Minikanallı buharlaştırıcı derinliğinin nem alma işlemine etkisinin deneysel incelenmesi / Experimental investigation of the effect of microchannel evaporator depth under dehumidification conditions


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Makine Müh.Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Fatih Özdemir

Danışman: Özden Ağra

Özet:

Dünyanın toplam nüfusunun hızlı bir şekilde artması, yaşam alanlarının daralması, pandemi ile talep edilen hijyen faktörü ile kurutma makinelerine olan ihtiyaç giderek artmaktadır. Bunun yanında sanayi devrimi sonrası artan küresel ısınma sebebi ile ülkeler bu durumun önüne geçebilmek için birtakım önlemler almaya başlamıştır. Alınan bu önlemlerin birçoğu karbon salınımını azaltmak üzerine olmuştur. Bu önlemler genellikle enerji tüketimini azaltan ya da GWP değeri düşük soğutucu akışkanların yasaklanması ile ilgilidir. Bilindiği gibi temel olarak 3 farklı teknolojiye sahip kurutma makinesi mevcuttur. Bacalı ve yoğuşturuculu tipler yüksek enerji tüketimleri sebebiyle bazı ülkeler tarafından yasaklanmaya başlamış ve daha düşük enerji tüketimine sahip ısı pompalı kurutma makineleri daha yüksek talep görmeye başlamıştır. Isı pompalı kurutma makinelerinde ise GWP değeri yüksek olan florlü gazların kullanımını azaltmak için F-gas Regülasyonu yayınlanmıştır. F-gas Regülasyonu ile ülkeler üreticileri HC sınıfı soğutucu akışkanlara yöneltmektedir. Bu sınıfa giren soğutucu akışkanların güvenlik sebebi ile kullanımı 150 gr < olarak belirlendiği için ısı pompası sistemlerinin daha kompakt olması bir zorunluluk haline gelmiştir. Hem verimli hem de kompaktlık denince akla minikanallı ısı değiştiriciler gelmektedir. Ancak minikanallı ısı değiştiricilerde var olan drenaj problemleri ile optimum tasarımların belirlenmesi oldukça kritiktir. Yapılan literatür araştırmalarında minikanallı buhalaştırcılar için birçok farklı parametrenin incelendiği görülmüş olup farklı soğutucu akışkanlar ile ısı pompalı kurutma makinelerinin çalışma koşullarını simüle eden çalışmaların kısıtlı olduğu görülmüştür. Çalışma kapsamında buharlaştırıcı derinliği ve farklı soğutucu akışkanlara ek olarak hava hızı, sıcaklığı, giriş bağıl nemi ve buharlaştırıcı sıcaklığı parametre olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda nem alma hızı üzerinde en etkili parametre buharlaştırıcı derinliği çıkmıştır. Fakat basınç kaybı üzerinde en etkili parametre ise hava giriş hızı çıkmıştır. Soğutucu akışkan tarafında ise R134a gazına sahip sistemin nem alma hızı R450a'ya göre daha yüksek çıkmıştır, bu durumun sebebi 'glide effect' olarak belirtilmiştir. Literatürden farklı olarak j/f oranı incelendiğinde en yüksek değer 48 mm'lik buharlaştırıcıda görülmüştür.