Akademik Veri Yönetim Sistemi
Uluslararası Katılımlı 23. Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Gaziantep, Türkiye, 8 - 10 Eylül 2021, ss.523-538
Montreal Protokolüne göre, R123’ün üretimi ve ithalatı, klor içerdiği ve ozon delme potansiyeli (ODP) değeri 0.06 olduğu için 1 Ocak 2030 yılında yasaklanması planlanmaktadır. Bu çalışmada, R123'e alternatif olarak kullanılabilecek aday bir soğutucu akışkan(lar) belirleme konusunda çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada düşük küresel ısınma potansiyeline (GWP) sahip Siklopentan, R1233zd(E), R1234ze(E) ve R1243zf soğutucu akışkanları için buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin enerji ve ekserjiye dayalı termodinamik analizi yapılmıştır. Performans parametrelerini karşılaştırmak için çalışma parametreleri olarak evaporatör sıcaklığı, kondenser sıcaklığı, aşırı kızdırma ve aşırı soğutma dereceleri kullanılmıştır. Tüm analiz aynı çalışma şartları altında gerçekleştirilmiştir. En düşük ve en yüksek COP değerleri sırasıyla R1243zf için 4.547 ve Siklopentan için 5.024 olarak hesaplanmıştır En yüksek ve en düşük ekserji verimi sırasıyla Siklopentan (45.4%) ve R1243zf (39.4%) soğutucu akışkanlarının kullanılması sonucunda elde edilmiştir. Tüm soğutucu akışkanlar için kondenserde meydana gelen ekserji yıkım yüzdesi toplam ekserji yıkımının üçte birini oluştururken, en az ekserji yıkım yüzdesi ise evaporatörde meydana gelmiştir. Hem çevre dostu bir akışkan hem de iyi bir performans sergilemesinden dolayı, R123 akışkanı ile şarj edilmek üzere tasarlanan sistemde küçük değişiklikler yapılarak siklopentan’ın R123’e göre iyi bir alternatif soğutucu akışkan olabileceği sonucuna varılmıştır, fakat patlayıcı ve yanıcı etkilerinden dolayı güvenlik tedbirleri alınmalıdır. Ayrıca, R1233zd(E), R123 için tasarlanan sistemde değişiklik yapılmadan direkt olarak kullanılabilir.
According to Montreal Protocol, production and import of R123 are planned to be banned on January 1, 2030, as it contains chlorine and ozone depletion potential (ODP) value of 0.06. In this study, a study was carried out to determine a candidate refrigerant(s) that can be used as an alternative to R123. In this study, energy and exergy-based thermodynamic analysis of vapor compression refrigeration system for cyclopentane, R1233zd (E), R1234ze (E) and R1243zf refrigerants with low global warming potential (GWP). Evaporator temperature, condenser temperature, degrees of superheating and subcooling as the operating parameters were employed to compare the performance parameters. All analysis was carried out under the same operating conditions. The lowest and highest COP values were computed as 4.547 for R1243zf and 5.024 for cyclopentane, respectively. The highest and lowest exergy efficiencies were obtained by the use of Cyclopentane (45.4%) and R1243zf (39.4%) refrigerants, respectively. While the percentage of exergy loss occurring in the condenser for all refrigerants made up to one-third of the total exergy destruction, the percentage of the minimum exergy destruction occurred in the evaporator. Due to both environmentally friendly and good performance, it was concluded that cyclopentane can be a good alternative refrigerant to R123 by making small changes in the system designed to be charged with R123, but safety precautions must be taken due to its explosive and flammability effects. Also, R1233zd (E) can be used directly without modification to the system designed for R123.