Kylmäaineen kontaminoitumisen vaikutus kylmäkonejärjestelmän energiatehokkuuteen ja toimivuuteen

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Abrosimov, Andrei
dc.contributor.author Rinne, Niklas
dc.date.accessioned 2017-05-11T10:31:46Z
dc.date.available 2017-05-11T10:31:46Z
dc.date.issued 2017-05-08
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/26144
dc.description.abstract Kylmäala, joka käsittää sekä jäähdytyksen että ilmastoinnin, on sekä Suomessa että maailmalla nopeasti kasvava ja ennen kaikkea muuttuva ala. Kylmäalalla tapahtuu muutoksia niin kasvun, lainsäädännön kuin teknologian ja asenteiden osalta. Johtuen ensisijaisesti lainsäädäntöön liittyvistä muutoksista, kylmäalalle on tullut suuri määrä toistensa kanssa osittain kilpailevia kylmäaineita ja niihin liittyviä teknisiä ratkaisuja. Kylmäala on maailmanlaajuisesti merkittävä sähkönkuluttaja ja ilmaston saastuttaja, mistä johtuen on ensisijaisen tärkeää, että alaa ohjataan lainsäädännöllä ja asetuksilla oikeaan, kokonaisvaikutuksiltaan ympäristöystävällisimpään suuntaan. Tässä diplomityössä käsitellään kylmäaineiden kontaminoitumisen vaikutuksia kylmäkonejärjestelmän energiatehokkuuteen ja toimivuuteen. Kylmäaineeseen voi päästä käytön aikana erilaisia kontaminaatioita joista yleisimpiä ovat kosteus, voiteluaineet, kiinteät partikkelit ja ilma. Kaikki luetellut kontaminaatiot vaikuttavat järjestelmään lähtökohtaisesti negatiivisesti. Öljyn ja ilman suhteen vaikutukset eivät kuitenkaan ole täysin yksiselitteisiä, koska järjestelmissä on niin paljon eri muuttujia joihin kontaminaatiot vaikuttavat. Kontaminaatioista tehdään diplomityössä kirjallisuustutkimus jossa otetaan selvää alalle tehdyistä julkaisuista ja oppikirjoista miten kontaminaatiot pääsevät kylmäjärjestelmiin, miten ne vaikuttavat ja miten niiden syntyminen estetään. Öljy on kontaminaatioista energiatehokkuuden ja järjestelmissä esiintymisen kannalta kiinnostavin. Muista kontaminaatioista poiketen öljy kuuluu kylmäkonejärjestelmän kylmäainepiiriin minne se pääsee kompressorista kylmäaineeseen liuenneena. Suurina pitoisuuksina öljy voi olla haitallinen järjestelmän hyötysuhteen kannalta, vaikuttaen lämmönsiirtokykyyn ja painehäviöihin. Diplomityötä varten tehtiin koeajoja kylmäkonejärjestelmällä, minne lisättiin eri koeajojen välillä öljyä. Mittaustuloksista päätellen havaittiin että öljyn lisäämisellä kylmäkonejärjestelmään oli hyötysuhteen kannalta negatiivisia vaikutuksia. Diplomityössä ei käsitellä kylmäjärjestelmien komponentteja, antureita tai mittareita vaan keskitytään kylmäaineisiin ja niihin kohdistuvien muutoksien vaikutukseen kylmäalaan. Myös kokeellisessa osiossa koeajojärjestelmä esitellään hyvin lyhyesti ilman syventymistä eri komponentteihin tai öljyn vaikutukseen eri komponentteihin. fi
dc.description.abstract The refrigeration and cooling industry in Finland and worldwide is rapidly growing and, above all, under continuous changes. The changes include growth, legislation, technology and attitudes. Many new, partly competing refrigerants and technical solutions have emerged on the market primarily because of changes concerning the legislation. The refrigeration and cooling industry is a significant electricity consumer and polluter, which makes it important to control and guide the branch towards a more environmentally friendly path. This master thesis investigates the effects of refrigerant contamination on the efficiency and operation of a refrigeration system. During the operation, contaminations most frequently moister, lubricant oil, solid particles and air can possibly enter the refrigerant circuit. All of the fore mentioned contaminants have mainly a negative effect on the operational efficiency of the refrigeration system. The effect of the lubrication oil and air are not entirely easily explainable because of the vast amount of variables in the system and can therefore, in some cases even increase the efficiency of the system. A literature research is made about the contaminants, where articles and learning material from the branch is reviewed, to find out how the different contaminants get into the system, how they affect the system and how their forming can be prevented. During the research, lubrication oil was found to be the most interesting of the contaminants due to its effect on the energy efficiency of the system and the fact that there always are various amounts of oil in the refrigeration circuit. Differing from the other contaminants, the lubrication oil has an essential role in the refrigeration circuit. The oil is mixed with the refrigerant in the compressor, where it plays a crucial part on the functionality of the system. In large amounts, the oil can decrease the energy efficiency of the refrigeration system by affecting negatively on the heat transfer capacity and on the pressure differences. During the master thesis, tests where made with a test refrigeration system. The oil percentage in the refrigerant was increased between the different tests and efficiencies were measured. According to the experiment, negative effects where observed of the excessive oil on the efficiency of the test refrigeration system. The master thesis does not discuss the components, sensors or instruments that are used in refrigeration systems and are more concentrated on different refrigerants and how the continuous changes affect the refrigeration and cooling branch. The components are only briefly discussed in the experimental part without a deeper analysis of the effect of oil on the different components. en
dc.format.extent 93
dc.language.iso fi en
dc.title Kylmäaineen kontaminoitumisen vaikutus kylmäkonejärjestelmän energiatehokkuuteen ja toimivuuteen fi
dc.title The effect of refrigerant contamination on the energy efficiency of a refrigeration system en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword kylmäaine fi
dc.subject.keyword hyötysuhde fi
dc.subject.keyword kontaminaatio fi
dc.subject.keyword öljy fi
dc.subject.keyword ilmastonmuutos fi
dc.subject.keyword regenerointi fi
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201705114624
dc.programme.major Energiatekniikka fi
dc.programme.mcode K3007 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Lahdelma, Risto
dc.programme Energia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelma fi
dc.ethesisid Aalto 9168
dc.location P1


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account