THERMODYNAMIC ANALYSIS OF REFRIGERANT MIXTURES IN VAPOR COMPRESSION REFRIGERATION SYSTEM

Abstract

In this study, performance analysis of vapor-compression refrigeration system with suction/liquid line heat exchanger has been realized with the calculations of the coefficient of performance, and volumetric refrigeration capacity values using different refrigerant mixtures. Refrigerants R12, R22, and R502 of CFCs, R134a, R152a, R125, R143a, and R32 of HFCs, R600a, and R290 of HCs, and their binary, ternary, and mixtures of different mass ratios have been used as working fluids. In order to decrease global pollution due to CFCs in accordance with Montreal Protocol in 1987, it is considered to use the refrigerant mixtures of HFCs, and HCs instead of CFCs (R12, R22, and R502). For this reason, the performance comparison of the new mixtures with CFC refrigerants has been done in the frame of this study. To compare the performance values, constant temperature method has been used. Thermodynamic properties of refrigerants that were used in the performance calculations have been taken from REFPROP 6.01. For this aim, new software has written in FORTRAN programing language using sub-programs of REFPROP, and all related calculations of performance have been achieved by this software.

Keywords

• Refrigeration system, Refrigerant mixture, COP

SOĞUTUCU AKIŞKAN KARIŞIMLARININ BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMİNDE TERMODİNAMİK ANALİZİ

Öz

Bu çalışmada, emme/sıvı hattı ısı değiştiricili buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi için, farklı soğutucu akışkanlar ve karışımları kullanılarak soğutma tesir katsayısı ve hacimsel soğutma kapasitesi değerleri hesaplanmıştır. Şu anda mevcut sistemlerde yaygın olarak kullanılan CFC grubundan R12, R22 ve R502, HFC grubundan R134a, R152a, R125, R143a ve R32, HC grubundan R290 ve R600a soğutucu akışkanları ve bunların ikili, üçlü ve dörtlü olarak farklı oranlarda karışımları çalışma akışkanı olarak kullanılmıştır. 1987'de gerçekleştirilen Montreal Protokolü gereği global kirlenmeyi azaltmak amacıyla uluslararası düzeyde R12, R22 ve R502 yerine HFC ve HC grubu soğutucu akışkan karışımlarının kullanılması düşünülmektedir. Bu amaçla çalışmanın kapsamında yeni karışımların CFC akışkanlarıyla performans açısından karşılaştırılması da yer almıştır. Performans değerlerini karşılaştırma amacıyla, sabit sıcaklığa dayalı yöntem kullanılmıştır. Performans değerlerini hesaplamada kullanılan soğutucu akışkanlara ait termodinamik özelikler, REFPROP 6.01 yazılımından alınmıştır. Bu amaçla, bu yazılımın alt programları kullanılarak FORTRAN dilinde yeni yazılımlar hazırlanmış ve ilgili hesaplamalar, bu yazılım aracılığıyla gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Soğutma sistemi, Soğutucu akışkan karışımı, Soğutma tesir katsayısı