Transkritik R744 ve R404A kullanan soğutma çevrimi sistemlerinin performansının gıdaların hızlı soğutulmasında deneysel olarak karşılaştırılması - Eryenilmez, Fatmagül Başak
Yaşamın bir parçası olan beslenme faaliyetini gerçekleştirebilmek her canlı için hayati önem taşımaktadır. İnsanoğlunun bu besinlere ulaşması ise ürünlerin kısa sürede soğutulması ve son kullanıcıya ulaştırılması için uzun süre muhafaza edilebilmesine bağlıdır. Endüstriyel soğutma ekipmanları bu koşulları sağlamak için kullanılan temel araçlardan biridir. Örneğin, endüstriyel soğutma odaları ve buzdolapları, gıda ürünlerinin düşük sıcaklıkta depolanmasını sağlayarak mikrobiyal büyümeyi kontrol altında tutar ve ürünlerin raf ömrünü uzatır. Bu soğutma işlemi besinler için birden fazla soğutucu akışkanla gerçekleştirilebilir. HFC ve HFO sistemlerinin yanı sıra, kullanımı yaygın olan bu sistemlerin küresel ısınmaya etkisini azaltmak amacıyla CO2 akışkanlı soğutma çevrimleri geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasının hedefi benzer koşullardaki R404A soğutucu akışkanlı sistem ile performansı yüksek, ekonomik olarak uygulanabilir ve doğa dostu olmasıyla öne çıkan transkritik CO2 (R744) akışkanlı soğutma çevrimi deneysel olarak incelenmiştir. R744 soğutucu akışkanlı sistem transkritik çalışacak şekilde dizayn edilmiştir. R404A soğutucu akışkanlı sistemden farklı olarak gas cooler kullanılmıştır. Deney sırasında takip edilen parametreler; başlangıç saati, bitiş saati, soğutma süresi, başlangıç basıncı, ortam sıcaklığı, dolap içi sıcaklığı, evaporasyon sıcaklığı, evaporasyon basıncı, kompresör soğutma kapasitesi ve sistemin tükettiği enerjidir. Deney sisteminde kullanılan şoklama kabini iç net ölçüleri: 73,025 cm x 68,9102 cm x 185,42 cm şeklindedir. İlk olarak, R404A soğutucu akışkanlı cihazda şoklanan ürün miktarı 80 kilogram olarak belirlenmiştir. Soğutma kabinine giren ürününün giriş sıcaklığı ~80 °C, ürünün çıkış sıcaklığı, -6,1 °C olarak ölçülmüştür. -20 °C evaporasyonda ve 19 bar 45 °C kondenzasyonda çalıştırılmıştır. Sistemin soğutma kapasitesi ortalama olarak 11,24 kW, ortalama enerji tüketimi 7,21 kW ve COP değeri 1,55 olarak hesaplanmıştır. R744 (CO2) soğutucu akışkanlı cihazda şoklanan ürün miktarının da aynı olması adına 80 kilogram olarak belirlenmiştir. Bu cihazda ürün giriş sıcaklığı ~80 °C, ürün çıkış sıcaklığı -8,33 °C olarak belirlenmiştir. Cihazın çalışma şartları; evaporasyon sıcaklığı -20 °C, gaz cooler çıkış sıcaklığı 35 °C, çıkış basıncı ortalama 90 bar olarak ölçülmüştür. Sistemin soğutma kapasitesi ortalama olarak 10,72 kW, ortalama enerji tüketimi 8,84 kW ve COP değeri 1,21 olarak hesaplanmıştır. Yaklaşık olarak aynı soğutma kapasitesine sahip iki farklı soğutucu akışkanın deneyleri yapılarak verimleri karşılaştırılmıştır.