Atık su ısı geri kazanım sistemi için ısı transferi modeli geliştirilmesi

Kondenserler, evsel atık su ısı geri kazanım sistemlerinde yaygın olarak kullanılan buhar sıkıştırmalı ısı pompası çevriminin önemli bir parçasıdır. Kondenser gibi çok fazlı akışa sahip ısı değiştiricileri, bir ısı pompası çevriminin en karmaşık unsurlarından biridir. Bu tezde, esas olarak kondenserlere ve eşzamanlı ısı salınımı ve yoğuşma durumundaki davranışlarına odaklanılmıştır. Kondenserden atılan ısı, enerji geri kazanımı için önemli bir potansiyele sahiptir ve daha sonra ısısı geri kazanılacak bir atık su veya musluk suyu gibi başka bir kaynağa ısı sağlamak için kullanılabilir. Geri kazanılan bu enerjinin depolanması için faz değiştirici malzemeler kullanılmaktadır ve yoğuşan soğutucu akışkandan aktarılan ısının depolanması amaçlanmaktadır. Geliştirilen matematiksel modelde, R134a soğutucu akışkanlı çift borulu kondenserin enerji denklemi, entalpi formunda çözülmüştür. Korunum denklemlerinin ayrıklaştırılmasında Upwind şeması kullanılmıştır. Literatürden farklı ısı transfer katsayısı korelasyonları karşılaştırılmıştır. Kondenser modeli literatürdeki benzer bir çalışma ile doğrulandıktan sonra sisteme faz değişim malzemesi (PCM) olarak parafin eklenmiştir. Yoğuşma sırasında açığa çıkan ısı enerjisi PCM tarafından depolanmaktadır ve daha sonra geri kazanılan ve depolanan bu enerjinin başka bir proseste kullanılması amaçlanmaktadır. Modellenen kondenser için zamana bağlı sıcaklık dağılımı ve buhar kalitesi verilmiştir. PCM sonuçları için sıcaklık değişimi zamana bağlı olarak verilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, PCM'li ve PCM'siz kondenser modeli, bir kondenderin termal davranışını tahmin etmek için kullanılabilir ve geliştirilen model, literatür ile iyi bir tutarlılık göstermektedir.