Hibrit nanoyağlayıcı kullanılan iç ısı değiştiricili bir buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin termodinamik analizi

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte dünya genelinde enerji ihtiyacı da sürekli artmaktadır. Enerji üretiminde ağırlıklı olarak fosil yakıt kullanılmaktadır. Bu yönüyle enerji üretimi yakıt kaynakları sınırlı, maliyetli ve aynı zamanda çevreye olumsuz etkileri olan bir süreçtir. Soğutma ve iklimlendirme sistemleri de enerji tüketiminde önemli bir paya sahiptir. Soğutma sistemi performansının arttırılması ciddi bir enerji tasarrufu sağlayacaktır. Soğutma sistemlerinin performansını arttırmak için sürekli çalışmalar yapılmaktadır. Son yıllarda nanoparçacık kullanımını konu alan çalışmalar yaygınlaşmaktadır. Nanoyağlayıcı kullanımının sistem performansını arttırdığı yapılan çalışmalarda görülmektedir.Çalışmalarda mono ve hibrit nanoyağlayıcı kullanımı ağırlıktadır. Bu çalışmada mono ve hibrit nanoyağlayıcı kullanılan buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin performansı analiz edilmektedir. Sistemde R1234yf soğutucu akışkanı kullanılmıştır. Baz polyol ester yağı (POE) ile %0,5 ve %1 konsantrasyonlardaki mono ve hibrit nanoyağlayıcıların sistem performansları karşılaştırılmıştır. Nano yağlayıcı olarak TiO2 ve literatürde pek rastlanmayan Bor (B) nanoparçacıkları kullanılmıştır. Yapılan deneylerde nanoyağlayıcılar POE içerisine kütlesel oranda karıştırılarak hazırlanmıştır. POE ve %0,5 TiO2, %1 TiO2, %0,5 B,%1 B, %0,5 TiO2-B, %1 TiO2-B konsantrasyonundaki nanoyağlayıcıların performansları iç ısı değiştiricili ve iç ısı değiştiricisiz olarak hesaplanmıştır.Deney sonuçlarına göre POE'ye kıyasla en yüksek COP artışları %1 TiO2-B hibrit nanoyağlayıcıda iç ısı değiştiricili ve iç ısı değiştiricisiz sistemde sırasıyla %10,46 ve %10,65 olarak elde edilmiştir. Kompresör güç tüketiminde en çok düşüş POE'ye kıyasla%1 TiO2-B hibrit nanoyağlayıcıda iç ısı değiştiricili ve iç ısı değiştiricisiz sistemde sırasıyla %8,06 ve %7,94 olarak elde edilmiştir. Ekserji veriminde POE'ye kıyasla iyileşme en çok %1 TiO2-B hibrit nanoyağlayıcıda iç ısı değiştiricili ve iç ısı değiştiricisiz sistemde sırasıyla %28,48 ve %23,36 olarak elde edilmiştir.Toplam ekserji yıkımında POE'ye kıyasla iyileşme en çok %1 TiO2-B hibrit nanoyağlayıcıda iç ısı değiştiricili ve iç ısı değiştiricisiz sistemde sırasıyla %8,72 ve %7,92 olarak elde edilmiştir.Çevre-ekonomik değerde POE'ye kıyasla %1 TiO2-B hibrit nanoyağlayıcıda iç ısı değiştiricili ve iç ısı değiştiricisiz sistemde sırasıyla %8,06 ve %7,94 iyileşme hesaplanmıştır. Sonuç olarak, iç ısı değiştiricili buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminde kullanılan hibrit nanoyağlayıcı baz POE ve mono nanoyağlayıcılara göre daha iyi performans göstermiştir.