Isı enerjisi kullanarak soğutucu akışkanların sıkıştırılmasını sağlayacak bir kompresörün tasarımı, imalatı ve test edilmesi

Bu çalışmada, ısı enerjisi kullanarak soğutucu akışkanların sıkıştırılmasını sağlayacak bir kompresör tasarlandı, imal edildi ve buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminde performans deneyleri yapılmıştır. Sistemde R-12 ve R-134a soğutucu akışkanları kullanılmıştır. Kompresöre elektrik motoruyla hareket verirken rejeneratör borusu üzerindeki vanaların açık ve kapalı olduğu durumda deneyler yapılmıştır. Ayrıca kompresöre elektrik motoruyla hareket verilirken aynı anda sıcak silindiri dışarıdan ısıtarak soğutucu akışkanların ısı enerjisine ve kompresör performansına etkisini araştırmak amacıyla deneyler yapılmıştır. Elektrik motoruyla yapılan deneylerde; en iyi performans rejeneratör devresi üzerindeki vanaların kapalı olduğu durumda, R-134a soğutucu akışkanıyla kompresör devri 464,3 d/d, kondenser sıcaklığı 56 oC, evaporatör sıcaklığı -18,45 ºC ve COP ise 2,12 olarak belirlenmiştir. Kompresöre elektrik motoruyla hareket verilirken aynı anda sıcak silindiri dışarıdan ısıtarak yapılan deneylerde, sıcak silindir 600 oC'ye kadar ısıtılmış ve sıcak silindirdeki akışkan sıcaklığı 260 °C'ye ulaştığında R-12 ve R-134a soğutucu akışkanları benzer davranışlar göstermiş ve R-12 soğutucu akışkanı ile en düşük evaporatör sıcaklığı -12,9 °C ölçülmüş fakat soğutucu akışkan sıcaklığı 260 °C'yi geçince sıcaklıkta ani yükselme gözlenmiştir. R-134a soğutucu akışkanı ile en düşük evaporatör sıcaklığı -14,6 °C ölçülmüş ve soğutucu akışkan sıcaklığı 260 °C'yi geçince evaporatör sıcaklığında ani bir yükselme gözlenmiştir. Tüm deneylerde kompresör devri ölçülmüş ve karşılaştırması yapılmıştır. Yapılan karşılaştırma sonunda; kompresöre elektrik motoruyla hareket verilirken sıcak silindiri dışarıdan ısıtarak yapılan deneyde, elektrik motouyla vanalar açık yapılan deneylere göre kompresör devrinde R-12 soğutucu akışkanı ile 13,7 d/d, R-134a soğutucu akışkanı ile 18,2 d/d artış olmuştur. Deneyler yapılırken çok fonksiyonlu dijital elektrik sayacıyla her bir deneyin enerji tüketimi incelenmiştir. Yapılan inceleme sonunda, elektrik motoruyla kompresöre hareket verilirken sıcak silindiri dışarıdan ısıtarak tahrik edilen deneylerde, elektrik motoruyla vanalar açık yapılan deneylere göre kompresörün tükettiği elektrik enerji miktarında R-12 soğutucu akışkanı ile % 5,6 ve R-134a soğutucu akışkanı ile % 7,8'lik düşüş sağlanmıştır. Elektrik enerjisi tüketimini buzdolabına göre karşılaştırdığımızda; kompresöre elektrik motoruyla hareket verilirken sıcak silindiri dışarıdan ısıtarak yapılan deneylerde tüketilen elektrik enerjisi, buzdolabına göre 8,53 kat fazla elektrik enerjisi tükettiği hesaplanmıştır. Split klimalara göre karşılaştırdığımızda; R-134a soğutucu akışkanla ısı enerjisi kullanarak yapılan deneylerde kompresörün tüketmiş olduğu elektrik enerjisi sarfiyatı, split klimanın tüketmiş olduğu elektrik sarfiyatına göre % 39 daha az olduğu hesaplanmıştır.