Title of article :
Theoretical Analysis of Low Global Warming Potential Refrigerant as a drop in Replacement of R134a in a Domestic Refrigerator
Author/Authors :
Hasheer Sk, M Department of Mechanical Engineering - R.V.R. & J.C. College of Engineering - Guntur , Srinivas, K Department of Mechanical Engineering - R.V.R. & J.C. College of Engineering - Guntur
Abstract :
Nowadays refrigerators and air conditioners are the major energy users in a domestic environment. The improvement of efficiency of a these appliances can be considered as an important step to reduce their energy consumption, Along with the efficiency improvement, the prevention of environmental pollution is also be needed. The CFCs have been almost ruled out since 1995 and a longstanding basis HCFCs must be replaced by 2020 due to their huge impact on the ozone layer. All this events encouraged HFC refrigerants which are harmless to the ozone layer, but HFC refrigerants having a high Global Warming Potential (GWP); which cause environmental pollution if it leaks into the environment. But later Kyoto protocol came into existence which stated the need to replace HFC’S due to their high GWP values. So in this paper, thermodynamic analysis of domestic refrigerator using R134a as a refrigerant was conducted and the results of HFC134a were compared with various low GWP refrigerants like, HFC152a, HC290, HC600a, HFO1234yf and HFO1234ze(E) as a possible alternative to R134a without any modification to the system. Effect of the various operating parameters that is evaporator temperature, condenser temperature, the presence of liquid-suction heat exchanger and pressure drop with performance parameters like COP, refrigeration effect, compressor work and pressure ratio have been reported. Theoretical results revealed that all the alternative refrigerants used in the analysis have a slightly lower performance coefficient (COP) than HFC134a at various condensation temperature of 25 and 45 0C and evaporating temperatures ranging between −200C to 100C. At the same time performance of a conventional refrigeration system improved with the help of liquid-suction heat exchanger.
Farsi abstract :
امروزه يخچال و فريزر و سيستم هاي تهويه مطبوع، مصرف كنندگان اصلي انرژي در يك محيط داخلي هستند. بهبود بهره وري از اين لوازم مي تواند به عنوان يك گام مهم براي كاهش مصرف انرژي خود در نظر گرفته شود. علاوه بر بهبود كارايي، جلوگيري از آلودگي محيط زيست نيز مورد نياز است. CFC ها از سال 1995 تقريبا رد شده و به دليل تأثير زيادي بر لايه اوزون تا سال 2020 بايد HCFC ها جايگزين شوند. تمام اين رويدادها باعث جذب مبرد HFC شد كه براي لايه اوزون بي ضرر هستند، اما مبرد HFC داراي پتانسيل گرم شدن جهاني (GWP) است. كه باعث آلودگي محيط زيست مي شود. اما بعدا پروتكل كيوتو به وجود آمد كه بيانگر نياز به جايگزيني HFC با توجه به ارزش بالا GWP بود. بنابراين در اين مقاله، تجزيه و تحليل ترموديناميكي يخچال و فريزر خانگي با استفاده از R134a به عنوان يك مبرد انجام شد و نتايج HFC134a با مبرد هاي مختلف GWP پايين مانند HFO1234yf HC600a HC290 HFC152a و (HFO1234ze ( E به عنوان يك جايگزين احتمالي براي R134a بدون هر تغييري در سيستم. اثر پارامترهاي مختلف عملياتي كه دماي تبخير كننده، دماي كنسانتره، وجود مبدل حرارتي مكنده مايع و افت فشار با پارامترهاي عملكرد مانند COP، اثر تبريد، كار كمپرسور و نسبت فشار گزارش شده است. نتايج نظري نشان داد كه تمام مبرد هاي جايگزين مورد استفاده در تجزيه و تحليل داراي ضريب عملكرد پايين (COP) نسبت به HFC134a در دماي تراكم 25 و 45 درجه سانتيگراد و دماي تبخير در محدوده بين -C200 تا C100 است. در عين حال عملكرد يك سيستم تبريد معمولي با كمك مبدل حرارتي مايع بهبود يافته است.
Keywords :
Domestic refrigerator , Global warming potential , R134a , R152a , R1234yf , R1234ze (E) , R290 , R600a
Journal title :
Astroparticle Physics