R1234yf Soğutucu Akışkanlı Bir Otomobil Klimasının Performansının Yapay Sinir Ağları ile Tahmini


Köroğlu M., Kaplan K., Hoşöz M.

Uluslararası Katılımlı 25. Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Adana, Türkiye, 10 - 12 Eylül 2025, ss.118-126, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Adana
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.118-126
  • Kocaeli Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, düşük küresel ısıtma potansiyeline sahip R1234yf soğutucu akışkanı kullanan bir otomobil klimasının soğutma performansını tahmin edebilen bir Yapay Sinir Ağları (YSA) modeli geliştirilmiş ve modelin doğruluğu test edilmiştir. Bu amaçla, R1234yf’li bir otomobil kliması laboratuvar ortamında kurulmuş ve çeşitli kompresör devirlerinde giriş hava akımı sıcaklığı ve izafi nem değerleri değiştirilerek sürekli rejim testleri gerçekleştirilmiştir. Test sonuçları yardımıyla, deneysel otomobil klimasının çeşitli performans parametrelerinin değerleri ölçümler ve hesaplamalar yoluyla belirlenmiştir. Test sonuçlarından elde edilen bulguların %70’i eğitim amacıyla kullanılarak deneysel klimanın YSA modeli geliştirilmiştir. Standart geri yayılım algoritması üzerine kurulu olan bu model, giriş parametreleri olarak evaporatör ve kondensere giren yapan hava akımı sıcaklıklarını, buharlaştırıcı girişindeki hava izafi nemini ve kompresör devrini kullanmaktadır. Model tarafından tahmin edilen çıkış parametreleri ise soğutucu akışkanın kütlesel debisi, soğutma kapasitesi, şartlandırılan hava akımı sıcaklığı, kompresörde soğutucu akışkana verilen güç, soğutma tesir katsayısı, yoğuşturucuda çıkan ısı, kompresör çıkışındaki sıcaklık ve kompresör çıkış/giriş basınçlar oranıdır. Testler sonucu elde edilen bulguların eğitimde kullanılmayan %30’luk kısmı, geliştirilen modelin performansının test edilmesi amacıyla kullanılmıştır. Bu amaçla, model sonuçları ile deneysel sonuçlar karşılaştırılarak modelin performansı korelasyon katsayısı, ortalama izafi hata, karelerin karekökü türünden hata ve mutlak varyans kesri isimli dört performans göstergesi kullanılarak belirlenmiştir. Geliştirilen yapay sinir ağları modelinin korelasyon katsayısı, göz önüne alınan çıkış parametreleri için 0.9649–0.9952 aralığında değişmiştir. Modelin ortalama izafi hatası %0.8881–4.2667 aralığında çıkarken, oldukça düşük karelerin karekökü türünden hata değerleri ve 1’e yakın mutlak varyans kesirleri elde edilmiştir. Geliştirilen modelin performans göstergelerinin iyi çıkması ve deneysel sonuçlara hayli yakın değerler vermesi, YSA ile performans tahmininin klima sistemlerine başarı ile uygulanabileceğini göstermektedir. Böylece, uzun zaman alan ve yüksek maliyeti olan kapsamlı deneyler yerine az sayıda deney i