THEORETICAL ANALYSIS OF A CASCADE REFRIGERATION SYSTEM WITH NATURAL AND SYNTHETIC WORKING FLUID PAIRS FOR ULTRA LOW TEMPERATURE APPLICATIONS

Authors : Barış YILMAZ, Ebru MANÇUHAN, Deniz YILMAZ

Pages : 141-153

View : 19 | Download : 6

Publication Date : 2020-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, ultra düşük sıcaklık (UDS) (-50 oC ile -100 oC) uygulamalarında farklı dizayn ve çalışma parametrelerinin kaskad sistem performansına etkilerini incelemek için EES yazılımı kullanılarak teorik bir model oluşturuldu. Kaskad sistemlerde kullanılan sentetik soğutucu akışkan çiftine çevre dostu bir alternatif bulmak için doğal ve sentetik soğutucu akışkan çiftleri için analiz yapıldı. Önerilen modelde; yüksek sıcaklık çevrimi (YSÇ) yoğuşma ve düşük sıcaklık çevrimi (DSÇ) buharlaşma sıcaklıkları ve kaskad ısı değiştiricisi sıcaklık farkı gibi parametrelerinin etkileri incelendi. Ayrıca, UDS uygulamalarında aşırı soğutma şartlarına ulaşabilmek için kritik çalışma parametreleri olan genleşme valfi sonrası soğutucu akışkanın buhar kalitesi ve ön soğutma amaçlı ısı değiştiricisi kapasitesinin sistem performansına etkileri incelendi. Bu çalışmada UDS uygulamalarında kullanılabilecek doğal akışkan alternatiflerinin performans ve çevresel etkileri açılarından teorik olarak karşılaştırılmalarına katkıda bulunulmaktadır. Yapılan analiz çalışmaları sonucunda soğutma sisteminde R1270/R170 doğal soğutucu çiftinin kullanılması ile, R404A/R508B sentetik soğutucu çiftine kıyasla %5 civarında daha iyi sistem performans katsayısı ve yaklaşık olarak yarısı kadar CO2 emisyon salımı gerçekleştiği belirlendi.
Keywords : Ultra Düşük Sıcaklık, Kaskad Soğutma Sistemi, Doğal Akışkanlar, STK, TEWI