Kaskat bir soğutma sisteminin termodinamik analizi

Bu çalışmada; kaskat soğutma sisteminin enerji, ekserji ve maliyet analizleri araştırıldı. Termodinamik analiz, Gaziantep şehri ve değişmeyen bir soğutucu akışkan çifti için yapıldı. Soğutma yükü, soğutulan bölge sıcaklığı ve bütün ısı eşanjörleri içindeki buharlaşma ve yoğuşma esnasındaki sıcaklıklar sabit olarak kabul edildi. Bu çalışmada dikkate alınan işletim ve tasarım parametreleri; yoğuşturucunun fan hızını, buharlaştırıcının fan hızını, HTS ve LTS kompresörlerinin izentropik verimlerini içermektedir. Birinci olarak; giren ekserji maliyeti ve Gaziantep şehri şartlarındaki işletim maliyeti arasında ödünleşim yapılarak içeriğinde ilk yatırım ve işletim maliyetlerini bulunduran toplam maliyet hesaplaması ve akabinde her bir parametrenin toplam maliyete olan etkisinin belirlenmesi yapıldı. İkinci olarak; sezonluk dış ortam sıcaklığı değişiminin dikkate alınmasıyla elde edilen yıllık işletim maliyetinin belirlenmesi pratik bir enerji tasarrufu kıyaslama zemini teşkil eder. Mevcut termodinamik analizin sonuçları gösterdi ki; Eğer LTS ve HTS kompresör izentropik verimlilikleri, hava-soğutmalı yoğuşturucu ve buharlaştırıcı fan hızları gibi karar parametreleri optimize edilirse kaskat soğutma sisteminin yıllık maliyeti yüzde 30.86 oranında azaltılabilir. Eğer dış ortam sıcaklık değişimi dikkate alınır ise sistemin yıllık toplam işletim maliyeti yüzde 11 oranında ve yıllık toplam maliyeti yüzde 2.36 oranında azaltılabilir. Nihai olarak, bu çalışmada kullanılan yaklaşıma göre yıllık maliyet tasarrufunun tamamı yaklaşık yüzde 33.22 oranındadır.