Soğutma sistemlerinde R134A ve R513B akışkanlarının enerji, ekserji ve çevresel etki açısından karşılaştırmalı analizi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, MAKİNE ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: FATMA KADRİYE DÜDEN
Danışman: Erkan DİKMEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Soğutma sistemleri, günümüz endüstrilerinde vazgeçilmez bir öneme sahiptir ve buhar sıkıştırmalı soğutma yöntemleri, en yaygın uygulamalardan biridir. Bu sistemlerde yaygın olarak kullanılan R134a akışkanı, yüksek verimliliği nedeniyle tercih edilse de, küresel ısınma potansiyeli nedeniyle kullanımdan kaldırılacaktır. Bu durum, çevre dostu ve sürdürülebilir alternatif soğutucu akışkanların geliştirilmesini zorunlu kılmakta ve bu alandaki yenilikçi çözümlerin önemini artırmaktadır. Bu çalışmada, R134a alternatif akışkanı olan yeni nesil R513B (R134a/R1234yf (41.5/58.5)) akışkanın performansı, deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. R134a akışkanına uygun, sudan suya çalışan ve frekans kontrollü bir buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi tasarlanmıştır. R134a ve R513B için farklı evaporatör (20, 15, 10°C) ve kondenser (20, 30, 35°C) sıcaklıklarında, farklı kompresör frekanslarında (40, 45, 50, 55, 60 Hz) deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Teorik ve deneysel veriler ile karşılaştırmalı enerji, ekserji ve çevresel etki analizleri yapılmıştır. Teorik analiz neticesinde R134a'nın soğutma performans katsayısı (COP) R513B'nin COP değerinden %2 oranında daha fazla iken deneysel analizde bu fark %15 olarak tespit edilmiştir. Ayrıca artan frekansın COP üzerindeki etkisinin deneysel analizlerde azalma yönünde olduğu gözlemlenmiştir. Ekserji analizleri, her iki soğutucu akışkanın birbirine yakın ekserji verimliliği sunduğu tespit edilmiştir. Çevresel etkiler açısından, yaşam döngüsü iklim performansı analizinde, R134a ile R513B arasında %6.88'lik bir fark tespit edilmiştir. Bu bulgular, çevresel sürdürülebilirliğin sağlanması için yeni soğutucu akışkanların geliştirilmesinin önemini vurgulamaktadır.