Research Article
BibTex RIS Cite

Comparison of Annual Energy and Economy Savings by Decreasing The Evaporator Cooling Capacity of R12, R22, R134A, R404A Refrigerants

Year 2023, Volume: 6 Issue: 1, 416 - 426, 10.03.2023
https://doi.org/10.47495/okufbed.1054497

Abstract

R12, R22, R134A and R404A refrigerants are used for the single stage conventional vapor compression refrigeration cycle. Evaporator temperature was determined as 263K, condenser temperature 303K, mass flow rate 0.654(kg/s) compressor isentropic efficiency (0.7), compressor heat loss factor (0.7%), compressor inlet temperature 278K in 4 refrigerants. A comparison was made with the new value determined by reducing the evaporator cooling capacity (0.7%). The change in the compressor capacity and the changes in the cooling efficiency coefficient (COPSM) are given in the table. One year is taken as 8760 hours. The cost of 1kWh is set at $0.5 dollars. CoolPack program was used in the study. Annual savings for R12, R22, R134a and R404A gases were found to be 1051$, 1445$, 1358$ and 1183$, respectively. In addition, approximately 2102, 2891, 2716, 2365 kWh savings were achieved for R12, R22, R134a, R404A gases.

References

  • Afshari, F., Comakli O., A thermodynamic comparison between heat pump and refrigeration device using several refrigerants. Energy and Buildings 2018; 168: 272-283.
  • Gao, E., Techno-economic and Environmental Analysis of Low-GWP Alternative Refrigerants in Cold Storage Unit under Year-round Working Conditions. International Journal of Refrigeration 2021.
  • Islam, M. A., Study on thermodynamic and environmental effects of vapor compression refrigeration system employing first to next-generation popular refrigerants. International Journal of Refrigeration 2021; 131: 568-580.
  • Park, W. Y., Ensuring the climate benefits of the Montreal Protocol: Global governance architecture for cooling efficiency and alternative refrigerants. Energy Research & Social Science 2021; 76: 102068.
  • Rangel-Hernández, V. H., Exergoeconomic performance comparison of R1234yf as a drop-in replacement for R134a in a domestic refrigerator. International Journal of Refrigeration 2019; 100: 113-123.
  • Subiantoro A., Ooi K. T., Economic analysis of the application of expanders in medium scale air-conditioners with conventional refrigerants, R1234yf and CO2. International Journal of Refrigeration 2013; 36(5): 1472-1482.
  • Wang, Y., Life cycle cost-benefit analysis of refrigerant replacement based on experience from a supermarket project. Energy 2019; 187: 115918.
  • Zhang, Y., Experimental investigation of the performance of an R1270/CO2 cascade refrigerant system. International Journal of Refrigeration 2020; 114: 175-180.
  • Zhu, Z., Thermal-economic-environmental analysis on household refrigerator using a variable displacement compressor and low-GWP refrigerants. International Journal of Refrigeration 2021; 123: 189-197.

R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması

Year 2023, Volume: 6 Issue: 1, 416 - 426, 10.03.2023
https://doi.org/10.47495/okufbed.1054497

Abstract

Tek kademeli geleneksel buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi için R12, R22, R134A ve R404A soğutucu gazları kullanılmıştır. 4 soğutucu gaz için evaporatör sıcaklığı 263K, kondenser sıcaklığı 303K, kütlesel debi 0,654(kg/s) kompresör izentropik verimliliği (0,7), kompresör ısı kaybı faktörü (%0,7), kompresör giriş sıcaklığı 278K olarak belirlenmiştir. Evaporatör soğutma kapasitesinin (%0,7) azaltılmasıyla belirlenen yeni değer ile bir karşılaştırma yapılmıştır. Kompresör kapasitesindeki değişim, soğutma etkinlik katsayısındaki (COPSM) değişimler tabloda verilmiştir. Bir yıl 8760 saat olarak alınmıştır. 1kWh’in maliyeti 0,5 $ dolar olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmada CoolPack programı kullanılmıştır. R12, R22, R134a ve R404A gazları için sırasıyla yıllık tasarruf para birimi olarak 1051$, 1445$, 1358$, 1183$ bulunmuştur. Ek olarak R12, R22, R134a, R404A gazları için yaklaşık olarak 2102, 2891, 2716, 2365 kWh tasarruf sağlanmıştır.

References

  • Afshari, F., Comakli O., A thermodynamic comparison between heat pump and refrigeration device using several refrigerants. Energy and Buildings 2018; 168: 272-283.
  • Gao, E., Techno-economic and Environmental Analysis of Low-GWP Alternative Refrigerants in Cold Storage Unit under Year-round Working Conditions. International Journal of Refrigeration 2021.
  • Islam, M. A., Study on thermodynamic and environmental effects of vapor compression refrigeration system employing first to next-generation popular refrigerants. International Journal of Refrigeration 2021; 131: 568-580.
  • Park, W. Y., Ensuring the climate benefits of the Montreal Protocol: Global governance architecture for cooling efficiency and alternative refrigerants. Energy Research & Social Science 2021; 76: 102068.
  • Rangel-Hernández, V. H., Exergoeconomic performance comparison of R1234yf as a drop-in replacement for R134a in a domestic refrigerator. International Journal of Refrigeration 2019; 100: 113-123.
  • Subiantoro A., Ooi K. T., Economic analysis of the application of expanders in medium scale air-conditioners with conventional refrigerants, R1234yf and CO2. International Journal of Refrigeration 2013; 36(5): 1472-1482.
  • Wang, Y., Life cycle cost-benefit analysis of refrigerant replacement based on experience from a supermarket project. Energy 2019; 187: 115918.
  • Zhang, Y., Experimental investigation of the performance of an R1270/CO2 cascade refrigerant system. International Journal of Refrigeration 2020; 114: 175-180.
  • Zhu, Z., Thermal-economic-environmental analysis on household refrigerator using a variable displacement compressor and low-GWP refrigerants. International Journal of Refrigeration 2021; 123: 189-197.
There are 9 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Mechanical Engineering
Journal Section RESEARCH ARTICLES
Authors

Musa Demir

Nesrin Adıgüzel 0000-0001-7610-2757

Publication Date March 10, 2023
Submission Date January 6, 2022
Acceptance Date June 16, 2022
Published in Issue Year 2023 Volume: 6 Issue: 1

Cite

APA Demir, M., & Adıgüzel, N. (2023). R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 6(1), 416-426. https://doi.org/10.47495/okufbed.1054497
AMA Demir M, Adıgüzel N. R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması. Osmaniye Korkut Ata University Journal of Natural and Applied Sciences. March 2023;6(1):416-426. doi:10.47495/okufbed.1054497
Chicago Demir, Musa, and Nesrin Adıgüzel. “R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6, no. 1 (March 2023): 416-26. https://doi.org/10.47495/okufbed.1054497.
EndNote Demir M, Adıgüzel N (March 1, 2023) R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6 1 416–426.
IEEE M. Demir and N. Adıgüzel, “R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması”, Osmaniye Korkut Ata University Journal of Natural and Applied Sciences, vol. 6, no. 1, pp. 416–426, 2023, doi: 10.47495/okufbed.1054497.
ISNAD Demir, Musa - Adıgüzel, Nesrin. “R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 6/1 (March 2023), 416-426. https://doi.org/10.47495/okufbed.1054497.
JAMA Demir M, Adıgüzel N. R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması. Osmaniye Korkut Ata University Journal of Natural and Applied Sciences. 2023;6:416–426.
MLA Demir, Musa and Nesrin Adıgüzel. “R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 6, no. 1, 2023, pp. 416-2, doi:10.47495/okufbed.1054497.
Vancouver Demir M, Adıgüzel N. R12, R22, R134A, R404A Soğutucu Gazlarının Evaporatör Performansının Belirli Bir Oranda Azaltılmasıyla Yıllık Enerji Ve Ekonomi Tasarrufu Kıyaslaması. Osmaniye Korkut Ata University Journal of Natural and Applied Sciences. 2023;6(1):416-2.

23487


196541947019414

19433194341943519436 1960219721 197842261021238 23877

*This journal is an international refereed journal 

*Our journal does not charge any article processing fees over publication process.

* This journal is online publishes 5 issues per year (January, March, June, September, December)

*This journal published in Turkish and English as open access. 

19450 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.