Termo dinamik yasaları ve kullanımı University of Energy.

... konulu sunumlar: "Termo dinamik yasaları ve kullanımı University of Energy."— Sunum transkripti:

1 Termo dinamik yasaları ve kullanımı University of Energy

2 Termodynamik Termo dinamik: Thermo = Isı Dynamics = Hareket

3 Termodynamik Thermo dinamik yasaları 1.prensip Enerji vardan yok edilemez veya yoktan var edilemez sadece farklı şekillere dönüşebilir 2.2. prensip Enerji sadece sıcak bir nesneden soğuk bir nesneye transfer edilebilir

4 Energie kann nicht zerstört werden. Kinetik enerji Statik enerji Isıl enerji Enerji üç şekilde bulunur Işık Hareket Isı

5 Energie kann nicht natürlich …. Enerji sadece sıcak bir nesneden soğuk bir nesneye aktarılabilir. 10°C 50°C

6 Wärmeenergie Burada Enerji ve Sıcaklığı ayırmak önemlidir. 5 Litre Su 50°C 5 kg Demir. 300°C Buzu eritmek için bu iki nesnede depolanan enerjiyi kullanırsanız aşağıdaki sonuçları elde edersiniz 3,1kg 2 kg

7 Spezifische Wärme Kapazität Farklı maddelerde farklı özgül ısı kapasitesi vardır. Spesifik ısı genellikle birim olarak verilir; kJ / kg 'K (kilojul / kg Kelvin) Su 4,187 kJ/kg K Demir 0,46 kJ/kg K Hava 1,0kJ/kg K (1m³=1.2kg) Örnek:Isıyı 1K yükseltmek için 4.187 kJ / kg su baz alındığında Bu 0,001163056 kWh eşdeğer olacaktır.

8 K C° o -273°C 0°C 273K 100°C 373K Isıl değerleri çeşitli şekillerde tanımlayabiliriz C= Celcius, Isıl değer tanımı olarak kullanılır. K= Kelvin, Isıl değişken tanımı olarak kullanılır. (ΔT) 0K ile (-273C°)Mutlak sıfır tanımı, enerji yok.

9 Specifik värmekapacitet 1litre 5°C 1 litre 6°C Örnek : Isıyı 1K ‘ya yükseltmek için 4,187 kJ/ kilo su baz alındığında + 4,187 kJ = Q = c * m * ΔT Q = Isıl enerji (kJ) c = Spesifik ısıl kapasite (kJ / kg K) m = Kütle (kg) ΔT= Isıl değişkenliği K

10 Energi / effekt J, WskWhkcal 10,2778 x10 -6 0,239 x10 -3 3,6 x10 6 1860 4,187 x10 3 1,163 x10 -3 1 Enerji J/s, WPSKcal /h 11,3596 x10 -3 0,8598 735,51632,4 1,1631,5812 x10 -3 1 Güç Termodinamik kanunlarında enerji ve gücü ayırmak önemlidir. bir kovayı su ile doldurmak istiyorsak, kova enerji ve ihtiyaç olan su miktarını hortum ise gücü temsil eder Güç=enerji/ süre

11 Energiinnehåll Isı karışımı 20 lt 10°C suyu 30 lt 40°C su ile karıştırdığımızda hangi sıcaklıkta ve kaç litre su elde ederiz? (4,187kJ=1,16W) Q = m * c * ΔT Q1= 10 * 20 * 4,187 = 873 kJ Q2= 40 * 30 * 4,187 = 5024 kJ Q mix = Q1 + Q2 = 5897 kJ ΔT = Q / c * m = 5897 / 4,718 * 50 = 28°C 20 litre 10°C 30 litre 40°C += 50 litre 28 °C

12 Madde durumundaki değişiklikler: Tüm maddeler üç farklı durumda bulunabilir Suyun bilinen üç farklı durumu aşağıdaki gibidir. 100°C 0°C Erime enerjisi 332 kJ /kg Buharlaşma enerjisi 2260 kJ /kg KatıSıvıGaz 4,187 kJ/kg2,1 kJ /kg

13 Madde durumundaki değişiklikler ! İşlem geri çevrilebilir ! 100°C 0°C Erime enerjisi 332 kJ /kg Buharlaşma enerjisi 2260 kJ /kg KatıSıvıGaz 4,187 kJ/kg2,1 kJ /kg

14 Övningsuppgift 3 3litre 100°C 3litre 10°C Örnek: buharlaşma enerjisi: Bir kaba 3 litre 10°C su koyun ve 2kW güçte ısıtın 1.Suyu kaynatmak için ne kadar enerjiye ihtiyaç vardır ? 2.Suyu kaynatmak için ne kadar zamana ihtiyaç vardır ? 3. Tüm su buharlaşmadan önce ne kadar enerji kullanıldı? 4. Ne kadar süre harcandı? + x kJ 100°C

15 Suyun kaynamasının hesaplanması 1. Q = m* c * ΔT = 3 kg * 4,187 kJ / kgK / * 90K = 1130kJ 2. t = Q / P = 1130 kWs / 2 kW = 565 san = 9,4 dak. 3. Q buhar = m * r = 3 kg * 2260 kJ / kg = 6780 kJ 4. t = Q / P = 6780 kJ / 2 kW = 3390 san = 56 dak

16 Druck / Siedepunkt 100°C atm basınç 1bar 80°C 5000 a.s.l 0,5bar 120°C 2bar 200°C 15bar Suyun kaynama noktası=1013 mbar hava basıncı altında, 100°C Kaynama noktası hava basıncına bağlı olarak değişkenlik gösterir! 15°C 0,02bar

17 Värmepumpens arbetstemperatur Enerji kaynakları: Hava -20°C ~ +30°C Su / Toprak / Yer altı Suyu 0°C ~ 15°C Enerji tüketimi : Sıcak su +50°C Radyatör / Yerden ısıtma 30°C ~ 60°C

18 Kältemittel Genellikle ısı pompalarında kullanılan soğutucu gazlar şunlardır: R407C R410a ve R404a. 1 bar abs 1,5bar3bar4bar10bar15bar23bar R407C-40°C-18°C-7°C0°C25°C39°C55°C R410A-52°C-43°C-27°C-20°C7,3°C20,5°C38°C R404a-46°C-37°C - 20°C-12°C17°C32°C50°C „Soğuk taraf “„Sıcak taraf “

19 R407C R407c tüm HFC gazlar (azot-fluor-karbon) üç farklı karışım ile kullanılır. Karışım gaz homojen olmadığından zeotropik bir gaz olarak sınıflandırılır Bu gazın özel bir buharlaşma ve yoğunlaşma sıcaklığına sahip olduğu anlamına gelir. soğutucu yaklaşık bir ısıl kayma eğrisine sahiptir. Buharlaşma başlar ve 7K civarında buharlaşır ve 7K da durur,. Soğutucu Gaz R32 CF 2 H 2 R125 CF 3 CF 2 H R134a CF 3 CFH 2 R143a CF 3 CH 3 Doyma Isısı 1bar(a) t (°C) Isıl Kayma Eğrisi 1bar(a ) R407C23%25%52%-(-36,8)7,0 R404a-44%4%52%-45,70,7 R410a50% ---52,20,0

20 Isıl Kayma Eğrisi Tüm zeotropik soğutucuların buharlaştırılma ısısı çiğ noktası (Dew point) olarak adlandırılır. soğutucunun kaynamaya başladığı sıcaklığa baloncuk noktası (bubblepoint) denir. Gerçek buharlaşma sıcaklığı bu iki sıcaklık arasındaki "eğridir".... Basınç ölçerde aşağıdaki verileri görebiliriz: Buharlaşma sıcaklığı, çiğ noktası. Gaz sıcaklığı, alçak basınç Yoğunlaşma sıcaklığı, Baloncuk noktası. Sıvı gaz sıcaklığı, yüksek basınç

21 Buharlaştırıcı Evaporator Yoğunlaştırıcı Condensor Kompresör Genleşme valfi Soğutucu Gaz buharlaştırıcı içine basınç altında sıvı şeklinde gelir ve bu işlem için kullanılan enerji hızlı bir şekilde emilir ve gaz içinde saklanır buharlaşma başlar. tam buharlaşmış gaz alçak basınç tarafına gaz borusundan kompresör içine emilir. Kompresör emilen gaza yüksek basınç uygulayarak önemli ölçüde sıcaklık oluşturur. Bu sıcak gaz yüksek basınç altında bir sıvı içine yoğuşma başlar. Buharlaşma sürecinde alınan enerji bu süreçte ortaya çıkarılır. likit gaz sıvı hat borusu ile yönlendirilerek genleşme valfinden geçer ve gaz üzerindeki basınç bir kez daha azalır. Soğutma işlemi Yüksek BasınçAlçak Basınç

22

23