Buzdolabı iç sıcaklık dağılımının kararsız rejimde modellenmesi ve ısı kazançlarının belirlenmesi

Abstract

Özellikle son yıllarda enerji yönetimi büyük önem kazanmış, bu sebeple de ABD ve Avrupa’da binalardaki enerji sınıfları ve hesaplamaları oldukça gözde konular haline gelmiştir. Binalardaki enerji sınıfları sertifikalandırma sistemleri oluşturulmuş ve bu sertifikalandırmada ise binalarda kullanılan ısı pompaları ve soğutma sistemleri soğutucu akışkanlarının “Ozon Yıkım Potansiyeli (ODP)” ve “Küresel Isınma Potansiyeli (GWP)” değerlerinin düşük olması sertifika için yüksek puan getirmektedir. Dolayısı ile konutlardaki ısı pompaları ve soğutma sistemlerinde, uygun akışkanların kullanılması kaçınılmazdır. Bu sebeple çalışmada öncelikle uygun soğutucu akışkanlar irdelenecek, ardından bir buzdolabı dondurucu (freezer) kısmı CFD analiz programı olan Ansys Fluent ile modellenmiş, doğal taşınım halinde farklı sıcaklıklarda zamana bağlı olarak iç sıcaklık dağılımı incelenmiştir. Buzdolabı dondurucu kısmı daha soğuk bir bölme olduğundan, daha fazla ısı kaybı olmaktadır. Bunun sonucu olarak da kompresör durma-çalışma zamanlarına birebir etki etmektedir. Bu nedenle çevrim kayıpları kompresör durduğu an başlamaktadır ve bu da COP olarak isimlendirilen, sistemin soğutma yükünün, kompresörün çektiği güce oranından belirlenen sistem performansını direkt olarak etkilemektedir. Çalışmanın birinci bölümünde buzdolabı çalışma prensibi aktarılacak, literatür araştırması hakkında bilgi verilip, tezin amacı kısaca açıklanacaktır. İkinci kısımda soğutucu akışkanlar termodinamik ve termofiziksel özellikleri açısından incelenerek ve genel bir karşılaştırma yapılacaktır. Üçüncü kısımda modellenen buzdolabının özellikleri verilecek, CFD ile yapılan sayısal ve teorik çalışmalar aktarılacaktır. Son kısımda ise sonuçlar ve öneriler aktarılacaktır.