DÖNEL ÇARKLI BİR DOLAYLI EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Year 2021, Volume: 41 Issue: 2, 167 - 178, 31.10.2021

Sena Özlem Arıca İlhami Horuz

https://doi.org/10.47480/isibted.1025899

Abstract

Bu çalışmada dolaylı evaporatif soğutma sistemi kullanılarak bir mekanın soğutulmasını sağlayan bir sistemin geliştirilmesi ve deneysel analizi yapılmıştır. Dış ortamdan fan ile üflenen taze ve sıcak hava, iç ortamdan fan yardımıyla emilen serin iç hava ile belli oranlarda karıştırılarak, özgün olarak tasarımı yapılmış olan dönel çarkın dışına üflenmektedir. İç ortamdan gelen iç ortam havası dönel çarkın içine girmeden önce nemlendiriciler vasıtasıyla nemlendirilerek doğrudan evaporatif soğutma vasıtasıyla nemlendirilerek soğutulmaktadır. Dolayısıyla dönel çark; içinden geçen iç ortam havası ile dışından geçen taze hava arasında bir eşanjör görevi görerek iki havanın karışmadan aralarında ısı transferi gerçekleşmesini sağlar. Dönel çarkın dışından soğuyarak geçen karışım havası, çapraz akışlı hava eşanjörüne girerek, ikinci kez nemlendirilerek soğuyan iç ortam havası ile tekrar soğutulur. Bu sayede odanın konfor koşullarına gelmesi sağlanır. Yapılan deneyler sonucunda; en yüksek COP değerinin % 20 taze hava, % 80 iç ortam havası karışımı yapılması durumunda elde edilebileceği gözlenmiş olup, 2,72 değerine ulaşılmıştır. Ulaşılan COP değeri teorik olarak hesaplanan değerden düşük olsa da sızdırmazlık ve yalıtım tam anlamıyla sağlanabilirse COP değerinin çok daha yüksek olacağı açıktır.

Keywords

Soğutma, Evaporatif Soğutma, Dolaylı Evaporatif Soğutma, İklimlendirme Sistemleri

DEVELOPMENT AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF A ROTARY WHEEL INDIRECT EVAPORATIVE COOLING SYSTEM

Abstract

In this study, the system which provides cooling of a place by using indirect evaporative cooling system is developed and experimentally analyzed. Fresh and hot air blown by fan from outside environment and cool indoor air are mixed in certain proportions and blown to the rotary wheel’s exterior surface. The indoor air is cooled by the humidifiers before entering the rotary wheel via direct evaporative cooling. So the rotary wheel works as a heat exchanger between the indoor and outside air without mixing. By cooling the outside of the rotary wheel, the cool air enters the cross flow heat exchanger. It is allowed to cool again with the indoor air passing through the rotating wheel and being moisturized twice. In this way the room is kept comfortable. According to the results of the experiments, it is observed that the highest COP value of 2,72 is obtained when mixing 20 % fresh air and 80 % indoor air. Although this value is lower than the theoratically calculated , if leakproofing and insulation can be managed perfectly, it is clear that COP value can be much higher.

Keywords

Cooling, Evaporative Cooling, Indirect Evaporative Cooling, HVAC Systems

References

• Al Malaki, F. A. M. K., 2017, Reduction of energy consumption in HVAC systems of prison halls in Iraq, Yüksek Lisans Tezi, Türk Hava Kurumu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Antonellis, S., Joppolo, C., M., Liberati P., Milani S. ve Molinaroli L., 2016, Experimental analysis of a cross flow indirect evaporative cooling system, Energy and Buildings 121, 130-138.
• Arıca S. Ö., 2019, Bir Dolaylı Evaporatif Soğutma Sisteminin Geliştirilmesi ve Analizi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Bedir O, T., 2016, Ev Tipi Evaporatif Soğutucu Performans Karakteristiklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
• Bishoyi D., and Sudhakar K., 2017, Experimental performance of a direct evaporative cooler in composite climate of India, Energy and Buildings 153, 190-200.
• Florides, G.A., Tassou, S.A., Kalogirou, S.A. ve Wrobel, L.C., 2002, Review of solar and low energy cooling technologies for buildings, Renewable and Sustainable Energy Reviews 6, 557–572.
• Hasan, A., 2010,Indirect evaporative cooling of air to a sub-wet bulb temperature, Applied Thermal Engineering 30, 2460-2468.
• İdiz A., Koçak Y. C., Özdemir F., Akdemir Ö. ve Güngör A., 2017, İklimlendirme Sistemlerinde Evaporatif Soğutma Sistemi Uygulamaları, 13. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 1761- 1776, İzmir.
• Kavak Akpınar, E., Deneysel Çalışmalardaki Hata Analizine Bir Örnek: Kurutma Deneylerindeki Hata Analizi, Mühendis ve Makine Dergisi Cilt 46 , Sayı: 540, syf : 41-48.
• Kim M-H. ve Jeong J-W., 2013, Cooling Performance of a %100 outdoor air system integrated with indirect and direct evaporative coolers. Energy 52, 245-257.
• Liberati P., Antonellis S., D., Leone C., Joppolo C., M. ve Bawa Y, 2017, Indirect evaporative cooling systems, modelling and performance analysis, Energy Procedia 140, 475- 485.
• Najjar Y., ve Abubaker A, 2015, Indirect evaporative combined inlet air cooling with gas turbines for green power technology, Inernational Journal of Refrigeration 59, 235-250.
• Özdemir F., Yaşar E., ve Güngör A., 2016, Evaporatif ve Sulu Bir Hava Soğutma Sisteminin Termodinamik İncelenmesi, Soğutma Dünyası 71, 55 - 64.
• Porumb B., Ungureşan P., Tutunaru L., F., Şerban A. ve Balan M., 2016, A Review of indirect evaporative cooling technology, Energy Procedia 85, 461-471