İç Isı Değiştiricili Transkritik CO2 Soğutma Sisteminin Farklı Tasarım Parametreleri için Ekserji Analizi


Creative Commons License

KARAÇAYLI İ. , ŞİMŞEK E.

Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi, cilt.35, ss.389-399, 2020 (Diğer Kurumların Hakemli Dergileri)

  • Cilt numarası: 35 Konu: 2
  • Basım Tarihi: 2020
  • Doi Numarası: 10.21605/cukurovaummfd.792429
  • Dergi Adı: Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi
  • Sayfa Sayıları: ss.389-399

Özet

Bu çalışmada iç ısı değiştiricili karbon dioksit soğutucu akışkanla (R744) çalışan kritik nokta üstü (transkritik) soğutma çevriminin tasarım parametrelerinin enerji ve ekserji verimine olan etkileri incelenmiştir. Tasarım parametreleri olarak genleşme elemanı çıkışında soğutucu akışkanın kuruluk derecesi ile iç ısı değiştiricisiyle sağlanan kızgınlık derecesi dikkate alınmıştır. Bu amaçla, iç ısı değiştiricili CO2 soğutma çevriminin tüm bileşenlerindeki enerji transferini, ekserji yıkımını, entropi üretimini ve ekserji verimini hesaplamak amacıyla buharlaşma sıcaklığı 0℃ ve yoğuşma basıncı 10 MPa alındı. Buna ek olarak, etkinlik katsayısı ile tüm sistemin ekserji verimi hesaplandı. 5℃ ve 30℃ kızgınlık değerlerinde en uygun kuruluk derecesi sırasıyla 0,42 – 0,47 ve 0,31 – 0,36 aralığında olduğu belirlendi.

In this study, effect of the design parameters of a transkritical refrigeration cycle using carbon dioxide refrigerant (R744) with internal heat exchanger on energy and exergy efficiencies were investigated. Quality of the refrigerant at the exit of the expansion valve and amount of superheating supplied by the internal heat exchanger were considered as design parameters. For this aim, in order to determine the energy transfer, the exergy destruction, entropy generation and exergy efficiency within the all components, the calculations were carried out at evaporation temperature of 0℃ and condensation pressure of 10 MPa. In addition to this, performance coefficient and the exergy efficiency of the whole system were calculated. The most suitable refrigerant qualities at superheating values of 5 ℃ and 30 ℃ were determined as between 0,42 0,47 and 0,31 0,36, respectively.