R12 VE R134a SOĞUTUCU AKIŞKANLARI KULLANAN OTOMOBİL İKLİMLENDİRME SİSTEMİNİN DENEYSEL PERFORMANS ANALİZİ

Yıl 2006, Cilt: 21 Sayı: 4, 0 - , 02.04.2013

Dilek Esen , Murat Hoşöz

Öz

Bu çalışmada, R12 ve R134a soğutucu akışkanları ile şarj edilmiş bir otomobil iklimlendirme sistemi çeşitli kompresör devirlerinde ve ısı yüklerinde çalıştırılarak,  iki farklı akışkan durumu için karşılaştırmalı performans analizi yapılmıştır. Bu amaçla,  kompresör, buharlaştırıcı, yoğuşturucu ve termostatik genleşme valfi (TXV) bileşenlerinden oluşan bir otomobil iklimlendirme sistemi kurulmuştur. Kompresör, asenkron motor sürücü aracılığı ile beslenen üç fazlı bir elektrik motoru tarafından tahrik edilmiştir. 1530–3060 W arasında çeşitli ısıl yükler, elektrikli ısıtıcı ile sisteme sağlanmıştır. Deneyler, her bir ısı yükü için 50 ve 60 ^oC’lik  yoğuşma sıcaklıklarında ve her ısı yükü–yoğuşma sıcaklığı çifti için 600, 800, 1000, 1200, 1400 d/d kompresör hızlarında yapılmıştır. Çeşitli noktalardaki soğutucu akışkan  ve hava sıcaklıkları, soğutucu akışkan basınçları, kompresör devri, buharlaştırıcıdan geçen hava akımının hızı ve elektriksel olarak sağlanan ısı yükü ölçümleri yapılmıştır. Ölçüm değerleri kullanılarak uygulanan enerji analizi sonucunda, aynı soğutma kapasitesi için R134a’nın yaklaşık %6–7 daha düşük soğutma tesir katsayısı (STK) değerleri verdiği görülmüştür. STK’nın, buharlaştırıcı yükü ile arttığı, kompresör devri ve yoğuşma sıcaklığı ile birlikte ise düştüğü belirlenmiştir. Aynı soğutma yükünde, R134a’nın R12’ye oranla yaklaşık %20–21 daha düşük bir soğutucu akışkan kütlesel debisi  ile çalıştığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

İklimlendirme, soğutma, otomobil iklimlendime sistemi, R12, R134a.

Kaynakça

• Bhatti, M.S., “Evaluation of Automotive Air Conditioning–Riding in Comfort: Part II”, Ashrae Journal, Cilt 41, No 9, 44–50, 1999.
• Kuijpers, L., Retrofitting with non–CFC Sub¬sti-tutes, United Nations Environment Programme Report, UNEP, 1994.
• Kiatsiriroat, T. ve Euakit, T., “Performance Analy¬ses of An Automobile Air Conditioning System with R/22/R124/R152A Refrigerant”, Applied Thermal Engineering, Cilt 17, No 11, 1085–1097, 1997.
• Jung, D., Park, B. ve Lee, H., “Evaluation of Supplementary/Retrofit Refrigerants for Automo¬bile Air-Conditioners Charged with CFC12”, Int. J. Refrigeration, Cilt 22, No 7, 558–568, 1999.
• Lee, G.H. ve Yoo, J.Y., “Performance Analysis and Simulation of Automobile Air Conditioning System”, Int. J. Refrigeration, Cilt 23, No 3, 243–254, 2000.
• Al-Rabghi, O. ve Niyaz, A.A., “Retrofitting R-12 Car Air Conditioner with R-134a Refrigerant, Int. J. Energy Research, Cilt 24, 467–474, 2002.
• Kaynaklı, O. ve Horuz, I., “An Experimental Analysis of Automotive Air Conditioning System”, Int. Com. Heat and Mass Transfer, Cilt 30, No 2, 273–284, 2003.
• Jabardo, J.M.S., Mamani, W.G. ve Ianella, M.R., “Modelling and Experimental Evaluation of an Automotive Air Conditioning System with a Variable Capacitiy Compressor”, Int. J. Refrig-era¬tion, Cilt 25, No 8 1157–1173, 2003.
• Hosoz, M. ve Direk M., “Performance Evaluation of an Integrated Automotive Air Conditioning and Heat Pump System”, Energy Conversion and Management, Cilt 47, No 5, 545–559, 2006.
• Hosoz, M. ve Ertunc, H.M., Artificial Neural Network Analysis of an Automotive Air Condi-tioning System, Energy Conversion and Man-age¬ment, (article in press) 2006.
• Hoşöz, M. ve Esen, D.Ö., “R12 Kullanan Taşıt Klimalarının Alternatif Soğutucu Akışkanlı Hale Dönüştürülmesi”, Termodinamik Dergisi, Cilt 128, 81–86, 2003.
• Esen, D.Ö., R12 ve R134a Soğutucu Akışkan¬la-rının ve Kompresör Devrinin Otomobil Kli¬ma¬-sının Soğutma Devresi Performansına Etkisi, Doktora Tezi, Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005.
• Esen, D.O. ve Hosoz, M., “Experimental Analysis of An Automobile Air Conditioning System”, 1st Cappadocia International Mechanical Engi-neer¬ing Symposium (CMES’04), Cappadocia/ Urgup, September 5–7, 2004.
• Hoşöz, M., “ Exergy Analysis of Automobile Air Conditioning System Using R134a”, Proceedings of the Second International Exergy, Energy and Environment Symposium, Kos, Greece, 3–7 July 2005.
• Esen, D.O. ve Hosoz, M., “The Effect of Compressor Speed on The Performance of Automobile Air Conditioning Systems”, 1st International Voca¬tional and Technical Education Technologies Congress (MTET’05), İstanbul, September 5–7, 2005.
• Esen, D.Ö. ve Alptekin E., “Soğutucu Akış¬kan-ların ve Kompresör Devrinin Otomobil Klima-larının Performansına Etkisi ve Ekserji Analizi” 15. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, (ULIBTK’05), Trabzon, 7–9 Eylül 2005.
• Esen, D.Ö., Hoşöz, M.,“Geliştirilen Bilgisayar Programı Yardımıyla R12 ve R134a Soğutucu Akışkanlarının Performans Analizi”, VI. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi (TESKON’2003) İzmir, 8–11 Ekim 2003.
• Brown, J.S., Yana-Motta, S.F. ve Domanski, P.A., “Comparitive Analysis of an Automotive Air Conditioning Systems Operating with CO2 and R134a”, Int. J. Refrigeration, Cilt 25, No 1, 19–32, 2002.