Yağ Soğutmalı Kondenser Tasarımının Termostat Kontrollü Bir Soğutucuya Uyarlanması ve Performans Deneylerinin İncelenmesi

Öz

Soğutma ve soğutma sistemlerine olan talebin hızla artığı günümüzde soğutma sistemlerinden birçok alanda yararlanılmaktadır. Bununla birlikte günümüzde artan enerji ihtiyacına bağlı olarak soğutma sistemlerinden verimli bir şekilde yararlanmak ve enerji tasarrufu sağlamak oldukça önem kazanmıştır. Ev tipi soğutucularda sistemin verimini artırmanın en önemli yöntemlerinden biri de kondenser kapasitesinin artırılmasıdır. Bu çalışmada ilk olarak doğal taşınımlı telli-boru tip kondenserin performans analizi yapılmıştır. Daha sonra kondenser bir tankın içine yerleştirilerek tank içeresine sırasıyla 2.5, 5, 7.5 ve 10 L miktarlarında bitkisel yağ eritilip doldurulmuş ve sistemin performans analizi yapılmıştır. Çalışmada ev tipi soğutucu 2 saat boyunca kesikli olarak çalıştırılmıştır. Basınç ve sıcaklık ölçümleri 5’er dakika aralıklarla kaydedilmiştir. Yağ soğutmalı kondenserde yağ miktarı arttıkça kondenser performansının arttığı ve enerji tüketiminin azaldığı tespit edilmiştir. Hava soğutmalı kondenser kullanarak yüksüz çalıştırıldığında COP değeri 2.23 ve enerji tüketimi 90 Wh iken, 10 L bitkisel yağ yüklü yağ soğutmalı kondenserin COP değeri 2.81 ‘e çıkmış ve enerji tüketimi ise 35 Wh’e inmiştir. Hava soğutmalı kondenser kullanarak yüklü çalıştırıldığında COP değeri 2.14 ve enerji tüketimi 95 Wh iken, yağ soğutmalı kondenserin COP değeri 2.84 ‘e çıkmış ve enerji tüketimi ise 40 Wh’e inmiştir. 

Anahtar Kelimeler

• Hava soğutmalı kondenser,yağ soğutmalı kondenser,COP,enerji tüketimi

Adaptation of Oil Cooled Condenser Design to A Thermostat Controlled Cooler and Performance Analysis

Öz

Today, the need for cooling and cooling technologies are growing fast and they are used in many areas. On the other hand, saving energy and using the cooling systems more efficiently are major concerns in today’s growing energy needs. Increasing the condenser capacity is one of the way of improving household refrigerator efficiency. In this study, first the performance test of a natural circulation wire-tube condenser was tested. Then the condenser was placed into a tank and 2.5, 5, 7.5 and 10 liters of melted vegetable oil was filled into the tank. Performance tests of the system were performed at both loaded and unloaded conditions as intermittent operation. A domestic refrigerator was run for 2 hours as intermittent operation for each scenario. All measurements (pressure and temperature)   were taken at 5 minutes intervals. Experimental results showed that as the amount of oil in the oil-cooled condenser increases, the condenser capacity and cooling capacity also increase, and also the energy consumption of the system decreases.  The energy consumption in unloaded operation of air-cooled condenser for 1 hour was measured as 90 Wh, and it decreased to 35 Wh for oil-cooled condenser filled with 10 liters of oil. The COP of the system in unloaded operation of air-cooled condenser was calculated as 2.23 and the energy consumption was about 90Wh. However, The COP of the system in loaded operation of oil-cooled condenser was increased to 2.81 and the energy consumption was decreased to 35Wh. On the other hand, the COP of the system in loaded operation of air-cooled condenser was measured as 2.14 and the energy consumption of it was about 95Wh. But, the COP of the oil-cooled condenser in loaded operation raised to 2.84 and the energy consumption reduced to 40Wh.

Anahtar Kelimeler

• Air cooled condenser,oil cooled condenser,COP,energy consumption

Kaynakça

1. [1] Kadayıfçı, M.C., “Bacalı doğal taşınımlı yoğuşturucunun ev tipi soğutucuların performansına etkisi” Karabük üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2011).
2. [2] Clark R., A., Smith R.,N., Jensen M.,K., “An experimental study of waste heat recovery from a residential refrigerator” Energy Conversion Engineering Conference, Washington, 1887-1892, (1996). [3] Wen-Long C., Bao-Jun M., Yi-Ning L., Yong-Hua H., Xu-Dong Y., A., “Novel household refrigerator with shape-stabilized PCM (Phase Change Material) heat storage condensers: An experimental investigation”, Energy, 36: 5797-5804, (2011).
3. [4] Akdoğan A . “Bir soğutma sistemindeki kondenser kapasitesinin değiştirilmesinin enerji ve ekserji analizleri ile incelenmesi.’’ Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2007).
4. [5] Stinson G.,E., Stuman C.,J., Warburton D.,J., “A dairy refrigeration heat recovery unit and its effects on refrigeration operation”, Journal of Agriculture Engineering , 36: 275–85, (1987).
5. [6] Alex H.,W., Jones J.,W., “Analytical model of a residential de super heater” Applied Energy, 57:271-185, (1997).
6. [7] Goto M., Ohuchinda S., Agata T., “A energy saving methodology for air-conditioning systems – performance of an additional condenser and its application to a hot water supply”, In proceedings of international symposium on ectopic science, ISETS07, Nogaya, 255-259, (2007).
7. [8] Sapali S.,N., Pise S.,M., Pise A.,T., Ghewade D.,V., “Investigations of waste heat recovery from bulk milk cooler”, Case Studies in Thermal Engineering, 4: 136-143, (2014).
8. [9] Patil, P. A. “Performance analysıs of hfc-404a vapour compressıon refrıgeratıon system usıng shell and u-tube smooth and mıcro-fın tube condensers”, Experımental Heat Transfer, 25: 77-91, (2012).

9. [10] Tissot J., Boulet P., Trinquet F., Fournaison L., Lejeune M., Liaudet F., “Improved energy performance of a refrigerating machine using water spray upstream of the condenser” Internatıonal Journal Of Refrıgeratıon-Revue Internatıonale Du Froıd, 38 : 93-105 (2014).
10. [11] Hajidavalloo, E.; Eghtedari, H. “Performance improvement of air-cooled refrigeration system by using evaporatively cooled air condenser” Internatıonal Journal of Refrıgeratıon-Revue Internatıonale Du Froıd, 33: 982-988 (2010).
11. [12] Genceli O. F., “Ölçme Tekniği”, Birsen yayınevi, İstanbul Türkiye 48-69 (1995).
12. [13] http://www.makel.com.tr/Download/files/sayac_genel_ozellik.pdf
13. [14] https://tr.climate-data.org/location/264/
14. [15] Hanson A. R., Urriola P. E., Wang L., Jonston L, J., Chen C., Shurson G. C., “Dietary peroxidized maize oil affects the growth performanceand antioxidant status of nursery pigs”, Animal Feed Science and Technology, 216: 251-261 (2016).
15. [16] Çengel A. Y., Boles M. A., “Termodinamik Mühendislik Yaklaşımıyla” Güven Bilimsel yayınevi, Türkiye (2008).
16. [17] Gedik E. “Experimental investigation of the thermal performance of a two-phase closed thermosyphon at different operating conditions”, Energy and Buildings, 127: 1096-1107, (2016).