Modern toplumdaki en önemli konulardan biri enerji tedariğidir. Bu
nedenle günlük hayatta sıklıkla kullanılan sistemlerde enerji tasarrufu
önem kazanmaktadır. Bu enerji tasarrufu hedeflerine yönelik
süpermarket soğutma sistemlerinin daha az enerji tüketmesini
amaçlayan çok sayıda çalışma literatürde bulunmaktadır. Bu
çalışmalar arasında yaş evaporatörlü ve paralel kompresörlü CO2
booster soğutma çevrimi (BFP) enerji tasarruflu ve doğa dostu bir seçim
olarak ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, BFP çevriminde minimum
güç tüketimini (maksimum COP) elde etmek için Arı Algoritması
optimizasyonu uygulanmıştır. Optimizasyon parametreleri olarak gaz
soğutucu basıncı (𝑃𝑔𝑐), ara basınç (𝑃𝑖𝑛𝑡) ve orta sıcaklık (MT) seviyesi
evaporatörü çıkış kuruluk derecesi (𝑥14) seçilmiştir. Arı Algoritması
optimizasyon sonuçlarına göre bu üç parametre, toplamda önemli
ölçüde enerji tasarrufu sağlamaları sebebiyle (sabit ara basınç ve sabit
MT evaporatör çıkış kuruluk derecesine kıyasla %8.7'ye kadar)
optimize edilmeye değer bulunmuştur. Analiz sonucunda, optimum 𝑃𝑔𝑐
değerlerinin 28 °C ila 46 °C arasındaki çevre sıcaklıklarında 7600 kPa
ile 12000 kPa arasında olduğu tespit edilmiştir. Optimum
𝑃𝑖𝑛𝑡 değerlerinin 14 °C çevre sıcaklığının altında yaklaşık 3500 kPa ve
bu sıcaklığın üstünde yaklaşık 4500 kPa olduğu bulunmuştur. x14 için
optimum değerler 0.62 ile 0.69 arasında elde edilmiştir. Ayrıca dört
farklı iklim tipi için yıllık enerji tüketimi (AEC) ve 15 yıllık toplam
eşdeğer emisyon (TEE) hesaplanmıştır. En yüksek AEC ve TEE sırasıyla
728.56 MWh ve 10000 tonun üzerinde değerlerle tropikal iklimde elde
edilmiştir. En düşük ise 380.01 MWh AEC ve yaklaşık 6000 ton TEE ile
karasal iklimde bulunmuştur.
Arı algoritması Optimizasyon Soğutma Karbondioksit Booster Süpermarket
Energy supply is one of the most significant issues in modern society. So,
energy saving becomes important in systems used frequently in daily
life. Due to these energy saving concerns, there are numerous studies in
literature to make supermarket refrigeration systems consume less
energy. Among these studies, CO2 booster refrigeration system with
flooded evaporators and parallel compressor (BFP) seems as an energysaving and nature-friendly choice. In this study, BFP was selected as the
system of concern and the Bees Algorithm optimization was applied to
get minimum power consumption (maximum COP). Gas cooler pressure
(𝑃𝑔𝑐), intermediate pressure (𝑃𝑖𝑛𝑡), and medium temperature (MT) level
evaporator outlet quality(𝑥14) were chosen as optimization
parameters. According to the optimization results, the Bees Algorithm
converged well, and these three parameters were found worthy to
optimize as they brought significant energy saving in total (up to 8.7%
in comparison with constant intermediate pressure and MT evaporator
outlet quality). As a result of this analysis, the optimal 𝑃𝑔𝑐 values were
found to be between 7600 kPa and 12000 kPa at ambient temperatures
ranging from 28 to 46°C. The optimal 𝑃𝑖𝑛𝑡 values were found to be
around 3500 kPa below ambient temperature of 14 °C and around 4500
kPa above this temperature. The optimal values for x14 ranged between
0.62 and 0.69. Additionally, annual energy consumption (AEC) and total
equivalent emission (TEE) for 15 years were calculated for four
different climate types. The highest AEC and TEE were obtained at
tropical climate with 728.56 MWh and over 10000 tons, respectively.
The lowest AEC and TEE were found at continental conditions as
380.01 MWh and almost 6000 tons of emission.
The bees algorithm Optimization Refrigeration Carbondioxide Booster Supermarket
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Makine Mühendisliği (Diğer) |
Bölüm | Makale |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 28 Aralık 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 30 Sayı: 7 |