Buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminde oluşan basınç kayıplarının deneysel ve teorik analizi

Abstract

Bütün dünyada kullanılan endüstriyel soğutma ve konfor iklimlendirme uygulamaları çok büyük enerji sarfiyatına sebep olmaktadır. Bu enerji kayıplarının büyük bir kısmını boru tesisatlarından kaynaklanan basınç kayıpları oluşturmaktadır. Soğutma sistemlerinde boru hatlarında sıvı ve buhar fazlarının yanında iki fazlı akış durumları da görülebilmektedir. Bu çalışmada bir soğuk oda soğutma sistemindeki boru hatlarında oluşan basınç kayıpları farklı buharlaşma sıcaklıklarında ve farklı yük değerleri için ölçülmüştür. Deneysel çalışmada;-5 ºC, -3ºC, -1ºC, +1ºC, +3ºC, +5oCiç ortam sıcaklık değerleri için 0,56 kW, 1,12 kW,1,68 kW, 2,24 kW ve 2,8 kW iç ısı yükleri oluşturularak toplam 30 farklı ölçüm gerçekleştirilmiştir. Çalışmada sistemde sıcaklık ve noktadan basınç değerleri ölçülmüştür. Deney esnasında ölçülen basınç ve sıcaklık değerleri eş zamanlı olarak 10 saniye aralıklarla ölçülüp bilgisayara kaydedilmiştir. Darcy-Weisbach bağıntısı ve ASHRAE hesap metodu kullanılarak sıvı ve emme hattında oluşan basınç düşümleri hesaplanmış ve kayıp değerleri karşılaştırılmıştır. Hesaplama yöntemlerinin farklı soğutma kapasiteleri için deneysel sonuçlarla tutarlılık göstermediği fakat kendi aralarında dengeli oldukları görülmüştür.

Industrial cooling and comfort airconditioning applications used all over the world cause huge energy consumption. Most of these energy losses comprise pressure losses from pipelines. In refrigeration systems, besides liquid and vapor phases in pipelines, two-phase flow states can be seen. In this study, pressure losses occurring in pipelines in a cold room cooling system were measured at different evaporation temperatures and for different load values. In the experimental study; 0.56 kW, 1.12 kW, 1.68 kW, 2.24 kW and 2.8 kW for indoor temperatures of -5 °C, -3 °C, -1 °C, +1 °C, +3 °C, +5 °C A total of 30 different measurements were made by creating kW internal heat loads. In the study, temperature and point pressure values were measured in the system. Pressure and temperature values measured during the experiment were measured at 10 second intervals simultaneously and the data were recorded. By using Darcy-Weisbach equation and ASHRAE calculation method, the pressure drops in the liquid and suction lines are calculated and the loss values are compared. It has been found that the calculation methods are not consistent with the experimental results for different cooling capacities, but are balanced among themselves.