Otomobil iklimlendirme sistemleri için farklı alternatif soğutucu akışkanların performanslarının değerlendirilmesi

Küresel ısınmanın günümüzde etkisini şiddetle hissettirmesi, devletleri ve uluslararası kuruluşları küresel ısınmanın etkilerini sabitleyecek ve azaltacak çalışmalar ve düzenlemeler yapmak zorunda bırakmıştır. Bu düzenlemeleri en önemlilerinden biri de otomobil iklimlendirme sistemlerinde kullanılan ve yüksek küresel ısınma potansiyeline (GWP) sahip soğutucu akışkanların kullanımının sınırlandırılmasıdır. Bu hususta Avrupa Parlementosu GWP'si 150'nin üzerinde olan soğutucu akışkanların kullanımının sınırlandırması kararı almıştır. Halihazırda otomobil iklimlendirme sistemlerinde kullanılan en yaygın soğutucu akışkan R134a (GWP=1300)'dır. R134a akışkanı soğutma sistemleri için yüksek performans sağlamasına rağmen yüksek küresel ısınma potansiyeli ile çevreye büyük zarar veren ve Avrupa Parlementosu tarafından engellenecek akışkanlardan biridir. R134a soğutucu akışkanının diğer soğutucu akışkanlar içerisinde yerine geçebilecek düşük küresel ısınma potansiyeline sahip en iyi alternatifler R1234yf, R1234ze(E) ve R152a akışkanlarıdır. Bu akışkanlar Avrupa Parlementosu düzenlemelerine uygun olmalarına rağmen ya R134a kadar performans verememekte, yada sistem tasarımlarına uygunluk ve yanma sınıfları konusunda problem oluşturmaktadırlar. Bu eksikliklerin giderilmesi ve düşük küresel ısınma potansiyeline sahip soğutucu akışkanların performanslarında görülen olumsuzlukların giderilmesi amacıyla düşük küresek ısınma potansiyeline sahip soğutucu akışkan çalışmaları yapılmaktadır. Bu tez kapsamında düşük küresel ısınma potansiyeline sahip R152a, R1234yf ve R1234ze(E) soğutucu akışkanlarının performansları R134a ile karşılaştırılmıştır. Deneysel ısı pompası sisteminde farklı soğutcu akışkanlar hem ısıtma, hem de soğutma modunda test edilmiştir. Aynı zamanda sıvı hattına yerleştirilen plakalı bir iç ısı değiştiricinin, düşük performanslı soğutucu akışkanların sistem performans parametreleri üzerine etkisi incelenmiştir. R152a soğutucu akışkanının STK'sı R134a'dan %11 oranında fazla olduğundan sistem üzerinde ısı değiştiricisine ihtiyaç duymamaktadır. İç ısı değiştiricisinin sistemde aktif olmasıyla R1234yf ve R1234ze(E) soğutucu akışkanının STK'sında sırasıyla %5-6 ve %4-5 oranında artış meydana gelmiştir. Deneysel ısı pompası sistemi ısıtma modunda incelendiğinde R152a'nın Isıtma Tesşr Katsayısı (ITK) R134a'dan %2 oranında daha yüksek, R1234yf ve R1234ze(E) soğutucu akışkanlarının ITK değerleri incelendiğinde ise akışkanların ITK'ları R134a'dan sırasıyla %4 ve %11 oranında daha düşük gerçekleşmiştir. Anahtar kelimeler: Otomobil ısı pompası, iç ısı değiştirici, GWP, R152a, R1234yf, R1234ze(E)