Soğutmada Enerji Verimliliği İyileştirmeleri; Değişken Kondenzasyon ve Evaporasyon Sistemleri
Değişken yoğuşma ve buharlaşma, bir soğutma devresinin yoğuşma ve buharlaşma sıcaklıklarının serbestçe dalgalanmasına izin vermek anlamına gelmektedir. Bu sistemde, yoğuşma ve buharlşama sıcaklıkları her zaman sabit değildir, dış ortam sıcaklıklarının ve üretim taleplerinin bir fonksiyonu olarak değişir.
Termodinamiğin teorik bakış açısından bir soğutma döngüsünü veya tersine çevrilmiş bir Carnot döngüsünü analiz edersek, performansın veya COP’nin yalnızca sıcak ve soğuk alanların (sırasıyla T1 ve T2) sıcaklığına bağlı olduğunu gözlemleyebiliriz:
Bu denkleme göre, kondenser (yoğuşturucu) ile evaporatör (buharlaştırıcı) arasındaki sıcaklık farkı ne kadar küçükse, performansımızın o kadar yüksek olduğunu görüyoruz.
Daha sezgisel bir bakış açısıyla analiz edersek; sıcaklık farkı ne kadar küçükse, basınç oranının daha düşük olduğunu ve kompresörün bu basınç farkı için daha az iş yapması gerektiğini görebiliriz. Bu nedenle kompresör gücü azaldıkça performans artar. Bu, P-h diyagramında açıkça görülebilir.
Değişken yoğuşma ve buharlaşma ile sıcaklıkların dış değişikliklere uyum sağlamasına izin verilir ve bu sayede soğutma sisteminin performansı ve enerji verimliliği arttırılabilir.
Değişken buharlaşma kullanılması durumunda, buharlaşma sıcaklıklarının soğutma talebine bağlı olarak dalgalanmasına da izin veririz.
Değişken yoğuşma ve buharlaşmayı uygulamak için, kompresörde termostatik vanalar ve değişken frekanslı sürücüler yerine elektronik genleşme vanalarına dayalı kontrol sistemi kurmamız gerekiyor. Elektronik genleşme vanaları; uygun ısı transfer sıcaklık farkı kurulumumuzun talebini garanti altına almak için yeterli olduğu sürece, yoğuşma ve buharlaşma sıcaklıklarını daha verimli bir şekilde ayarlamamıza izin verir.
Bu sistemlerin uygulanmasıyla, soğutma veya HVAC kurulumumuzun performansı ve COP’si artırılabilir, bu da yoğuşma ve buharlaşma arasındaki sıcaklık farkındaki her derece azalma için yaklaşık olarak % 2-3 arasında enerji tasarrufu anlamına gelir.
