Adsorbsiyonlu Soğutma Sistemlerinde Zeolit- Su Buharı Isıl Performansının İncelenmesi

Abstract

Mekanik sıkıştırmalı ısıtma ve soğutma sistemleri performans değerlerinin yüksekliği nedeniyle halen yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak soğutucu akışkanlar ve çevresel etkileri yönünden alternatif ısıtma ve soğutma sistemleri üzerine yoğun araştırmalar yapılmaktadır. Bunların içerisinde önemli yer tutan adsorbsiyonlu soğutma sistemlerin çevresel değerleri koruma hem de atık enerji veya yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanılarak gerçekleştiriliyor olabilmesi bir çok açıdan önemli görülmektedir. Adsorbsiyonlu ısı pompalarında adsorbent yatağındaki adsorbent malzeme özelliğinden dolayı adsorbat(su) evaporatördeki haznede bulunan soğutma suyundan ısı çekerek buharlaşırken bu buhar adsorbent tarafından adsorblanır. Bir kısmı buharlaşan evaporatör haznesi içinde su sıcaklığı düşer bu esnada adsobent haznesinde ise emilen su buharının etkisiyle adsorbent yatağında adsorpsiyon ısısı ortaya çıkmaktadır. Çevrimin tamamlanması için adsorblanan su buharının atık enerji kaynağı ile adsorbent malzeme içerisinden uzaklaştırılarak buharlaştırıcı haznesine geri döndürülmesi gerekmektedir. Bu çalışmada oluşturulan bir deney düzeneği ile düşük basınç altındaki adsorbsiyonlu soğutma sisteminin dış kaynaklı enerjisinin içten yanmalı motor ekzos gazlarından alınması ve çevrimin bu enerji girdisi ile tamamlanması planlanmıştır. Çalışmanın adsorbent yatağı, buharlaştırıcı haznesi ve yoğuşturucu bölümlerinin tasarımı gerçekleştirilmiş ve deneysel ölçümler yapılmıştır. Deneysel çalışmalar küçük ölçekli bir soğutma çevrimi içinde buharlaştırıcı içerisindeki kütle değişimi, adsorbent yatağındaki sıcklık değişimleri zamana bağlı olarak verilmiştir. Atık enerji ısı değiştirici tasarımları yanında mekanik hesaplamaları yapılmış ancak deneysel ölçümlerin yapıldığı düzenekte henüz kullanılmamıştır.

In Adsorption Refrigeration Systems, adsorbate (water) evaporates by absorbing heat from cooling water which is circulating in evaporator and the temperature of the cooling water is reduced. Evaporated adsorbate begins to flow into the adsorbent bed and adsorbed by adsorbent particles(Zeolite13x) which is in the bed of adsorbent. During the adsorption process occurs adsorption heat in the adsorbent bed. Numerical solutions of the desorption times was carried out utilizing from the waste energy for the heat disposal, taking the normal temperature of the adsorbent bed and removal of the water vapor in. With heat exchanger design made, water vapor which is heated up to 250 centigrade degree within the adsorbent reservoir is returned to the tank for to use again. In this study, performance values of the heating channels in the changer has been obtained under the change of field, position and types of fluids. Evaporation times, the amounts of fluid evaporating, the amount of energy expended in numerical solution which is supported with experimental studies is provided with tables and graphs