$CO_2$ soğutucu akışkanlı ısı pompalarında soğutucu akışkan çıkış sıcakkığının ekserji verimine etkisi

The effect of refrigerant outlet temperature for exergy efficiency of heat pumps using $CO_2$

Özet

Küresel ısınma sorunu nedeniyle, ısı pompası sistemlerinde doğal akışkanların kullanımı geniş ölçüde yaygınlaşmaktadır. $CO_2$’i soğutkan olarak kullanan ısı pompası sistemleri, özellikle araç klimaları ve sıcak su ısı pompaları uygulamalarında tercih edilmektedir. Bu çalışmada kritik nokta üstü çevrim ile çalışan, tek kademeli, $CO_2$ soğutkanlı bir ısı pompası teorik olarak modellenmiştir. Isı pompasının ekserji verimi elde edilmiştir ve gaz soğutucudan çıkan $CO_2$’in sıcaklığının sistemin ekserji verimine olan etkisi sunulmuştur. Buharlaşma sıcaklığı aralığı olarak -10 $^oC$ ile +10 $^oC$ seçilmiştir. Hesaplamalar bir bilgisayar programı yardımı ile (EES-Engineering Equation Solver) yapılmış, elde edilen sonuçlar grafiksel olarak verilmiştir.

Abstract

Because of the global warming, usage of natural refrigerants is being common in large scale. $CO_2$ cooling systems especially preferred at vehicle air conditioners and hot water heat pump applications. In this study, a single stage heat pump using $CO_2$ refrigerant and having transcritical cycle is theoretically modeled. The effect of gas cooler outlet temperature for exergetic efficiency of heat pump is presented. Range of evaporating temperature is selected between -10 and +10 $^oC$ values. Calculations are made by software (EES-Engineering Equation Solver), and results are presented graphically.