and that the use of VIP materials instead of PU foam insulation has very positive results in terms of reducing energy consumption.

Keywords: Cooling systems, compressor, polyurethane foam, vacuum insulation, cooler performance, energy efficiency