Thermodynamic Analysis Of Solar Sourced Absorption Refrigeration System With Different Working Pairs

Öz

The fact that the refrigerant pairs used in absorption refrigeration systems do not have harmful effects on global warming and ozone layer makes absorption refrigeration g systems advantageous compared to vapor compression refrigeration systems. In this study, a comparative analysis of the system elements of the absorption refrigeration system, which is accepted to work with LiCl-H2O, LiBr-H2O and NH3-H2O working pairs, according to the different operating temperatures within the scope of the 1st and 2nd law of thermodynamics was made. In addition, in the study, incoming solar radiation values have been calculated for the province of Antalya, where the absorption refrigeration system is assumed to work from solar energy. In the study, the analysis of the absorption refrigeration system working with three different vacuum tube collectors and LiBr-H2O pairs has been made. In the analysis, collector efficiencies, required collector areas and the solar fraction values and collector areas required for economical operation have been calculated. Obtained results are given in tables and graphs.

Anahtar Kelimeler

• Absorption refrigeration system
• Solar energy
• different working pairs
• first and second law analysis
• Absorption refrigeration system
• different working pairs
• first and second law analysis
• solar energy

Güneş Enerjisi Kaynaklı Absorbsiyonlu Soğutma Sisteminin Farklı Eriyik Çiftleri İle Termodinamik Analizi

Öz

Absorbsiyonlu soğutma sistemlerinde kullanılan soğutucu akışkan çiftlerinin küresel ısınmaya ve ozon tabakasına zararlı etkilerinin olmamaları absorbsiyonlu soğutma sistemlerini buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerine göre avantajlı kılar. Bu çalışmada LiCl-H2O, LiBr-H2O ve NH3-H2O eriyik çiftleri ile çalıştığı kabul edilen absorbsiyonlu soğutma sisteminin sistem elemanlarının farklı çalışma sıcaklıklarına göre Termodinamiğin 1. ve 2. kanunu kapsamında karşılaştırmalı analizi yapılmıştır. Ayrıca çalışmada Antalya ili için absorbsiyonlu soğutma sisteminin güneş enerjisi kaynaklı çalıştığı kabul edilerek aylara göre gelen güneş ışınımı değerleri hesaplanmıştır. Çalışmada üç farklı vakum tüplü kolektörü ve LiCl-H2O çifti ile çalışan absorbsiyonlu soğutma sisteminin analizi yapılmıştır. Analizde kolektör verimleri, gerekli kolektör alanları ve ekonomik olarak çalışabilmesi için gerekli olan solar fraksiyon değerleri ve kolektör alanları hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar tablolar ve grafikler halinde verilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Absorbsiyonlu Soğutma Sistemi
• Farklı Eriyik Çiftleri
• Birinci ve İkinci Kanun Analizi
• Güneş Enerjisi

Kaynakça

1. Sözen, A. 2001. “Effect of heat exchangers on performance of absorption refrigeration systems”, Energy Conversion and Management, 42(14), 1699-1716.
2. Adewusi, S. A., Zubair, S. M. 2004 “Second law based thermodynamic analysis of ammonia–water absorption systems”. Energy Conversion And Management, 45(15-16), 2355-2369.
3. Balghouthi, M., Chahbani, M. H., Guizani, A. 2008. “Feasibility of solar absorption air conditioning in Tunisia”. Building And Environment, 43(9), 1459-1470.
4. Aphornratana, S., Sriveerakul, T. 2007. “Experimental studies of a single-effect absorption refrigerator using aqueous lithium–bromide: effect of operating condition to system performance. Experimental Thermal And Fluid Science”,32(2), 658-669.
5. Sevinç, K., Güngör, A. 2013. “Güneş Enerjisi Kaynaklı Soğutma Sistemleri Ve Bu Alandaki Yeni Uygulamalar”, Mühendis ve Makine, Cilt: 53, Sayı: 635, 59-70.
6. Aprhornratana, S., Eames, I. W. 1995. “Thermodynamic analysis of absorption refrigeration cycles using the second law of thermodynamics method”. International Journal Of Refrigeration, 18(4), 244-252.
7. Şencan, A., Yakut, K. A., Kalogirou, S. A. 2005 “Exergy analysis of lithium bromide/water absorption systems. Renewable Energy”, 30(5), 645-657.
8. Cengel, Y. A., Boles, M. A. 2007. “Thermodynamics: An Engineering Approach 6th Editon (SI Units) ”. The McGraw-Hill Companies, Inc., New York.

9. Talbi, M. M., & Agnew, B. 2000. “Exergy analysis: an absorption refrigerator using lithium bromide and water as the working fluids”. Applied Thermal Engineering, 20(7), 619-630.
10. Kılıç, A., Öztürk, A. 1983. “Güneş Enerjisi. Kipaş Dağıtımcılık”, İstanbul.
11. Yiğit, A., Atmaca, İ. 2018. “Güneş enerjisi.Bursa Dora Yayıncılık”
12. Öztürk, H. 2010. “Güneş enerjisi ve uygulamaları”. Birsen Yayınevi.
13. Gündüz, A., H. 2020. “Güneş Enerjisi Kaynaklı Absorbsiyonlu Soğutma Sistemlerinin Termodinamik Analizi”, Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
14. Viesmann - Vitosol Kolektör Planlama Kılavuzu.
15. Lik Fang Sim, L. F. 2013. “Numerical modelling of a solar thermal cooling system under arid weather conditions”, Renewable Energy, 1-6.
16. mgm.gov.tr , 2020. (T.C. Çevre , Şehircilik Ve İklim Dğişikliği Başkanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü)
17. Goralı, E. 2007. “Güneş enerjili absorpsiyonlu soğutma sistemi”, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Enerji Enstitüsü, İstanbul, 185606.
18. Kalogirou, S. A. 2013. “Solar energy engineering: processes and systems” , Academic Press.