Isı geri kazanımının sağlandığı sıcak su kutulu bir soğutucunun eko tasarımı

Abstract

Tüm sektörlerde enerji ihtiyacının ve birim fiyatlarının artmasından dolayı, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim ve enerji verimliliği çalışmalarında artış olmaktadır. Enerjiyi verimli hale getirmenin bir yolu ısı transferi miktarını artırmaktır. Isı transferi miktarını artırmak için kullanılan yöntemlerden birisi de genişletilmiş (kanatlı) ısı transferi yüzeyleridir. Bu çalışmada, kompresör basma hattındaki kızgın buhar fazında olan soğutucu akışkan propanın (R290) sıcaklığının bir kısmından yararlanmak için basma hattına kurulmuş olan sıcak su kutusu içerisinde enerji verimliliğini sağlamak için tasarlanmış olan kanatlı borudan geçirilmektedir. Kanatlı borudan geçirilen propan sayesinde, kutudaki su ısınmaya başlayacaktır. Sistemde ısının gerekli olduğu durumlarda, enerji tüketmeden ısınan su (defrost, ürün ısıtma v.b.) kullanılmaktadır. Suyun, farklı sıcaklık farklarına göre kanat kalınlığının ve kanat aralarındaki mesafenin değişmesinin ısı transferine, kanat boyuna ve kanat sayısına etkisi incelenmiştir. Yapılan çalışma neticesinde; kanat kalınlığı ve kanatlar arasındaki mesafe arttıkça borudan yayılan ısı transferi miktarında azalma meydana gelmiştir. Kanat kalınlığı ve kanatlar arasındaki mesafe arttıkça boru boyunun uzadığı ve kanat sayısının azaldığı görülmüştür. Sıcaklık farkı 45oC olan su için hesaplamalar yapıldığında, 0.4 mm kanat kalınlığına sahip borunun boyu 16.98 cm olurken, kanat sayısı 58 adet olmaktadır. Kanatsız boru yerine kanatlı borunun kullanılması, boru boyunu kısaltmasının yanında aynı zamanda soğutucu şarj miktarını da azaltmaktadır.