Isı pompalarında zeotropik akışkan karışımlarının sistem performansı üzerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Küresel ısınma problemini yaratan etkenlerden birinin de CFC (Chlorofluorocarbon) veya HCFC(Hydrochlorofluorocarbon) içerikli soğutucu akışkanlar olduğu kabul edilmektedir. Bu problemi aşmak için de ozon tabakasına zarar vermeyecek soğutucu akışkanlar geliştirilmektedir. Isı pompalarında da ozon tabakasına zarar vermeyen zeotropik akışkan karışımları üzerine çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada çeşitli zeotropik akışkan karışımları kullanılan ısı pompalarında soğutma ve ısıtma etkinliklerinin nasıl değiştiği çeşitli sistem parametreleri değiştirilerek incelenmiştir. Öncelikle klasik soğutma çevrimine göre çalışan ve CFC veya HCFC içerikli soğutucu akışkan kullanılan ısı pompalarının çevrim hesabı REFPROP verileri kullanılarak Excel ortamında gerçekleştirilmiştir. Daha sonra soğutucu akışkan olarak R134a-izobütan ve R1234yf-izobütan zeotropik akışkan karışımları kullanılarak klasik ısı pompası çevrim hesapları yapılmıştır. CFC veya HCFC içerikli soğutucu akışkanlara göre sistemin etkinliği hesaplandıktan sonra, zeotropik soğutucu akışkan bileşenlerinin kütle oranı ve diğer sistem parametrelerine göre ısı pompası etkinliğinin değişimi incelenmiştir.It is accepted that one of the factors that contribute to the global warming problem is the use of refrigerants containing CFC (chlorofluorocarbon) or HCFC (hydrochlorofluorocarbon). To get around this problem, people are making refrigerants that won't hurt the ozone layer. Various studies are carried out on zeotropic fluid mixtures that do not harm the ozone layer in heat pumps. In this study, the cooling and heating efficiencies of heat pumps using various zeotropic fluid mixtures were investigated by changing various system parameters. First of all, the cycle calculation of heat pumps operating according to the classical refrigeration cycle and using CFC or HCFC-containing refrigerants was carried out in Excel using REFPROP data. Then, classical heat pump cycle calculations were made using R134a-isobutane and R1234yf-isobutane zeotropic fluid mixtures as refrigerants. After figuring out how well the system works with CFC or HCFC-containing refrigerants, it was looked into how the efficiency of the heat pump changed with the mass ratio of the zeotropic refrigerant components and other system parameters.