Evaporatif soğutma sistemlerinin mekanik buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleri ile termodinamik ve ekonomik bakımdan karşılaştırılması

Abstract

Hem artan enerji ve işletme maliyetleri hem de çevrenin korunması ile beraber iç ortam hava kalitesinin arzu edilen şartlarda muhafaza edilmesi gibi hususlar soğutma sistemlerinin tasarımı ve seçimi aşamasında günümüzde önemli bir yere sahiptir. Bu nedenle, bugüne kadar mekanik buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerinin gölgesinde kalmış olan evaporatif soğutma sistemlerine günümüzde özellikle konut uygulamaları ile belirli endüstriyel uygulamalarda ciddi bir ilgi söz konusudur. Ne var ki evaporatif soğutma sistemlerinin mekanik buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerine nazaran ekolojik koşullara şiddetle bağlı olması bu ilgiyi önemli ölçüde sınırlandırmaktadır. Bu durum evaporatif soğutma sistemlerinin tesis edilmesi ve işletilmesine yönelik olarak kapsamlı bir fizibilite çalışması gerektirmektedir. Bu çalışmada, evaporatif soğutma sistemlerinin mekanik buhar sıkıştırmalı soğutma sistemleri ile termodinamik ve ekonomik açıdan karşılaştırılmasının yanı sıra evaporatif soğutma sistemleri için fizibilite çalışması da gerçekleştirilmiştir. Bunun için ilk adım olarak, Çorlu ilçesinin meteorolojik verileri aracılığıyla çalışmada göz önüne alınan toplantı salonu için soğutma yükleri hesaplanmıştır. Daha sonra yine meteorolojik veriler, ilgili bağıntılar ve psikrometrik diyagram yardımıyla evaporatif soğutmanın hangi şartlar altında kullanılabileceği tespit edilmiştir. Psikrometrik diyagrama ait değerlerin elde edilmesinde Elite-PsyChart adlı psikrometrik diyagram programı kullanılmıştır. Çalışmanın son adımında ise tasarlanan sistem ile gerçekleştirilebilecek enerji tasarruf miktarları ve enerji tasarruf oranları belirlenmiştir. Her bir adımda yapılan hesaplamalar sonucu elde edilen aylık değerlere ait sonuçlar tez içerisinde, günlük değerlere ait sonuçlar ise EK'de sunulmuştur.

As well as maintaining the indoor air quality in desired conditions with environmental protection, the matters such as increasing energy and operating costs, nowadays have an important place in designing and selection. Therefore, today there is a great interest in evaporative cooling systems which are overshadowed by mechanical vapor-compression refrigeration systems so far, especially for home use and some specific industrial applications. However is that evaporative cooling systems are more intensely dependent on ecological conditions compared to mechanical vapor-compression refrigeration systems, limits this interest. This circumstance requires a comprehensive feasibility study on set-up and operating of evaporative cooling systems. In this study, a feasibility study was done for evaporative cooling systems besides of a thermodynamic and economic comparison between evaporative cooling systems and mechanical vapor-compression refrigeration systems. For this as the first step, cooling loads were calculated for the meeting room considered in the study using meteorological data of Çorlu. After that, again by the use of the meteorological values, related formulas and psychrometric chart, it was determined that under which conditions, evaporative cooling can be used. Elite-PsyChart, a psychrometric chart software was used to obtain the values of psychrometric chart. In the final step, feasible energy saving quantities and ratios are determined for the designed system. The results of monthly values obtained in calculations in each step were reported in the thesis and the results of daily values obtained in calculations in each step were reported in Appendix.