R134a'ya Alternatif Bir Soğutucu Akışkan (R513A) Kullanan Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Sistemlerinin Enerji ve Çevresel Analizi
Energy and Environmental Analysis of Vapor Compression Refrigeration Systems Using an Alternative Refrigerant (R513A) to R134a
Yazar: Yıldız, Abdullah; Yıldırım, Ragıp
Dergi: Duzce University Journal of Science and Technology, Vol. 8 No. 3, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Küresel ısınma potansiyeli,İklim değişikliği,CO2 emisyonu,Yaşam döngüsü performansı (LCCP),R513A ; Global warming potential,Climate change,CO2 emission,Life cycle climate performance (LCCP),R513A

Küresel ısınma Dünya gündeminin ana konularından birisidir. Dolayısıyla, soğutucu akışkanların çevresel etkilerini azaltmak için birçok çalışma ve düzenleme yapılmaktadır. Çevre dostu soğutucu akışkanların kullanılması soğutucu akışkanların çevre üzerinde olumsuz etkisinin azaltılması için gereklidir. Düşük küresel ısınma potansiyeline (GWP) sahip HFC/HFO soğutucu akışkan karışımları HFC soğutucu akışkanların yerini aldığı düşünülmekte ve son zamanlarda ticari olarak üretilmektedirler. Bu çalışmada, R134a ve R513A soğutucu akışkanlarının performansları teorik olarak incelenmiştir. Ayrıca soğutucu akışkanların çevresel etki değerlendirilmesi yaşamsal döngü iklim performansına (LCCP) göre incelenmiştir. Soğutucu akışkanların enerji performansları farklı evaporatör (-15 ile 2.5 oC arasında) ve kondenser (30 ve 35 oC) sıcaklıkları için yapılmıştır. Evaportaör sıcaklığı -15 oC ve kondenser sıcaklığı 30 oC iken R134a ve R513A’nın COP değerleri sırasıyla 3.87 ve 3.77’dir. Aynı kondenser sıcaklığı için evaporatör sıcaklığı 2.5 oC olduğunda R134a ve R513A’nın COP değerleri sırasıyla 7.28 ve 7.16 olmaktadır. Dolaysıyla R134a ve R513A’nın COP değerlerinin hemen hemen benzer olduğu söylenebilir. R513A’nın GWP oranı R134a’nın yaklaşık yarısı kadardır. Dolayısıyla R513A R134a’dan %56 oranında daha az direkt emisyon (DE) değerine sahip olduğu görülmüştür. Her iki soğutucu akışkanın toplam emisyon değerinin büyük bir çoğunluğu (R134a için %94.98, R513A için %96.77) sistemin enerji tüketiminden kaynaklanmaktadır. R513A soğutucu akışkanın yanıcılık özelliğinin yoktur ayrıca doğrudan R134a ile çalışan sistemde herhangi bir değişiklik yapmadan kullanılabilir. R513A yukarıda saydığımız özelliklerden dolayı R134a’ya alternatif olarak kullanılabilir.

Global warming is one of the main topics of the world agenda. Therefore, many studies and arrangements are made to reduce the environmental effects of refrigerants. The use of environmentally friendly refrigerants is necessary to reduce the negative impact of refrigerants on the environment. HFC / HFO refrigerant mixtures with low global warming potential (GWP) are thought to replace HFC refrigerants and have been produced commercially recently. In this study, the performances of R134a and R513A refrigerants are theoretically investigated. In addition, environmental impact assessment of refrigerants has been examined according to the life cycle climate performance (LCCP). Energy performances of refrigerants have been made for different evaporator (between -15 and 2.5 °C) and condenser (30 and 35 °C) temperatures. While evaporator temperature is -15 °C and condenser temperature is 30 °C, the COP values of R134a and R513A are 3.87 and 3.77 respectively. When the evaporator temperature is 2.5 °C and condenser temperature is 30 °C, the COP values of R134a and R513A are 7.28 and 7.16, respectively. Therefore, the COP values of R134a and R513A are almost similar. The GWP ratio of R513A is about half of R134a. Therefore, it has been observed that R513A has 56% less direct emission (DE) value than R134a. The majority of the total emission value of both refrigerants (94.98% for R134a, 96.77% for R513A) is due to the energy consumption of the system. The COP value of R513A refrigerant is almost the same as R134a and the total emission (LCCP) value of R513A is lower than R134a. R513A refrigerant does not have flammability, and it can be used directly in the system working with R134a without any changes. R513A can be used as an alternative to R134a due to the features mentioned above.