Performance Analysis of Solar Powered Absorption Refrigeration System for Mersin Province

Abstract

In this study, performance analysis of solar-powered absorption refrigeration (SPAR) system is evaluated using hourly atmospheric air temperature and solar radiation data in Mersin city. Ammonia-water (NH3H2O) as refrigerant-absorbent pair and evacuated tube solar collector are selected for the design of the SPAR system. First, hourly cooling loads of the selected building are calculated. Then, thermodynamic analysis of the SPAR system is conducted according to this cooling load and required solar collector area is calculated for the air-conditioned space. Obtained results show that the maximum coefficient of performance (COP) value is observed in May, while the lowest value is seen in July and August. When the maximum solar radiation rate is observed to be 0,878kW/m2 on 23 June at 01:00 p.m., the COP is calculated as 0,434. Finally, the optimum collector area is determined to be 50 m2 for air-conditioned space area of 30 m2.

Bu çalışmada, Mersin iline ait saatlik atmosfer hava sıcaklığı ve güneş ışınım verileri kullanılarak güneş enerji destekli absorpsiyonlu soğutma (SPAR) sisteminin performans analizi yapılmıştır. Güneş enerji destekli absorpsiyonlu soğutma sisteminin tasarımında soğutucu-soğurgan çifti olarak amonyak-su (NH3-H2O) ve vakum tüplü güneş kollektörü tercih edilmiştir. İlk olarak, seçilen binanın saatlik soğutma yükü hesaplanmıştır. Sonra, bu soğutma yüküne göre sistemin termodinamik analizi yapılmış ve soğutulacak bölge için gerekli güneş kollektör alanı hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre maksimum etkinlik katsayısı, (COP)Mayıs ayında, minimum etkinlik katsayısı, (COP) ise Temmuz ve Ağustos aylarında elde edilmiştir. Birim alana gelen maksimum güneş ışınım değeri, 23 Haziran günü saat 13.00'de 0,878 kW/m2olduğunda, COP değeri 0,434 olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, 30 m2'lik soğutulacak bölge için optimum güneş kollektör alanı 50 m2 olarak hesaplanmıştır.