Adsorbsiyonlu Soğutma Sistemlerinde Zeolit- Su Buharı Isıl Performansının İncelenmesi

(1)

UluslaraUDVÕ0KHQGLVOLN$UDúWÕUPDYH

*HOLúWLUPH'HUJLVL

International Journal of Engineering Research and Development

ŝůƚͬsŽůƵŵĞ͗ϵ^ĂǇŦͬ/ƐƐƵĞ͗Ϯ ,ĂǌŝƌĂŶͬ:ƵŶĞϮϬϭϳ ŚƚƚƉƐ͗ͬͬĚŽŝ͘ŽƌŐͬϭϬ͘ϮϵϭϯϳͬƵŵĂŐĚ͘ϯϱϮϰϴϯ ƌĂƔƚŦƌŵĂDĂŬĂůĞƐŝͬZĞƐĞĂƌĐŚƌƚŝĐůĞ .

* turkerakkoyunlu@kku.edu.tr

$GVRUEVL\RQOX6R÷XWPD6LVWHPOHULQGH=HROLW- 6X%XKDUÕ,VÕO

3HUIRUPDQVÕQÕQøQFHOHQPHVL

Investigation of Zeolite-Water Vapor Thermal Performance in Adsorption Cooling Systems

Türker AKKOYUNLU^{* 1}, øEUDKLP8=81¹

1.ÕUÕNNDOHhQLYHUVLWHVLMakine 0KHQGLVOL÷L%|OP, 71450 KIRIKKALE

%DúYXUXReceived: 27/02/2017 Kabul/Accepted: 19/05/2017 Son Versiyon/Final Version: 15/06/2017

Öz

0HNDQLN VÕNÕúWÕUPDOÕ ÕVÕWPD YH VR÷XWPD VLVWHPOHUL SHUIRUPDQV GH÷HUOHULQLQ \NVHNOL÷L QHGHQL\OH KDOHQ \D\JÕQ RODUDN

NXOODQÕOPDNWDGÕU $QFDN VR÷XWXFXDNÕúNDQODU YHoHYUHVHOHWNLOHUL \|QQGHQDOWHUQDWLIÕVÕWPD YHVR÷XWPD VLVWHPOHUL ]HULQH \R÷un DUDúWÕUPDODU\DSÕOPDNWDGÕU%XQODUÕQLoHULVLQGH|QHPOL\HUWXWDQDGVRUEVL\RQOXVR÷XWPDVLVWHPOHULQ oHYUHVHOGH÷HUOHULNRUXPDKHP

GH DWÕN HQHUML YH\D \HQLOHQHELOLU HQHUML ND\QDNODUÕQGDQ \DUDUODQÕODUDN JHUoHNOHúWLULOL\RU RODELOPHVL ELU oRN DoÕGDQ |QHPOL

J|UOPHNWHGLU $GVRUEVL\RQOX ÕVÕ SRPSDODUÕQGD DGVRUEHQW \DWD÷ÕQGDNL DGVRUEHQW PDO]HPH |]HOOL÷LQGHQ GROD\Õ DGVRUEDWVX HYDSRUDW|UGHNLKD]QHGHEXOXQDQVR÷XWPDVX\XQGDQÕVÕoHNHUHNEXKDUODúÕUNHQEXEXKDUDGVRUEHQWWDUDIÕQGDQDGVRUEODQÕU%LUNÕVPÕ

EXKDUODúDQHYDSRUDW|UKD]QHVLLoLQGHVXVÕFDNOÕ÷ÕGúHUEXHVQDGDDGVREHQWKD]QHVLQGHLVHHPLOHQVXEXKDUÕQÕQHWkisiyle adsorbent

\DWD÷ÕQGD DGVRUSVL\RQ ÕVÕVÕ RUWD\D oÕNPDNWDGÕU dHYULPLQ WDPDPODQPDVÕ LoLQ DGVRUEODQDQ VX EXKDUÕQÕQ DWÕN HQHUML ND\QD÷Õ LOH

DGVRUEHQWPDO]HPHLoHULVLQGHQX]DNODúWÕUÕODUDNEXKDUODúWÕUÕFÕKD]QHVLQHJHULG|QGUOPHVLJHUHNPHNWHGLU%XoDOÕúPDGDROXúWXUXODQ

ELUGHQH\G]HQH÷LLOHGúNEDVÕQoDOWÕQGDNLDGVRUEVL\RQOXVR÷XWPDVLVWHPLQLQGÕúND\QDNOÕHQHUMLVLQLQLoWHQ\DQPDOÕPRWRUHkzos JD]ODUÕQGDQ DOÕQPDVÕ YH oHYULPLQ EX HQHUML JLUGLVL LOH WDPDPODQPDVÕ SODQODQPÕúWÕU dDOÕúPDQÕQ DGVRUEHQW \DWD÷Õ EXKDUODúWÕUÕFÕ

KD]QHVL YH \R÷XúWXUXFX E|OPOHULQLQ WDVDUÕPÕ JHUoHNOHúWLULOPLú YH GHQH\VHO |OoPOHU \DSÕOPÕúWÕU 'HQH\VHO oDOÕúPDODU NoN

|OoHNOLELUVR÷XWPDoHYULPLLoLQGHEXKDUODúWÕUÕFÕLoHULVLQGHNLNWOHGH÷LúLPLDGVRUEHQW\DWD÷ÕQGDNLVÕFNOÕNGH÷LúLPOHUL]DPDQDED÷OÕ

RODUDN YHULOPLúWLU $WÕN HQHUML ÕVÕ GH÷LúWLULFL WDVDUÕPODUÕ \DQÕQGD PHNDQLN KHVDSODPDODUÕ \DSÕOPÕú DQFDN GHQH\VHO |OoPOHULQ

\DSÕOGÕ÷ÕG]HQHNWHKHQ]NXOODQÕOPDPÕúWÕU

Anahtar Kelimeler

“$GVREVL\RQOX6R÷XWPD6R÷XWXFX,VÕ'H÷LúWLULFL=HROLW”

Abstract

In Adsorption Refrigeration Systems, adsorbate (water) evaporates by absorbing heat from cooling water which is circulating in evaporator and the temperature of the cooling water is reduced. Evaporated adsorbate begins to flow into the adsorbent bed and adsorbed by adsorbent particles(Zeolite13x) which is in the bed of adsorbent. During the adsorption process occurs adsorption heat in the adsorbent bed. Numerical solutions of the desorption times was carried out utilizing from the waste energy for the heat disposal, taking the normal temperature of the adsorbent bed and removal of the water vapor in. With heat exchanger design made, water vapor which is heated up to 250 centigrade degree within the adsorbent reservoir is returned to the tank for to use again. In this study, performance values of the heating channels in the changer has been obtained under the change of field, position and types of fluids.

Evaporation times, the amounts of fluid evaporating, the amount of energy expended in numerical solution which is supported with experimental studies is provided with tables and graphs.

Key Words

“Absorption Cooling, Refrigerator, Heat Exchangers, Zeolite”

(2)

104 Semboller

COP 3HUIRUPDQVNDWVD\ÕVÕ

cp 6DELW%DVÕQoWDg]JOÕVÕNMNJ.

m Kütle (kg)

Q ,VÕ(QHUMLVLNMNJ

Q1-2 ø]RVWHULNÕVÕWPDLúOHPLÕVÕHQHUMLVLN- Q2-3 ø]REDULNGHVRUSVL\RQLúOHPLÕVÕHQHUMLVLN- Q3-4 ø]RVWHULNVR÷XWPDLúOHPLÕVÕHQHUMLVLN- Q4-1 ø]REDULNDGVRUEVL\RQLúOHPLÕVÕHQHUMLVLN-

T 6ÕFDNOÕN

οܪ DGVRUSVL\RQÕVÕVÕNM

ο݄ Entalpi

øQGLVOHU

ads Aadsorpsiyon

ç dÕNÕú

des Desorpsiyon evp %XKDUODúWÕUÕFÕ fg 6ÕYÕ– *D]ID]Õ

g *LULú

k Adsorbent malzeme p 6DELW%DVÕQo s $GVRUEDWDNÕúNDQ w .NRQVDQWUDV\RQRUDQÕ ĐŽŶ zŽŒƵƔƚƵƌƵĐƵ

1. *ø5øù

$GVRUSVL\RQOX ÕVÕ SRPSDODUÕ JQHú YH DWÕN HQHUML ND\QDNODUÕ EDúWD ROPDN ]HUH \HQLOHQHELOLU HQHUML ND\QDNOÕ oDOÕúPDODUOD VRQ ]DPDQODUGD ]HULQGH \R÷XQ oDOÕúÕODQ NRQXODUGDQ ELULGLU %LOLQGL÷L ]HUH EX WU VR÷XWPD VLVWHPOHULQGH PHNDQLN VÕNÕúWÕUPDOÕ

sR÷XWPD VLVWHPOHULQGHNL NRPSUHV|U EXOXQPDPDNWDGÕU 6R÷XWPD LúOHPL DUGÕúÕN RODUDN DGVRUEVL\RQ YH GHVRUEVL\RQ ROPDN ]HUH

LNLDúDPDOÕELUoHYULPVRQXFXVR÷XWPDJHUoHNOHúPHNWHGLU%XoHYULPHVQDVÕQGDVR÷XWPD\DQÕQGDÕVÕWPDDPDoOÕNXOODQÕPGDV|]

konusu olabilmektedir. :DQJ YH 2OLYHLUD ¶ ÕQ J|VWHUGL÷L JLEL YDNXP DOWÕQGD oDOÕúÕODQ VLVWHPGH VR÷XWPD DPDoOÕ

uygulamalarda -18Ԩ VÕFDNOÕ÷DNDGDULQLOHELOPHNWHGLU,VÕWPDDPDoOÕNXOODQÕPODUGDLVH]HROLWKD]QHVLԨ VÕFDNOÕNODUÕQ]HULQH

oÕNDELOPHNWHGLU %X VÕFDNOÕN GH÷LúLPOHUL HOEHWWH ]HROLW YH VX KD]QHVL EDVÕQo GH÷HUOHUL LOH GR÷UXGDQ LOLúNLOLGLU :DQJ 5= YH

GL÷HUOHUL oDOÕúPDVÕ LOH DGVRUEVL\RQOX ÕVÕ SRPSDODUÕQGD oDOÕúPD oLIWOHUL 6OLND MHO-Su, AC-NH3, AC-Metanol, Zeolit Su D÷ÕUOÕNOÕ RODUDN NXOODQÕOGÕ÷Õ YH \ÕOODUD J|UH DGVRUEVL\RQ VLVWHPOHULQGHNL &23 GH÷LúLPOHUL X\JXODPD DODQODUÕ YH ÕVÕO JoOHUL

WDEORODU KDOLQGH YHULOPLúWLU 6ROPXú ¶XQ EDKVHWWL÷L ]HUH GR÷DO ]HROLW – VX oLIWL LOH \DSÕODQ ELU oDOÕúPDGD $GVRUSVL\RQ

VÕFDNOÕ÷ÕQÕQ Ԩ GHVRUSVL\RQ VÕFDNOÕ÷ÕQÕQ Ԩ \R÷XúWXUXFX VÕFDNOÕ÷ÕQÕQ Ԩ ROGX÷X IDUNOÕ EXKDUODúWÕUÕFÕ VÕFDNOÕNODUÕ LoLQ

SURWRWLS VR÷XWPD VLVWHPLQLQ RUWDODPD &23 GH÷HUL FLYDUÕQGD EXOXQPXúWXU %X oDOÕúPDGD IDUNOÕ oDSODUD VDKLS ]HROLW

SDUoDFÕNODUÕ ]HULQGH \DSÕODQ GHQH\OHU VRQXFXQGD GR÷DO ]HROLWLQ PDNVLPXP VX EXKDUÕ DGVRUSODPD NDSDVLWHVL -150Ԩ zeolit VÕFDNOÕ÷ÕYH-N3DVXEXKDUÕEDVÕQFÕDUDOÕ÷ÕQGD\DNODúÕNNJVXNJad RODUDNEXOXQPXúWXU

'HPLU YH $VKUDH -RXUQDO ¶ ÕQ EDKVHWWL÷L ]HUH oHúLWOL DGVRUEDW-adsorban çiIWOHULQLQ SHUIRUPDQV GH÷HUOHQGLUPHOHUL

]HULQH GH oDOÕúPDODU PHYFXWWXU %X oDOÕúDPODUGDQ ELULQGH =HROLW GÕúÕQGDNL DGVRUEDQODU NXOODQÕOPÕú YH DGVRUEVL\RQOX VR÷XWPD

VLVWHPOHUL KDNNÕQGD NDSVDPOÕ ELOJLOHU VXQPXúWXU Adsorpsiyon-Desorpsiyon döngüsünde hangi parametrelerde ne sonuçlar DOÕQGÕ÷ÕQÕ J|VWHUHQ oDOÕúPDGD GR÷DO ]HROLW NXOODQÕOPDVÕ YH KD]QHOHUGHNL YDNXPODUGD LVWHQLOHQ VHYL\HOHUH LQLOHPHPHVL VHEHSOL

HYDSRUDW|UVÕFDNOÕNODUÕq&¶OHUGHNDOPÕúWÕUdRNVD\ÕGDG]HQHN]HULQGHYHULPOLOLNKHVDSODUÕ\DSÕODQoDOÕúPDGDDGVRUEDQ\DWD÷Õ

ÕVÕ WUDQVIHU DODQÕ DUWÕUÕOGÕ÷ÕQGD VLVWHPLQ VR÷XWPD JF JHOLúWLULOPLú \DWDN LoLQGH ÕVÕ LOHWLPL DOPLQ\XP PHWDO

SDUoDODUÕ\OD DUWÕUÕOGÕ÷ÕQGD LVH oHYULP VUHVL ROGXNoD NÕVDOWÕOPÕúWÕU (YDSRUDW|U KD]QHVLQLQ VR÷XWPD \]H\L DODQÕ P2 iken 0.038m2¶ \H J|UH GDNLND NÕVD VUHGH GHVRUSVL\RQ JHUoHNOHúWLULOPLúWLU =HROLW- VX LNLOLVL NXOODQDQ DGVRUSVL\RQOX ÕVÕ

SRPSDODUÕQGDIDUNOÕWLSOHUGH]HROLWOHULQKDQJLVRQXoODUÕYHUGL÷LNDUúÕODúWÕUPDOÕRODUDNVXQXOPDNWDGÕU

%XoDOÕúPDGDNXOODQÕODQVHQWHWLN]HROLWOHULQ=HROLW[EX|]HOOLN]HULQHERúOXNOX\DSÕODUÕQÕQ|]HOOHúWLULOPLúROPDVÕGROD\ÕVÕ\OD

DGVRUSODPD NDSDVLWHOHUL EX UDNDPODUÕQ LNL NDWÕQGDQ ID]OD RODUDN NJNJad¶GDQ \NVHN ROPDVÕ EHNOHQPHNWHGLU 6|] NRQXVX

DGVRUEDQ\DWD÷ÕQSHUIRUPDQVÕQÕL\LOHúWLUPHNLoLQGÕúRUWDPDNDUúÕÕVÕWUDQVIHULGLUHQoOHULQLQDUWÕUÕOPDVÕDNÕúNDQ\ROODUÕQÕQDNÕúÕ

NROD\ODúWÕUDFDN úHNLOGH WDVDUÕPODQPDVÕ \|QQGH NÕVDOWÕOPDVÕ JHUoHNOHúWLULOPLúWLU %XKDU GLI]\RQXQXQ KÕ]OÕ ROPDVÕ YH ]HROLW

haznesinin bWQ QRNWDODUÕQD VX EXKDUÕQÕQ KÕ]OÕ ELU úHNLOGH XODúPDVÕ \|QQGH WDVDUÕPÕQ \DSÕOPDVÕ JHUoHNOHúWLULOPLúWLU %X ELOJL

ÕúÕ÷ÕQGDHYDSRUDW|UKD]QHVLQLQNRQGHQVHUJ|UHYLGHJ|UHFH÷LXQXWXOPDGDQVR÷XWPD\]H\DODQÕPPNQROGX÷XQFDDUWÕUÕODFD÷Õ

ELUWDVDUÕPùHNLO¶GHJ|VWHULOGL÷LúHNLOGHJHOLúWLUPLúWLU

(3)

105 2'(1(<6(/d$/,ù0$/$5

+HVDSODPDODU \DSÕOÕUNHQ DGVRUEVL\RQOX VLVWHPGH JHQHOGH ÕVÕWPD YH VR÷XWPD DPDoOÕ RODUDN LNL DúDPDOÕ HQHUML JHoLúOHUL V|]

NRQXVXGXU %LOLQGL÷L ]HUH DGVRUEVL\RQ YH GHVRUEVL\RQ VUHoOHUL RODUDN DGODQGÕUÕODQ LúOHPOHUGH VÕUDVÕ\OD GúN VÕFDNOÕNWDNL

HYDSRUDW|UGHQDGVRUEHQW\DWD÷ÕQDHQHUMLJHoLúLYHVXEXKDUÕLOHGR\JXQKDOHJHOPLúDGVRUEHQW\DWD÷ÕQGDQGÕúHQHUMLND\QD÷ÕYHya DWÕNHQHUMLNXOODQÕODUDNNRQGHQVHUHRODQHQHUMLDNÕúÕúHNOLQGHGLU

ùHNLO 'HQH\G]HQH÷LYHELOHúHQOHULQLQoDOÕúPDVLVWHPL

$VKUDH-RXUQDOYH<ÕOGÕUÕPYG¶ÕQEHOLUWWLNOHULQHJ|UHGHQH\VHOLúOHPDúDPDODUÕLNLL]RVWHULNYHLNLL]REDULN olmak

]HUHELUoHYULPLWDPDPOD\DUDNÕVÕWPDYHVR÷XWPDVUHoOHULQLWDPDPODPDNWDGÕUø]RVWHULNLúOHPOHUGHÕVÕWPDYHVR÷XWPDVUHoOHUL

L]REDULN LúOHPOHUGH LVH DGVRUEVL\RQ YH GHVRUEVL\RQ VUHoOHUL JHUoHNOHúPHNWHGLUOHU 'HQH\VHO oDOÕúPDODUGD NXOODQÕODQ GHQH\

G]HQH÷L o DQD E|OPGHQ ROXúPDNWDGÕU %XQODU DGVRUEDQW \DWD÷Õ ]HROLW GHSRVX HYDSRUDW|UEXKDUODúWÕUÕFÕ YH

NRQGHQVHU\R÷XúWXUXFX úHNOLQGHGLU 0HYFXW GHQH\OHULQ JHUoHNOHúWLULOGL÷L G]HQHNWH GHQHPHOHU VUG÷QGHQ \R÷XúWXUXFX YH

EXKDUODúWÕUÕFÕIDUNOÕDúDPDODUGDKHPEXKDUODúWÕUÕFÕKHPGH\R÷XúWXUXFXRODUDNNXOODQÕOPDNWDGÕU 'HQH\OHUHVQDVÕQGDEXKDUODúWÕUÕFÕ

LOH EWQOHúLN ELU ORDG FHOO KFUHVL WDVDUODQPÕú YH VX KD]QHVL EXKDUODúWÕUÕFÕ EX VHQV|UQ ]HULQH PRQWDMODQPÕúWÕU %X GXUXP

HYDSRUDW|U GHYUHVLQGH VR÷XWXFX DNÕúNDQGDQ ÕVÕ oHNHUNHQ4eva) aynÕ ]DPDQGD EXKDUODúDQ DNÕúNDQ PLNWDUÕ LOH ELU NWOHVHO

GH÷LúLPH X÷UDPDNWDGÕU %X GH÷LúLP ùHNLO ¶GH YHULOGL÷L JLEL oRN VÕQÕUOÕ ELU NWOH JHoLúLQH QHGHQ ROPDNWDGÕU %X NWOHVHO

GH÷LúLPLQDGVRUEHQWWDUDIÕQGDQDGVRUEHHGLOHQVXEXKDUÕROGX÷XELOLQPHNWHGLU'HQH\G]HQH÷LQGHHQHUMLJHoLúOHULLoLQDGVRUEDQW

\DWD÷ÕQGD JHUoHNOHúHQ HQHUML G|QJV ùHNLO ¶GH J|VWHULOPHNWHGLU %X HQHUML G|QJVQGH DGVRUEDQW PDO]HPHQLQ HQHUML

DOÕúYHULúOHULQGHG|UWDGÕPEXOXQPDNWDGÕU%XDGÕPODUÕQWHUPRGLQDPLNoHYULPOHULDúD÷ÕGDDoÕNODQPÕúWÕU'HQH\VHOoDOÕúPDQÕQHQ

|QHPOL DúDPDODUÕQGDQ ELULVL RODQ DGVRUEDQW \DWD÷ÕQGD VX EXKDUÕQÕQ ELU GÕú HQHUML ND\QD÷Õ NXOODQÕODUDN X]DNODúWÕUÕOÕS oHYULPLQ LNLQFLDúDPDVÕRODQGHVRUSVL\RQLúOHPLGLU%XLúOHPLoLQJHUHNOLRODQHQHUMLQLQWDúÕ\ÕFÕDUDoHJ]R]DWÕNJD]ODUÕQÕNXOODQDUDNHOGH

HGLOHQDWÕNHQHUMLGHQHOGHHGLOPHVLGLU$WÕNHJ]R]JD]ODUÕQÕQWDVDUODQDQÕVÕGH÷LúWLULFLGHHQHUMLVLQLE\N|OoGHEÕUDNDUDNDWÕOPDVÕ

YHDOÕQDQHQHUMLQLQDGVRUEDQW\DWD÷ÕQDLOHWLOPHVLGLU$QFDNEXoDOÕúPDGDúLPGLOLNVXEXKDUÕQÕQX]DNODúWÕUÕOPDVÕHOHNWULNHQHUMLVL

NXOODQÕODUDN JHUoHNOHúWLULOPLúWLU hON 6 'HPLU + $VKUDH YH GL÷HU ELU oRN oDOÕúPDGD ROGX÷X JLEL

DGVRUEVL\RQOXÕVÕSRPSDVÕoHYULPOHULDGVRUEVL\RQYHGHVRUEVL\RQHYUHOHULQLNDSVDPDN]HUHG|UWIDUNOÕVUHFLNDSVDPDNWDGÕU

ùHNLO $GVRUEDQW\DWD÷ÕQGDNLHQHUMLKDUHNHWOHUL

(4)

106 ø]REDULN$GVRUEVL\RQ44-1)

øONDQGDDGVRUEHQW\DWD÷ÕQGDNLDGVRUEDWNRQVDQWUDV\RQXPLNWDUÕHQGúNVHYL\HGHGLU%XHVQDGD91 ve V2 YDQDODUÕNDSDOÕGÕU

dHYULPHYDSRUDW|ULOHDGVRUEHQW\DWD÷ÕDUDVÕQGDEXOXQDQ91 YDQDVÕDoÕODUDNoHYULPEDúODWÕOÕU$GVRUEDWHYDSRUDW|UGHNLVR÷XWPD

VX\XQGDQ oHNWL÷L ÕVÕ\OD EXKDUODúÕU %X HVDQDGD VR÷XWPD VX\XQXQ VÕFDNOÕ÷Õ GúUOPú ROXU $GVRUEDW EXKDUODúWÕNWDQ VRQUD 9

YDQDVÕQGDQ JHoHUHN DGVRUEHQW \DWD÷D GR÷UX DNPD\D EDúODU $GVRUEDW KHP EDVÕQo IDUNÕQGDQ KHPGH \DWDNWD EXOXQDQ DGVRUEHQW

WDQHFLNOHUL VD\HVLQGH DGVRUEHQW \DWD÷D GR÷UX oHNLOLU YH DGVRUSODQÕU $GVRUSODPD VUHFL HVQDVÕQGD IL]LNVHO ROD\ODUGDQ |Wrü DGVRUEHQW\DWD÷ÕQGDDGVRUSVL\RQÕVÕVÕGHQLOHQÕVÕRUWD\DoÕNPDNWDGÕU2UWD\DoÕNDQÕVÕQÕQ\DWDNWDQDWÕOPDVÕYH\DWDNVÕFDNOÕ÷ÕQÕQ

oHYULPLQ VDKLS ROGX÷X HQ NoN VÕFDNOÕ÷D GúUOPHVL JHUHNPHNWHGLU $GVRUSVL\RQ VUHFL VRQXQGD DGVRUEHQW WDQHFLNOHUL

adsorEDWD GR\JXQ KDOH JHOPLú YH DGVRUEDW NRQVDQWUDV\RQX DUWPÕúWÕU 6R÷XWPD LúOHPL HVQDVÕQGD DGVRUEHQW WDUDIÕQGDQ VX EXKDUÕ

DGVRUEODQÕUNHQ\DNODúÕNq&VÕFDNOÕ÷DoÕNDQDGVRUEHQW\DWD÷ÕQÕQq&VÕFDNOÕ÷DGúUOPHVLVÕUDVÕQGDDWÕODQHQHUMLPLNWDUÕGÕU

Çevrimin EXVUHoOHULVDELWEDVÕQoWDJHUoHNOHúPHNWHGLU%XLúOHPVRQXQGDDGVRUEODPDPLNWDUÕPDNVLPXPD\DNÕQGH÷HUHXODúPÕú

GXUXPGDGÕU ùHNLO ¶GH J|UOHFH÷L ]HUH NWOH GH÷LúLPL ]HROLW VX LNLOLVL LoLQ oRN NÕVD ELU ]DPDQ VUHFLQGH GH÷HU \DNODúÕN

w1=0.25 kg/kg civarÕQGDGÕU

ø]RVWHULN,VÕWPD41-2)

$GVRUSVL\RQVUHFLWDPDPODQGÕNWDQVRQUD91 YDQDVÕNDSDWÕOÕU$GVRUEHQW\DWD÷DÕVÕYHULOHUHNVÕFDNOÕ÷ÕYHEDVÕQFÕDUWWÕUÕOPDNWDGÕU

%XDúDPDL]RVWHULNÕVÕWPDRODUDNWDQÕPODQÕU%XVÕUDGD\DWDNWDGR\JXQKDOGHNLDGVRUEHQWÕVÕWÕOÕUEDVÕQo YHVÕFDNOÕN\NVHOLUDQFDN

\DWDN LoHLVLQGHNL DGVRUEDW PLNWDUÕ GH÷LúPHPHNWH YH DGVRUEODPD PLNWDUÕ \DNODúÕN Z2 NJNJ FLYDUÕQGDGÕU %X VÕUDGD

DGVRUEHQW \DWD÷Õ VÕFDNOÕ÷Õ \NVHOPHNWH YH q& VÕFDNOÕNWDQ \DNODúÕN q& VÕFDNOÕ÷ÕQ ]HULQH oÕNPDVÕ EHNOHQLU YH NRQGHQVHU

EDVÕQFÕQDNDGDUÕVÕWPDLúOHPLQHGHYDPHGLOLU

ø]REDULN'HVRUSVL\RQ42-3)

$GVRUEHQW \DWD÷ÕQÕQ EDVÕQFÕ NRQGHQVHULQ EDVÕQFÕQD XODúWÕNWDQ VRQUD 92 YDQDVÕ DoÕOÕU YH GHVRUSVL\RQ LúOHPL EDúODWÕOPDNWDGÕU

Desorpsiyon süreci boyunca aGVRUEHQW\DWD÷ÕQDÕVÕWUDQVIHUHGLOPHNWHYHVÕFDNOÕ÷ÕDUWWÕUÕOPDNWDGÕU6ÕFDNOÕNGH÷HUL\DNODúÕNqC VÕFDNOÕNWDQ q& VÕFDNOÕ÷D NDGDU \NVHOWLOHUHN EWQ DGVRUEODQDQ VX EXKDUÕQÕQ DGVRUEHQWWHQ D\UÕOPDVÕ VD÷ODQÕU %X HVQDGD

desorplanan adsorbat kondensere DNWDUÕOÕUYHNRQGHQVHUGHoHYUH\HÕVÕDWDUDN\R÷XúPD\DEDúODU'HVRUSVL\RQLúOHPLQHDGVRUEHQW

\DWD÷Õ WHNUDU EDúODQJÕo NRQVDQWUDV\RQXQD JHOLQFH\H NDGDU GHYDP HGLOLU $GVRUEHQW \DWD÷Õ LoHULVLQGHNL DGVRUEODPD PLNWDUÕ

\DNODúÕNZ3 §¶D\DNÕQROPDOÕGÕUdHYULPLQEXNÕVPÕQDL]REDULNGHVRUSVL\RQDGÕYHULOLUùHNLO¶GHJ|UOHFH÷LJLELDGVRUEHQW

\DWD÷ÕYHVX KD]QHVLQLQ VÕFDNOÕNGH÷LúLPOHULDGVRUEHQW \DWD÷ÕLoLQ&FLYDUÕQDoÕNPÕú VX KD]QHVLLVH&VÕFDNOÕNODUGDQ&

VÕFDNOÕNFLYDUÕQDGúPúWU'R÷DOWDúÕQÕPOD VR÷XWPD\DEÕUDNÕOGÕNODUÕQGD]DPDQDED÷OÕVÕFDNOÕNGH÷LúLPOHUL\DYDúJHUoHNOHúPLú

YHKHULNLKD]QHVÕFDNOÕNODUÕGD°&FLYDUÕQGDNDUDUOÕKDOHJHOGLNOHULJ|UOPHNWHGLU

ø]RVWHULN6R÷XWPD43-4)

'HVRUSVL\RQ VUHFL WDPDPODQGÕNWDQ VRQUD \DWDN LOH NRQGHQVHU DUDVÕQGD EXOXQDQ 92 YDQDVÕ NDSDWÕODUDN ED÷ODQWÕ NHVLOLU

$GVRUEHWQW \DWDN LON NRQVDQWUDV\RQ GXUXPXQGD ROXS DGVRUEHQW \DWD÷Õ VR÷XWPD\D WDEL WXWXOPDNWDGÕU %X VÕUDGD DGVRUEHQW

\DWD÷ÕQÕQ VÕFDNOÕ÷Õ \DNODúÕN q& VÕFDNOÕNWDQ q& VÕFDNOÕ÷D NDGDU VR÷XWXOPDNWDGÕU <DWDN EDVÕQFÕ HYDSRUDW|U EDVÕQFÕQD

GúQFH\H NDGDU VR÷XWPD LúOHPLQH GHYDP HGLOPHNWHGLU .RQGHQVHUGH ELULNHQ VÕYÕ ID]ÕQGDNL DGVRUEDW JHQOHúPH YDQDVÕQGDQ

JHoHUNHQEDVÕQFÕHYDSRUDW|UEDVÕQFÕQDGúHUYHHYDSRUDW|UHDNWDUÕOÕUdHYULPLQELWPHVLLOHWHNUDUL]REDULNDGVRUSVL\RQLúOHPLQH

EDúODQPDNWDGÕU7HNNDGHPHOLELUDGVRUEVL\RQOXÕVÕSRPSDVÕoHYULPLùHNLO¶GHJ|VWHULOPLúWLU

ùHNLO Zeolit 13x – 6XLNLOLVLDGVRUEODPDNDSDVLWHVLEDVÕQoLOLúNLVL>@

(5)

107

ùHNLO $GVRUEVL\RQDúDPDVÕQGD]DPDQDED÷OÕNWOHVHOGH÷LúLP

ùHNLO $GVRUEVL\RQDúDPDVÕQGDDGVRUEDQWYHDGVRUEHQWKD]QHOHULQLQVÕFDNOÕNGH÷LúLPL

6$<,6$/d$/,ù0$/$5

'HQH\VHOVRQXoODUGDEXKDUJHoLúLEDVÕQoGúPYHÕVÕWUDQVIHULSUREOHPOHULJ|]|QQHDOÕQGÕ÷ÕQGDLVWHQLOHQVÕFDNOÕNG]H\LQe LQLOHPHPLúWLU%XGXUXPX|QFHOLNOHGúNEDVÕQoGH÷HUOHULQGHPHNDQLNDQDOL]OHULQ\DSÕOPDVÕYHYDNXPDOWÕQGDGHIRUPDV\RQODUÕQ

NDEXOHGLOHELOLUVÕQÕUODULoLQGHNDOPDVÕ|QHPOLGLU$QFDNEXQDNDUúÕOÕNHQGVWUL\HOX\JXODPDODUGDÕVÕJHoLúLQLNROD\ODúWÕUPDN için

\]H\DODQODUÕQÕQPPNQROGX÷XQFDE\NWXWXOPDVÕQÕJHUHNWLUPHNWHGLU<D\YDQSUL]PDWLNWDVDUÕPODUÕQPXNDYHPHWDoÕVÕQGDQ

VÕNÕQWÕOÕROGX÷XYHLoGHVWHNSDUoDOÕWDVDUÕPODU\DSÕOPDVÕJHUHNWL÷LJ|UOPHNWHGLU'HQH\VHOoDOÕúPDODUÕQNROD\ODúWÕUÕOPDVÕölçüm beliUVL]OLNOHULQLQ D]DOWÕOPDVÕ LoLQ VD\ÕVDO o|]P \DSÕODUDN \HQL WDVDUÕPOD GHQH\VHO oDOÕúPDODUÕQ WHNUDUODQPDVÕ DPDFÕ\OD KHP

DGVRUEDQW\DWD÷ÕYHDWÕNHQHUMLÕVÕGH÷LúWLULFLVLQLQVLOLQGLULNWDVDUÕPODUÕQÕQVD\ÕVDODQDOL]OHUL\DSÕOPÕúWÕU7DVDUÕPODUGDQadsorbent yDWD÷ÕGHIRUPDV\RQYHGH÷HUOHULYHúHNLOOHULùHNLODYHE¶GHYHULOPLúWLU

3UL]PDWLNDGVRUEHQW\DWDNJHRPHWULOHULQGH\NVHNYDNXPGH÷HUOHULQGHNLGHIRUPDV\RQODUÕQID]ODoÕNPDVÕJLELQHGHQOHUGHQGROD\Õ

KD]QHQLQ VLOLQGLULN WDVDUÕPÕ HVDV DOÕQPÕúWÕU <DNODúÕN D\QÕ PLNWDUGD ]HROLW EXOXQGXUDFDN úHNLOGH WDVDUODQDQ \DSÕGD DWÕN ÕVÕ

ND\QDNOÕGHVRUSVL\RQLúOHPLLoLQLoHULGHQÕVÕWPDX\JXODPDVÕQÕQGDKD\HULQGHRODFD÷ÕGúQOPúWU3UL]PDWLNDGVRUEHQW\DWDN JHRPHWULVLQGH ÕVÕWPD LúOHPL KD]QH GÕúÕQGDQ \DSÕOGÕ÷ÕQGDQ \]H\VHO SODND WLSL ÕVÕWÕFÕODU NXOODQÕOPÕúWÕU 0HNDQLN GD\DQÕPODU

GLNNDWHDOÕQDUDNVLOLQGLULNWLSDGVRUEHQW\DWD÷ÕQDJHoLOGL÷LQGHÕVÕWÕFÕODUKD]QHQLQLoHULVLQHDOÕQPÕúWÕU

<HQL WDVDUODQDQ =HROLW KD]QHVLQLQ QHJDWLI EDU EDVÕQo DOWÕQGDNL GHIRUPDV\RQODUÕ ELU |QFHNL WDVDUÕPD J|UH ROGXNoD GúN

oÕNPDVÕQGDQ GROD\Õ GHQH\ LPNDQODUÕ HOYHUGL÷LQFH GDKD GúN EDVÕQoODUD oÕNÕODELOHFHNWLU %X YDNXP GH÷HULQGH PDNVLPXP

GHIRUPDV\RQ GH÷HUL PP FLYDUÕQGD oÕNPÕúWÕU (NVL EDVÕQo GH÷HULQLQ 3D ROPDVÕ GXUXPXQGD GHIRUPDV\RQ GH÷HUL

GR÷UXVDORODUDN(-PPRODUDNEXOXQPXúWXU0DNVLPXPJHULOPHGH÷HUOHULLVHN3DYH3DLoLQVÕUDVÕ\OD0SD

N3DRODUDNKHVDSODQPÕúWÕU

(6)

108

ùHNLO Zeolit Haznesi-$GVRUEHQW<DWD÷Õ'HIRUPDV\RQDYH*HULOPH'H÷HUOHULE

6D\ÕVDO o|]POHUGH LNL WHPHO SUREOHP V|] NRQXVXGXU %XQODUGDQ ELULQFLVL DWÕN ÕVÕ GH÷LúWLULFLVLQGH DWÕN HN]R] JD]ODUÕQÕQ JLULú VÕFDNOÕ÷Õ q& VÕFDNOÕ÷D NDGDU oÕNPDNWDGÕU %X GXUXP EX GH÷LúWLULFLGH LNLQFLO DNÕúNDQÕQ EX VÕFDNOÕN DOWÕQGD IL]LNVHO GH÷LúLPL

GLNNDWHDOÕQDUDNVHoLOHFHNELUDNÕúNDQROPDNGXUXPXQGDGÕU6X\D÷JLELDNÕúNDQODUÕQDWPRVIHUEDVÕQFÕDOWÕQGDEXVÕFDNOÕNODUGa ID]GH÷LúLPOHULQHX÷UD\DFD÷ÕJ|]DUGÕHGLOPHPHVLGLU %XGXUXPGDDNÕúNDQÕQID]GH÷LúWLUPHVLGXUXPXQGDVÕYÕID]GDQEXKDUID]D

JHoLúWHoRNFLGGLELUKDFLPVHODUWÕúV|]NRQXVXRODFD÷ÕQGDQEDVÕQoGH÷LúLPLQHGLNNDWHGLOHUHNWDVDUÕP\DSÕOPDOÕGÕUøNLQFL|nemli SUREOHP LVH DWÕN HQHUML ÕVÕ GH÷LúWLULFLVLQGHQ oÕNDQ VÕFDNOÕ÷Õ DUWÕUÕOPÕú LNLQFLO DNÕúNDQÕQ DGVRUEDQ \DWD÷ÕQD XODúWÕUÕOPDVÕGÕU %X

\ROXQ X]XQROPDVÕHQHUMLQLQ E\NELUE|OPQQ \ROGD KDUFDQPDVÕYHHWNLQOL÷LQLQD]DOPDVÕúHNOLQGHVRQXoODQDELOHFHNWLU%X

oDOÕúPD LOH ùHNLO ¶GD J|VWHULOHQ YH WDVDUÕPÕ \DSÕODQ ÕVÕ GH÷LúWLULFLGH IDUNOÕ DNÕú úDUWODUÕQGD KDYDGDQ KDYD\D ÕVÕ GH÷LúWLULFLVL

GXUXPXQGDWUDQVIHUHGLOHFHNÕVÕPLNWDUODUÕKHVDSODQPÕúWÕU

ùHNLO $WÕN,VÕ'H÷LúWLULFLVLQGH.RUXQXP'HQNOHPOHULQLQ<DNÕQVDPDVÕ

4. SONUÇLAR

0REHGL ¶LQ oDOÕúPDVÕQD J|UH GHQH\VHO oDOÕúPDODU VRQXFXQGD HOGH HGLOHQ ELOJLOHUH J|UH ]HROLWLQ NWOHVL ݉௞= 16,64 kg,

|]JO ÕVÕVÕ ܿ௣௞= 0,92 kJ/kgqܥ YH NRQVDQWUDV\RQ PLNWDUÕ ݓ_௠௜௡= 0,0 kg/kg, ݓ_௠௔௫ = .JNJ DUDOÕ÷ÕQGD NDEXO HGLOPLúWLU

$GVRUEHQWKD]QHVLQGHNLVÕFDNOÕNODUܶଵ= 40qܥ, ܶଶ= 120qܥ, ܶଷ= 250qܥ, ܶସ= 150qܥ’ dir. Bu bilgilere göre çevrimin analitik DQDOL]LJHUoHNOHúWLULOPLúWLU

ܳସଵ= ݉௞ܿ௣௞(ܶ_ସെ ܶଵ) + ݉_௞^௪^ర^ା௪^భ

ଶ ܿ௣௦(ܶ_ସെ ܶଵ) + ݉_௞(ݓ௠௔௫+ ݓ௠௜௡)οܪ௔ௗ௦ (4.1)

ܳ_ଵଶ = ݉_௞ܿ_௣௞(ܶ_ଶെ ܶ_ଵ) + ݉_௞ݓ_௠௔௫ܿ_௣௦(ܶ_ଶെ ܶ_ଵ) (4.2)

(7)

109

ܳଶଷ= ݉௞ܿ௣௞(ܶ_ଷെ ܶଶ) + ݉_௞^௪^మ^ା௪^య

ଶ ܿ௣௦(ܶ_ଷെ ܶଶ) + ݉_௞(ݓ௠௔௫+ ݓ௠௜௡)οܪ௔ௗ௦ (4.3)

ܳ_ଷସ= ݉_௞ܿ_௣௞(ܶ_ଷെ ܶ_ସ) + ݉_௞ݓ_௠௜௡ܿ_௣௦(ܶ_ଷെ ܶ_ସ) (4.4)

ùHNLO $GVRSVL\RQOXVR÷XWPDVLVWHPL-ø]RVWHULN,VÕWPD-ø]REDULN'HVRUEVL\RQ-ø]RVWHULN,VÕWPDYH-ø]REDULN

Adsorbsiyon.

$GVRUEHQW \DWD÷ÕQGDNL HQHUML WUDQVIHUOHULQGH oHYULPLQ WDPDPODQPDVÕ LoLQ GHYUHGH ELU \R÷XúWXUXFX YH ELU GH EXKDUODúWÕUÕFÕ

EXOXQPDN GXUXPXQGDGÕU %XQODU EX oDOÕúPDGD EWQOHúLN RODUDN oDOÕúPDNWDGÕU %XQODU ]HULQGH WUDQVIHU HGLOHQ ÕVÕ HQHUMLVL

PLNWDUODUÕLVHDúD÷ÕGDNLúHNLOGHKHVDSODQDELOLUOHU

ܳ௘௩௣= ݉௞(ݓ_௠௔௫െ ݓ௠௜௡)ο݄_{௙௚,௘௩௔} (4.5)

ܳ௖௢௡ௗ= ݉௞(ݓ_௠௔௫െ ݓ௠௜௡)ο݄_{௙௚,௖௢௡} (4.6)

ܥܱܲ_௘௩௣= ^ொ^ఱ

ொ_మାொ_య (4.7)

ܥܱܲ_௖௢௡= ^ொ^ల

ொ_యାொ_ర (4.8)

Tablo 4.1. <DNODúÕNVÕFDNOÕNODU]HULQGHQKHVDSODQDQWHRULNÕVÕJHoLúOHULYHSHUIRUPDQVGH÷HUOHUL

ۿ, ܜܚ܉ܖܛ܎܍ܚ ۳܌ܑܔ܍ܖ ۳ܖ܍ܚܒܑ, ܓ۸ Performans

ۿ_૚ି૛ ۿ_૛ି૜ ۿ_૜ି૝ ۿ_૝ି૚ ۿ_܍ܞܘ ۿ_܋ܗܖ܌ ۱۽۾_܍ܞܘ ۱۽۾_܋ܗܖ

1624,06 24659,06 1530,88 23877,5 11266,94 11266,94 0,4286 0,4302

$GVRUEHQW\DWD÷ÕQGDNLHQHUMLJLULúYHoÕNÕúODUÕQGDDGVRUEHQW]HROLWDGVRUEHGLOHQDGVRUEDWVXEXKDUÕDGVRUEHQW\DWD÷ÕJ|Yde ve LoLQGHNLOHUYHJL]OLEXKDUODúPDYH\R÷XúPDÕVÕODUÕQGDQROXúPDNWDGÕU%XHQHUMLJHoLúOHULQGHWHPHODOÕQDQYH\DELUEDúNDGH\LúOH

WHRULNKHVDSODPDODULoLQYDUVD\ÕODQWDKPLQLVÕFDNOÕNODUHVDVDOÕQDUDNKHVDSODPDODU\DSÕOPÕúWÕU'HQH\VHO|QoDOÕúPDODUHVQDVÕnda DGVRUEHQW KD]QHVL VÕFDNOÕNODUÕ Ԩ VÕFDNOÕNODUD NDGDU oÕNPÕú DQFDN VX KD]QHVL VÕFDNOÕNODUÕ DQFDN Ԩ ÕVÕFDNOÕNODUD NDGDU

Kondenser

Evaporatör

3

1 4

2

>ŶW

-ϭͬd

Adsorbent

<DWD÷Õ

q3-4

q1-2

q4-1

q2-3

(8)

110

LQGLULOHELOPLúWLU %X oDOÕúPDGD DGVRUEHQW \DWD÷Õ YH \R÷XúWXUXFX WDVDUÕPÕQÕQ |QHPL J|UOPúWU $GVRUHQW \DWD÷ÕQÕQ WDVDUÕPÕ

DGVRUEHQW PDO]HPHQLQDGVRUSVL\RQ YHGHVRUSVL\RQVUHOHULQL NÕVDOWÕFÕ úHNLOGHG]HOWLlmesinin sistemin verimine önemli ölçüde NDWNÕVD÷OD\DFD÷ÕVRQXFXQDYDUÕOPÕúWÕU%LUVRQUDNLoDOÕúPDGD]HROLWLQDGVRUSVL\RQVUHFLQGHEXKDUHPPHVUHVLQLYHNDSDVLWHVini DUWÕUPDNLoLQ\DWDNLoLGL]D\QÕNDUDUODúWÕUÕOPÕúYHEXQXQGHVRUSVL\RQVUHFLQLGHNÕVDOWÕFÕELUHWNLVLRODFD÷ÕNDQÕVÕQDYDUÕOPÕúWÕU

'HPLU + 0REHGL 0 &H hON 6 oDOÕúPDODUÕQGD NRQYDQVL\RQHO ÕVÕ SRPSDODUÕ LOH DGVRUEVL\RQOX ÕVÕ SRPSDODUÕQÕQ &23

GH÷HUOHULQLQNDUúÕODúWÕUPDOÕRODUDNYHUPLúOHUGLU%XoDOÕúPDGDNRQYDQVL\RQHOÕVÕSRPSDODUÕQ&23GH÷HUOHUL-FLYDUÕQGDLNHQ6X

YH=HROLWLNLOLVLQLQGH÷HUOHUL- DUDOÕ÷ÕQGDRODELOHFH÷LJ|VWHULOPHNWHGLU%XoDOÕúPDGD\DSÕODQKHVDSODPDODUGDEXGH÷HULQ

0,42- ROPDVÕOLWHUDWUGHNLoDOÕúPDODUODX\XPLoHULVLQGHROGX÷XQXJ|VWHUPHNWHGLU

5. KAYNAKLAR

Ashrae Journal.(2011).Technical Future, Adsobtion Refrigeration. Retrieved from http://www.ashrae.org.tr.

Demir H. (2008). An experimental and theoretical study on the improvement of adsorption heat pump performance,Doctoral thesis, Middle East Technical University, Ankara, Turkiye.

Demir H., Mobedi M. And Ülkü S.(2008), A review on adsorption heat pump: Problems and solutions, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(2008), p. 2381–2403

Mobedi, M. (2007). A review on adsorption heat pump: Problems and solutions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12 (2008), 2381–2403-2381–2403.

6ROPXúø$QH[SHULPHQWDOVWXG\RQWKHSHUIRUPDQFHRIDQDGVRUSWÕRQ&RROLQJV\VWHPDQGWKHQXPHULFDOanalysis of its adsorbent bed,Doctoral thesis, Middle East Technical University, Ankara, Turkiye.

Ülkü S.(1986),Solar Adsorbtion Heat Pumps, Volume 129 of the series NATO ASI Series pp 424-435

Wang, R.Z.(2001). “Performance improvement of adsorption cooling by heat and mass recovery operation.” International Journal of Refrigeration 24(7):602 – 611.

Wang, R.Z., R.G. Oliveira, (2006). “Adsorption refrigeration, An efficient way to make good use of waste heat and solar energy”, Progress in Energy and Combustion Science, 32(4), p.424 – 458.

Wang, D.C., et al.(2010). “A review on adsorption refrigeration technology and adsorption deterioration in physical adsorption systems.” Renewable and Sustainable Energy Reviews 14(1):344 – 353.

<ÕOGÕUÕP = ( øOLú ** 0REHGL 0 hON 6 $GVRUSVLRQOX &KLOOHUOHUGH .XOODQÕODELOHFHN $GVRUEHQW – Adsorbat dLIWOHULQLQg]HOOLNOHULYHdHYULP3HUIRUPDQVODUÕQÕQLQFHOHQPHVL;8OXVDOWHVLVDWPKHQGLVOL÷NRQJUHVLø]PLU1LVDQ