Bir soğuk hava deposunda farklı kontrol yöntemlerinin enerji verimliliği yönüyle karşılaştırmalı analizi

Abstract

Günümüzde Dünya elektrik enerjisi tüketiminde, küçük kapasiteli uygulamalardan, büyük kapasiteli endüstriyel ve ticari uygulamalara kadar geniş alanı kapsayan soğutma ve iklimlendirme sistemlerinin payı oldukça yüksektir. Soğutma sistemlerinde yapılacak iyileştirmeler ve verimlilik çalışmaları ile önemli ölçüde kazanç sağlamak mümkündür. Bu çalışmada mekanik buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminde çalıştırılan soğutma sistem cihazları üzerinde farklı kontrol yöntemleri deneysel olarak uygulanarak enerji tüketimleri hesaplanıp, verimlilik yönünden karşılaştırmalar yapılmıştır. Soğuk depo iç sıcaklıkları olarak -5°C,-3°C, -1°C, +1°C, +3°C, +5°C ve her sıcaklık değeri için uygulanan %4, %8, %12, %16, %20 oranlarındaki iç ısı yükleri, iki konumlu (açık-kapalı) ve PI (Oransal+İntegral) kontroller için ayrı ayrı uygulanmıştır. 9 farklı noktadan sıcaklık, 6 farklı noktadan basınç değerleri ölçülmüştür. Kompresör, kondenser ve evaporatörün tükettiği güç değerleri 10 saniye zaman aralıkları ile eş zamanlı ölçülmüş ve bilgisayara kaydedilmiştir. Deney sonucunda PI kontrol yönteminin, iki konumlu kontrol yöntemine göre enerji verimliliği açısından daha üstün olduğu tüketilen güç hesaplamaları ile görülmüştür.

The refrigeration and air-conditioning systems used in industrial and commercial application areas with small or large capacity have a considerable share of world energy consumption. In this study, the energy consumption of refrigeration system that working based on vapour compression was measured by using different control mechanisms and was analysed comparatively in terms of productivity. The heat loads of %4, %8, %12, %16, %20 were applied for control methods that had two positions (open-closed) and for PI (Proportional + Gntegral) under the cold store temperatures of -5°C, -3°C, -1°C, +1°C, +3°C, +5°C, separately. The temperatures were measured at nine different points while pressure levels were measured at six different points. The power values consumed by the compressor, condenser and evaporator were measured synchronically in 10 second intervals and were recorded to computer. The experiments based on the consumed energy calculations showed that PI control mechanism is superior to two positions control mechanism in terms of energy productivity.