DEFROSTING METHODS OF AIR CONDITIONER SYSTEMS OF SPLIT AIR CONDITIONER

Abstract

ABSTRACT

As the population has increased, the area of cooling and air conditioning has become extremely important. Freezing on the heat exchanger surface is an inevitable process that reduces the performance of heat pumps and cooling systems. Air Source Heat Pump (ASHP) units are used in applications worldwide due to the advantages of high efficiency, environmental protection, low cost and easy modification.

This study reveals a defrost method of air conditioning systems of split air conditioners. In split air conditioning systems, four-way valves are used to assist the transition of heating and cooling. Many problems such as difficulty in the installation of the four-way valve, slow defrost, lack of maintenance and repair, weakness against high temperatures, and many other problems affect the operation of split air conditioners negatively. Alternative solutions are sought to eliminate these problems.

The experiment results in the study show that there is a significant improvement in system performance during the defrost cycle by increasing the evaporation temperature and successively increasing the condensation temperature. Freeze melting is the result of heat transfer from the air conditioner during condensation. The increase in the condensing temperature is directly related to the defrost duration.

ÖZET

Nüfus artış gösterdikçe, soğutma ve iklimlendirme alanı son derece önemli bir hale gelmiştir. Isı eşanjörü yüzeyinde oluşan donma, ısı pompalarının ve soğutma sistemlerinin performansını azaltan kaçınılmaz bir süreçtir. Hava kaynaklı ısı pompası (ASHP) üniteleri, yüksek verimlilik, çevre koruma, düşük maliyet ve kolay modifikasyon avantajlarından dolayı dünya çapındaki uygulamalarda kullanılmaktadır.

Hava kaynaklı ısı pompalarına dair çalışmalar, esas olarak geleneksel teknolojilere kıyasla artan enerji verimliliğinden dolayı kritik bir araştırma ve geliştirme konusu haline gelmiştir. Bununla birlikte bir hava kaynaklı ısı pompası ünitesi, alan ısıtması için çalıştırıldığında ve ortam hava sıcaklığı çok düşük ve bağıl nem ise nispi düzeyde yüksek olduğunda don oluşacak ve sürekli performans alınmasının önündeki büyük bir engel olan hava kaynaklı ısı pompasının dış bobini üzerinde birikecektir. Bu çalışma, split klimaların iklimlendirme sistemlerinin bir defrost yöntemini ortaya koymaktadır. Split klima sistemlerinde ısıtma ve soğutma geçişine yardımcı dört yollu vana kullanılmaktadır. Dört yollu vananın montajındaki zorluk, defrost yavaşlığı, bakım ve onarımının olmaması, yüksek sıcaklıklara karşı dayanıksızlığı ve bunlar gibi birçok problemler split klimaların çalışmasını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu olumsuzlukların giderilmesi için alternatif çözümler aranmaktadır.

Split klimalarda kullanılan dört yollu vana ile hidrolik sistemlerde kullanılan popet tip valfin çalışma prensipleri aynıdır. Dört yollu vana ile popet tip hidrolik valfin arasındaki fark kullanıldığı yerler ve çalışma akışkanlarıdır. Bu tezde dört yollu vananın problemlerini göz önünde bulundurarak alternatif bir çözüm yolu aranmıştır. Dört yollu vananın çalışma yapısına benzeyen dört yollu iki geçişli ve basınç şartlarını sağlayan en uygun vana olarak popet tip hidrolik valf kullanılmıştır.

Yapılan çalışmadaki deney sonuçları, buharlaşma sıcaklığını yükselterek ve peş peşe yoğuşma sıcaklığını artırarak defrost döngüsü esnasında sistem performansında önemli bir iyileşme olduğunu göstermektedir. Donma erimesi, yoğuşma esnasında iklimlendirme cihazından ısı transferinin bir sonucudur. Yoğuşma sıcaklığının artması defrost süresiyle doğrudan olarak ilişkilidir.

Yeni nesil defrost kontrolünün belirlenmesi için daha fazla araştırma yapılmasına ihtiyaç bulunmaktadır. Günümüzde ticari olarak hazır durumda, uygun maliyetli çözümler çok az durumdadır veya mevcut değildir. Devam eden verimli ısı pompası çözümleri arayışında, özellikle soğuk iklimler için olmak üzere, don oluşumunu sınırlandırmak, oluşan donları hızlı bir biçimde azaltmak ve mal-defrost vakalarını önlemek amacıyla mümkün olan en iyi yaklaşım dikkate alınarak yeterli zamanın harcanması kaçınılmazdır.