BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE AŞIRI SOĞUTMA VE AŞIRI KIZDIRMA ETKİSİNİN ISIL EKONOMİK AÇIDAN İNCELENMESİ

Öz

Bu çalışmada, teorik bir buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin aşırı kızdırma ve aşırı soğutma ısı değiştiricilerinin, farklı iki soğutucu akışkan için ısıl ekonomik yönden analizi yapılmış ve sistemin en iyi çalışma şartları belirlenmiştir. Isıl ekonomik en iyileme metodu olarak, yapısal bağ katsayıları metodu
kullanılmıştır. Analizler, R22 soğutucu akışkanı ve buna alternatif olarak R407c soğutucu akışkanı için yapılmıştır. Sonuç olarak, aşırı kızdırma ve aşırı soğutma ısı değiştiricilerinin ekonomik ve çalışma performansı
açısından en iyi alanları tespit edilmiştir. Bir soğutma sistemi tasarımında, ısı değiştiricisi alanının azalması, sistem maliyetini düşürür. Fakat ısı değiştiricisi alanının düşürülmesi sistem verimini de düşürmektedir. Yapılan çalışmada, ısı değiştiricisi alanının, ve sistem veriminin en iyi olduğu şartlar belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Isıl ekonomik en iyileme, yapısal bağ katsayıları, aşırı kızdırma, aşırı soğutma.

INVESTIGATION OF SUBCOOLING AND SUPERHEATING EFFECTS IN REFRIGERATION SYSTEMS IN TERMS OF THERMOECONOMICS

Öz

In this study, subcooling and superheating heat exchangers of vapor compressed refrigeration system were investigated in terms of thermoeconomics for two different refrigerants and optimum working conditions were determined. Coefficient of structural bonds was used as thermoeconomic optimization method. Analyses were carried out for refrigerant R22 and alternative of it, refrigerant R407c. As a result, optimum areas of subcooling and superheating heat exchangers are determined in relation to economics and working performance. For a refrigeration system design, decrease of heat exchanger area, affects the system cost as a decrease. However, decrease of heat exchanger area, causes a decrease in efficiency value of system. In the present study, optimum conditions for the optimum heat exchanger area and optimum system efficiency are determined. 

Anahtar Kelimeler

• Thermoeconomic optimization,coefficient of structural bonds,subcooling,superheating

Kaynakça

1. Çengel, A.Y., Boles, A.M, Thermodynamics:
2. An Engineering Approach, McGraw-Hill, New
3. York, A.B.D., 1994.
4. Ashrae, Fundamentals, American Society of
5. Heating Refrigerating and Air Conditioning
6. Engineers Inc., Atlanta, A.B.D., 1993.
7. Dossat, R.J., Principles of Refrigeration,
8. Prentice Hall, New Jersey, A.B.D., 1997.

9. Bejan, A., Advanced Engineering
10. Thermodynamics, John Wiley and Sons, New
11. York, A.B.D., 1997.
12. Kotas, T.J., The Exergy Method of Thermal
13. Plant Analysis, Butter-Worths, London,
14. England, 1985.
15. Koçoğlu, A., Thermo-economic Optimization
16. of a Single State Heat Pump, Master Thesis,
17. M.E.T.U. The Graduate School of Natural and
18. Applied Sciences, 1993.
19. Chen, J., “Thermodynamic and Thermoeconomic
20. Analysis of an Irreversible Combined Carnot
21. Heat Engine System”, International Journal of
22. Energy Research, Cilt 25, 413-426, 2001.
23. Dingeç, H., Thermoeconomic Optimization of
24. Simple Refrigerators, Master Thesis, M.E.T.U.
25. The Graduate School of Natural and Applied
26. Sciences, 1996.
27. Sciubba, E., “Beyond Thermoeconomics? The
28. Concept of Extended Exergy Accounting and Its
29. Application to the Analysis and Design of
30. Thermal Systems”, Exergy, An International
31. Journal, Cilt 1, No 2, 68-84, 2001.
32. Wall, G., “Thermoeconomic Optimization of a
33. Heat Pump System”, Physical Resource Theory
34. Group, Report No: 85-5, Göteborg. Sweden,
35. -
36. Zhang, G.Q., Wang, L., Liu, L., Wang, Z.,
37. “Thermoeconomic Optimization of Small Size
38. Central Air Conditioner”, Applied Thermal
39. Engineering, Cilt 24, No 4, 471-485, 2004.
40. Al-Otaibi, A.D., Dincer, I., Kalyon, M.,
41. “Thermoeconomic Optimization of Vapor-
42. Compression Refrigeration Systems”, Int.
43. Comm. Heat Mass Transfer, Cilt 31, No 1, 95-
44. , 2004.
45. D’Accadia, M.D., Fichera, A., Sasso, M., Vidiri,
46. M., “Determining the Optimal Configuration of a
47. Heat Exchanger (With a Two Phase Refrigerant)
48. Using Exergoeconomics”, Applied Energy, Cilt
49. , No 3, 191-203, 2002.
50. D’accadia, M.D., Sasso M., “Exergetic Cost and
51. Exergoeconomic Evaluation of Vapour-
52. Compression Heat Pumps”, Energy, Cilt 23, No
53. , 937-942, 1998.
54. D’Accadia, M.D., Rossi, F., “Thermoeconomic
55. Optimization of a Refrigeration Plant”, Int. J.
56. Refrig., Cilt 21, No 1, 42-54, 1998.
57. Chen, Q., Prasad, R.C. “Simulation of a Vapour-
58. Compression Refrigeration Cycle using HFC
59. a and CFC12”, Int. Comm. Heat Mass
60. Transfer, 26(4), 513-521, 1999.
61. Yumrutaş, R., Kunduz, M., Kanoğlu, M. “Exergy
62. Analysis of Vapor Compression Refrigeration
63. Systems”, Exergy, an International Journal,
64. (4), 266-274, 2002.
65. Kizilkan, Ö. “Examination of Superheating and
66. Subcooling Effects in Refrigeration Systems with
67. Compressor in Terms of Thermoeconomics for
68. Different Refrigerants”, S.D.Ü., The Graduate
69. School of Natural and Applied Sciences,
70. Master Thesis, 117 p, Isparta, 2004.
71. Birimfiyat, Oska Yazılım,
72. http://www.birimfiyat.com.