Farklı soğutucu akışkanlar kullanılan plakalı ısı eşanjörlü soğutma sisteminin termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of cooling system with plate heat exchanger for different refrigerants
Yazar: GAMZE BAYRAM
Danışman: DOÇ. DR. ARZU ŞENCAN ŞAHİN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Buharlaşma = Evaporation ; Buharlaştırıcılar = Evaporators ; Deney seti tasarımı = Experiment module design ; Deneyler = Experiments ; Deneysel inceleme = Experimental research

Özet:
Enerjiyi en etkin biçimde kullanan ısı eşanjörleri endüstrinin en önemli ısı tekniği cihazları olup; bunlar buharlaştırıcı, yoğuşturucu, ısıtıcı, soğutucu vb. değişik adlar altında endüstrinin her kademesinde değişik tip ve kapasitelerde görülebilir. Bu çalışmada, deneysel olarak kurulan buhar sıkıştırmalı soğutma sistem elemanlarında endüstride en çok kullanılan eşanjörlerden biri olan plakalı ısı eşanjörü kullanılmıştır. 
Deneysel çalışmanın amacı, lehimli plakalı ısı eşanjörü kullanılan soğutma sistemi imal etmek ve farklı soğutucu akışkanların kullanılması ile buharlaştırıcı olarak kullanılan eşanjörün performans karakteristiklerini belirlemektir. Bu amaçla iki ayrı buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi tasarlanmış ve imal edilmiştir. Soğutma sistemlerinde soğutucu akışkan olarak R-404A ve R-407C kullanılmıştır. Su soğutma amaçlı yapılan deneylerde suyun hacimsel debisi 1 L/dk ile 2,5 L/dk arasında, suyun sıcaklığı ise 20 0C ile 25 0C arasında değiştirilmiştir. Bu çalışma aralıklarında çalışan soğutma sistemlerinde yapılan ölçümler sonucu elde edilen değerler ile buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin ve plakalı ısı eşanjörlerinin enerji ve ekserji analizi yapılarak birinci yasa verimleri, ekserji verimleri ve tersinmezlik değerleri belirlenmiştir. Tersinmezliklerin belirlenmesi ile kayıpların en çok hangi kısımda olduğu tespit edilerek bu kayıpların azaltılması için çözüm önerileri sunulmuştur. Ayrıca farklı çalışma parametreleriyle eşanjörlerdeki basınç düşümleri incelenmiştir.  
Deneysel sonuçlar, buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminde kullanılan iki farklı soğutucu akışkan için karşılaştırılarak enerji tüketiminin azaltılması için çözüm önerileri sunulmuştur

Abstract:
Heat exchangers which use energy in the most efficient way are the most important heat engineering equipments in the indusrty; and these are available in any stage of the industry in various types and capacities under different names as evaporators, condensers, heaters, coolers, etc. This study takes plated heat exchanger, one the mostly used exchangers in the industry for vapor-compression refrigerating system components experimentally installed. 
The purpose of the experimental study is to manufacture refrigerating system where brazed plated heat exchanger is used and to determine performance characteristics of the exchanger used as evaporator by using different refrigereant fluids. For this purpose, two separate vapor-compression refrigeration cycles were designed and manufactured. R-404A ve R-407C are used as refrigerant in refrigerating systems. In water refrigeration purposed experiments, volumetric flow of water was varied between 1 L/min and 2,5 L/min while temperature of water was varied between 20 0C and 25 0C. The first law efficiency, exergy efficiency and irreversibility values were determined by analyzing vapor-compression refrigerating system's and plated heat exchangers' energy and exergy with values obtained as a result of measurements in refrigerating systems employed within these operating ranges. After defining which part the losses are widely in by determination of irreversibilities, solution propoals were presented to reduce these losses. In addition, the pressure drops in heat exchangers were examined with various operating parameters.
Solution proposals were presented for reduction of energy consumption by comparison of the experimental results for two different refrigerant used in the vapor-compression refrigerating cycle.