THERMODYNAMIC PERFORMANCE OF THE TRANSCRITICAL REFRIGERATION CYCLE WITH EJECTOR EXPANSION FOR R744, R170, AND R41

Authors : Ayşe ATMACA, Aytunç EREK, Orhan EKREN, Mustafa ÇOBAN

Pages : 111-127

View : 27 | Download : 20

Publication Date : 2018-10-31

Article Type : Research Paper

Abstract :On yıldan fazla bir süredir sıkı çevresel yönetmeliklerin küresel ısınma potansiyeli değeri kısıtlamalarına uyan çevre dostu soğutkanları bulmaya yönelik önemli bir arayış sözkonusudur. Aday akışkanlar arasından R744 (karbondioksit veya CO2), R170 (etan) ve R41 (florometan) bu çalışmada parametrik olarak incelenmek için seçilmiştir. Performans karşılaştırmaları üç soğutkan için ayrı ayrı hem transkritik (süperkritik) soğutma çevriminde hem de bu çevrimin ejektör genleştiricili olarak geliştirildiği soğutma çevriminde yapılmıştır. Birinci adım olarak, gaz soğutucu çıkış sıcaklığının, buharlaştırıcı sıcaklığının ve buharlaştırıcı çıkışındaki kızgın buhar sıcaklığının buharlaştırıcıya göre sıcaklık farkının toplam performans ve yüzdesel genleşme kayıplarına etkileri belirli bir gaz soğutucu basıncı aralığında incelenmiştir. Buharlaştırıcı çıkışındaki kızgın buhar için sıcaklık farkı performans üstündeki en az etkili parametre olarak bulunmuştur; böylece transkritik ejektör genleştiricili soğutma çevrimi sadece buharlaştırıcı sıcaklığı ve gaz soğutucu çıkış sıcaklığı için bir önceki analizlerle aynı gaz soğutucu basıncı aralıklarında incelenmiştir. Termodinamik modeller Matlab® ortamında oluşturulmuştur ve ejektör genleştiricili soğutma çevrimi için ejektör denklemleri sabit basınçta karışım varsayımına göre elde edilmiştir. Düşük kritik sıcaklığa sahip olan bu üç soğutkan arasındaki performans, yüzdesel kısılma kayıpları ve genleşme vanasının yerine ejektörün kullanılması ile oluşan performans iyileştirme potansiyeli kıyaslamaları, literatürdeki önceki araştırmalara katkı yapabilmek adına makalenin temel hedefini oluşturmaktadır.
Keywords : R744 karbondioksit, R170 etan, R41 florometan, Genleşme kayıpları, Ejektör genleşmeli soğutma çevrimi, Sabit basınçta karışımlı ejektör