SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KONDENSER YÜZEY KİRLİLİĞİNİN KONTROL EDİLMESİNE YÖNELİK AKILLI FAN YÖNETİM ALGORİTMA TASARIMI

Aktaş M., Aktaş A., Bilgin S., Erdoğmuş F. N., Öder M.

2. BASKENT INTERNATIONAL CONFERENCE ON MULTIDISCIPLINARY STUDIES, Ankara, Türkiye, 24 Şubat - 25 Mart 2022, ss.410-417

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.410-417
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Günümüzde enerji kaynakları hızla tüketilirken, soğutma sistemlerinde akıllı teknolojilerle enerji tüketiminin düşürülmesi ve enerji verimliliği sağlanmasına yönelik yapılan çalışmalar büyük önem taşımaktadır. Bu sistemlerde kullanılan fanlar yüksek enerji tüketimine sahiptir. Bu yüzden fanların doğru seçilmesi ve enerjinin verimli yönetilmesi gerekmektedir. Soğutma sisteminde fanlar, kondenser ve evaporatörde cebri hava akışı sağlamaktadır. Ayrıca fanlar kondenserde yoğuşma, evaporatörde buharlaşma işleminin gerçekleşebilmesine yardımcı olmaktadır. Kondenser yüzeyinde zaman içinde kirlenme gerçekleşir ve bu kirlilik kondenserin kanatçıklarında birikerek bir tabaka oluşturur. Bu tabaka hava geçişini engelleyerek kondenserde hava fark basıncını yükseltir ve kondenserin ısı atmasını zorlaştırır. Kondenser fanları kompresör ile eş zamanlı çalışmakta ve kompresör devreden çıktığında belirli süre ters yönde çalışarak, kirlenen kondenser yüzeyini temizlemektedir. Bu süreçler sabit bir döngü ve hızda gerçekleştirildiğinden, fanlar, kompresör her devreden çıktığında aynı hız ve süre boyunca ters yönde çalışır. Bu uygulama alanlarında fanlar sabit bir kontrol algoritması ile yönetilmemektedir. Bu çalışmada kondenser kirliliğinin kontrol edilmesine yönelik akıllı fan yönetim algoritması tasarlanmıştır. Tasarlanan algoritmada kondenser çıkışındaki soğutucu akışkan sıcaklığı referans alınarak fan devri değişken hızlı olarak belirlenmiştir. Aynı zamanda algoritma, kondenserin hava fark basınç değeri ile fanın ters yönde çalıştığı durumda çalışma süresini belirlemektedir. Önerilen akıllı fan yönetim algoritması ile kondenser yüzey kirliliği hassas bir şekilde kontrol altına alınarak enerji verimliliği sağlanabilir. 

Today, while energy resources are consumed rapidly, studies on reducing energy consumption and providing energy efficiency with smart technologies in cooling systems are of great importance. The fans used in these systems have high energy consumption. Therefore, it is necessary to choose the fans correctly and to manage the energy efficiently. Fans provide forced air flow in the condenser and evaporator in the cooling system. In addition, fans help to achieve condensation in the condenser and evaporation in the evaporator. Pollution occurs in the condenser surface over time and this pollution accumulates on the fins of condenser, forming a layer. This layer blocks the air flow, increasing the air differential pressure loss in the condenser and making it difficult for the condenser to rejection of heat. Condenser fans work simultaneously with the compressor and when the compressor is off for a certain period of time, the fans work on the reverse for cleaning the polluted condenser surface. Because these processes are performed at a fixed cycle and speed, the fans work in reverse for the same speed and duration each time the compressor closed. Fans are not controlled by a fixed control algorithm in these applications. In this study, a smart fan management algorithm is designed to control pollution on condenser surface. In the designed algorithm, the fan speed was determined as variable speed by taking the refrigerant temperature at the condenser outlet as a reference. In addition, the algorithm determines the reverse of fan operating time with the air differential pressure loss of the condenser. The pollution on condenser surface can be precisely controlled and energy efficiency can be achieved with the smart fan management algorithm.