Farklı buharlaştırıcı ve yoğuşturucu sıcaklıkları için kaskad soğutma sisteminin deneysel incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, iki kademeli bir kaskad soğutma sistemi deneysel olarak incelenmiştir. Farklı buharlaştırıcı ve yoğuşturucu sıcaklıklarında yüksek basınç bölgesinde soğutucu akışkan olarak R134A, alçak basınç bölgesinde ise R404A soğutucu akışkanı kullanılmıştır. Deneyler, 6x4x3,8m ebatlarındaki bir laboratuarda yapılmıştır. Deney tesisatının ana elemanları olarak, buharlaştırıcı, yoğuşturucu, ısı değiştirici, yüksek basınç kompresörü, alçak basınç kompresörü ve genleşme vanalarından oluşmaktadır. Buharlaştırıcı sıcaklığı ve yoğuşturucu sıcaklığı gibi değişen sistem parametreleri ile yapılan deneyler neticesinde elde edilen veriler üçer kez tekrarlanmıştır. Buharlaştırıcı sıcaklığı yaklaşık olarak -27 °C ile -17 °C arasında ve kondenser sıcaklığı ise 47 °C ile 57 °C arasında değiştirilmiştir. Engineering Equation Solver (EES-V9. 172-3D) yazılımı kullanılarak oluşturulan bir program ile termodinamiğin I. ve II. kanunu bu kaskad soğutma sistemi için uygulanarak enerji ve ekserji analizi yapılmıştır.

In this study, a two stage cascade refrigeration system was experimentally investigated with respect to different evaporator and condenser temperatures. R134A was emplayed as a refrigerant at high pressure stage and R404A empleyed as a refrigerant at low pressure stage. The experiments were performed in a laboratory with the dimensions of 6x4x3,8m. The experimental set-up consists of an evaporator, condenser, heat exchanger, high pressure compressor, low pressure compressor and expansion valves as main element. The experiments that were carried out with respect to the parameters such as evaporator temperatures and condenser temperatures were repeated three times. Evaporator temperatures were changed between -27 °C and -17 °C while the condenser tenperatures were changed between 47 °C and 57 °C. By applying the first and second law of thermodynamics to the cascade system, an energy and exergy analysis of the system were carried out by a computer code developed base on Engineering Equation Solver (EES-V9. 172-3D).