Düşük sıcaklıklı ısı enerjisiyle çalışan absorbsiyonlu soğutma sistemlerinde ısıl kompresörler

Abstract

iyeceklerin saklanmasında, çeşitli endüstriyel proseslerde ve hacimlerin yaz aylarında iklimlendirilmesinde yoğun enerji tüketen soğutma sistemleri kullanılmaktadır..Bu ünitelerin en yaygın olanı çalıştırılması için elektrik enerjisi gibi pahalı ve değerli bir enerji türünün kullanıldığı buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleridir. Fakat özellikle son yıllarda enerji fiyatlarındaki artış ve bu tür sistemlerde kullanılan soğutucu akışkanların çevre kirliliğine yol açmalarından dolayı buhar sıkıştırmak soğutma sistemlerinin yerini alabilecek yeni soğutma sistemleri üzerine araştırmalar yapılmaktadır.Yapılan bu çalışmalarda düşük sıcaklıklı ısı enerjisiyle çalıştırılabilen çok değişik soğutma sistemleri geliştirilmiştir..Bunlar absorbsiyonlu soğutma sistemleridir. Absorbsiyonlu soğutma sistemlerinde, farklı olarak kaynana ve absorberden meydana gelmiş bir ısıl kompresör bulunmaktadır.Uygun koşullarda soğutucu akışkanı soğurup üzerine ısı uygulandığı zaman bu özelliğini kaybederek soğutucu akışkanı salıveren kimyasal bir madde vasıtasıyla, buharlaştırıcıda buharlaşarak soğutma etkisi üreten soğutucu akışkan, ısıl kompresörde, eriyik içerisine yoğuşturulmakta ve daha sonra saf halde elde edilip tekrar buharlaşmaya hazır hale getirilmektedir.Bu yöntemle sistemin sürekli soğuk etkisi üretmesi sağlanmaktadır. Hareketli parça bulundurmaması nedeniyle sessiz çalışması ve 80 - 115°C sıcaklıkları mertebesinde bir ısı kaynağı yardımıyla tahrik edilebilmesi absorbsiyonlu soğutma sistemlerini buhar sıkıştırmalı sistemlere karşı güçlü bir alternatif yapmaktadır. Absorbsiyonlu soğutma sistemlerinin tahrik edilmesi için düşük sıcaklıklı ısı kaynağı olarak güneş enerjisi veya endüstriyel proseslerden çevreye bırakılan atık ısı kullanımı üzerine yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Soğurma yükünün en fazla olduğu zamanlarda ortamdaki güneş enerjisi yoğunluğunun da o derece fazla olması ve güneş enerjisi ve atık ısı enerjilerinin maliyetlerinin düşük olması sistemleri avantajlı bir duruma getirmektedir. Sisteme ait verimliliklerin değerlendirilmesi için soğutma etkisi katsayısı,COP temel alındığında buhar sıkıştırmalı sistemlere nazaran çok düşük değerlerle karşılaşılmasına rağmen gerçek enerji oranı,PER kavramı açısından değerlendirildiğinde daha makul değerler elde edilmektedir. Bu çalışmada, öncelikle çeşitli soğutma yöntemleri ve absorbsiyonlu soğutma sistemleri hakkında bilgi i verildikten sonra absorbsiyonlu sistemin ısıl kompresörü ayrıntılı bir biçimde incelenmektedir. Temel olarak su-amonyak çalışma akışkanı çiftli bir sisteme ait ısıl kompresörün seçilmesi ise su-amonyaklı sistemin ısıl kompresöründeki olayların IİBr-su çalışma akışkanlı sistemin ısıl kompresöründeki olayları kapsaması ve ayrıca soğutucu akışkanın saflaştırılması için ilave işlemler içermesi nedeniyle daha karmaşık olmasındandır. Son iki bölümde ise güneş enerjili ve atık ısılı absorbsiyonlu soğutma sistemlerinin ısıl kompresörlerindeki farklılıklar açıklanmakta ve sistemlerin performansları genel olarak değerlendirilmektedir. Ayrıca çalışmanın bütününde absorbsiyonlu soğutma sistemlerine ait avantaj ve dezavantajların değerlendirilmesi uygulamada en yaygın kullanıma sahip buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerine karşı yapılmaktadır.