Değişken kapasiteli hermetik kompresörlerde termodinamik ve mekanik verimin iyileştirilmesi

Son yıllarda buzdolabı enerji verimliliği ve ayrıca kullanıcıya sağladığı artı avantajlar açısından değişken kapasiteli kompresör (VCC) kullanımı hızla artmaktadır. Özellikle dünya genelinde bulunan kompresör üreticileri son dönemde ürünlerinin çoğunda değişken kapasiteli kompresör kullanmaya başlamıştır.Üreticiler gelecek dönemde de ürünlerinin tamamında değişken kapasiteli kompresör kullanılacağı söylemini pazarda reklam aracı olarak kullanmaktadırlar. Son yıllarda Arçelik A.Ş. tarafından üretilen buzdolaplarında da değişken kapasiteli hermetik kompresör kullanımı artmıştır. Çok yakın gelecekte bu sayının daha da artması planlanmaktadır. Ayrıca daha verimli, ucuz ve müşterinin ihtiyacı doğrultusunda yeni ürünlerin tasarlanıp sunulması için araştırma ve geliştirme çalışmaları artarak devam etmektedir. Sürdürülebilir rekabet açısından Arge çalışmaları doğrultusunda üreticilerin değişken kapasiteli inverter kompresör tasarımında iyileştirmeye açık alanları belirlemesi, iyileştirme çalışmaları ile verimlilik düzeyinin yukarı çekilmesi için sürekli olarak çalışmalar gerçekleştirmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasında mevcut değişken kapasiteli kompresör tasarımındaki termodinamik ve mekanik kayıpların detaylı incelenmesi, kompresör performans ölçümleri ve benchmark kompresör inceleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca COP iyileştirme çalışmaları kapsamında gerçekleştirilen aktiviteler anlatılarak prototipleme çalışması yapılmış ve performans testleri gerçekleştirilerek elde edilen sonuçlar incelenmiştir. Tez çalışmasının ilk bölümünde, buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi,değişken devirli hermetik buzdolabı kompresörleri ve çalışma prensibi hakkında genel bilgi verilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, genel olarak mekanik verim, termodinamik verim, performans tahmini ve piston gaz kaçakları hakkında literatür araştırmasına yer verilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde baseline durumda bulunan değişken devirli hermetik kompresörlerde deneysel olarak yapılan kalorimetre performans ölçümleri, ses gücü düzeyi(SGD) ölçümleri, pV testleri , mekanik kayıp ölçümleri, yağ sıcaklık ölçümü ve piston gaz kaçakları test sonuçları incelenerek termodinamik ve mekanik verim incelenmiştir. Ölçümler hem ARÇELİK hemde benchmark kompresörler üzerinde gerçekleştirilmiş ve birbiriyle karşılaştırılmıştır. Detaylı pV ölçümleri ve mekanik kayıp ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Performansın iyileştirilmesine yönelik önemli tespitlerde bulunulmuştur. Dördüncü bölümde değişken kapasiteli bir hermetik kompresörde gerçekleştirilen COP iyileştirme çalışmaları anlatılmıştır. Hazırlanan prototipler hakkında bilgi verilerek deneysel olarak elde edilen ölçüm sonuçları paylaşılmış ve performans artışları incelenmiştir. Dördüncü bölümde değişken devirli bir hermetik kompresörde gerçekleştirilen COP iyileştirme çalışmaları anlatılarak, deneysel olarak elde edilen ölçüm sonuçları paylaşılmıştır. Beşinci bölümde inceleme çalışmaları ve SEK/COP iyileştirme çalışmaları sonrası elde edilen sonuçlar özetlenerek elde edilen verim ve COP artışı yorumlanmış ve öneriler sunulmuştur.