Non-condensable gases such as air can penetrate into adsorption machines that utilize adsorbates which work at negative gage pressures. As many adsorption cooling/heat pump applications involve such negative gage pressures, it becomes important to research the effects of such non-condensable gases on the adsorption properties. In this thesis, prescribed amounts of air have been injected into an experimental apparatus containing an adsorbent bed and an evaporator/condenser to observe the effects of air on the adsorption and desorption properties of natural zeolite-water, Zeolite 13X-water and silica gel-water adsorbent-adsorbate pairs, respectively. These different amounts of air have been tested at various evaporater/condenser and adsorbent temperatures. Adsorption and desorption processes were started by lowering and raising the adsorbent temperature to certain temperatures while at equilibrium with evaporator/condenser, respectively. Temperature of evaporator/condenser was held constant during that process. Comparisons are made between experiments with different air amounts, evaporator/condenser temperatures and desorption-adsorption workingtemperatures. Adsorption and desorption capacities and their reductions from no-air experiments, changes in gas (vapor and air) pressure, gas temperature and average adsorbent temperature over time are tabulated. Significant reductions in both final adsorption and desorption capacities have been observed with increasing amounts of air for all adsorbents, which will affect the cooling and heating capacity of an adsorption refrigerator/heat pump. Both adsorption and desorption capacities reduced less at higher evaporator/condenser temperatures for the same amount of air. Decay inadsorption capacity has been found to be logarithmic for zeolites and exponential for silica gel. Experiment with lower difference between desorption-adsorption temperatures has been found to be more affected than a higher one for the same amount of air. Desorption capacities have been found to be more affected by the presence of air. Hysteresis also increased with increasing amounts of air. It is concluded that precautions should be taken very seriously for avoiding penetration of air into an adsorption machine as only a small amount of residual air (0.3-0.9% of atmospheric pressure) can drastically reduce the adsorption and desorption performance.

Hava gibi yoğuşamaz gazlar negatif göreli basınçlarda çalışan adsorpsiyon makinalarının içine sızabilmektedirler. Birçok adsorpsiyon soğutma/ısı pompası uygulaması negatif göreli basınçlarda çalıştığından dolayı, yoğuşamaz gazların adsorpsiyon özelliklerine etkilerinin araştırılması önem kazanmaktadır. Bu tezde, önceden belirlenen hava miktarları, doğal zeolit-su, Zeolit 13X-su ve silika jel-su adsorban-adsorbat çiftlerinin adsorpsiyon ve desorpsiyon süreçlerine havanın yarattığı etkileri incelemek için bir adsorban yatağı ve bir evaporatör/kondensörden oluşan bir deney düzeneğine enjekte edilmiştir. Değişen hava miktarları, değişik evaporatör/kondensör ve değişik adsorban sıcaklıklarıyla test edilmiştir. Adsorpsiyon ve desorpsiyon süreçleri, evaporatör/kondensör ile denge halindeyken, sırasıyla adsorbanın sıcaklığının belli sıcaklıklara düşürülmesi ve çıkarılması yoluyla başlatılmıştır. Evaporatör/kondensör sıcaklığı bu süreç boyunca sabit tutulmuştur. Farklı hava miktarları, evaporatör/kondensör sıcaklıkları ve desorpsiyon-adsorpsiyon çalışma sıcaklıklarında çalışan deneyler arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Adsorpsiyon ve desorpsiyon kapasiteleri ve havasız deneylere göre düşme miktarları, gaz (buhar ve hava) basıncı, gaz sıcaklığı ve ortalama adsorban sıcaklıklarının zamana göre değişimleri gösterilmiştir. Hava miktarının artmasıyla beraber son adsorpsiyon ve desorpsiyon kapasitelerinde önemli miktarda düşüş gözlenmiştir. Bu düşüşler, adsorpsiyon soğutma veya ısı pompalarının soğutma/ısıtma kapasitelerinde düşüşe neden olacaklardır. Hem adsorpsiyon hem desorpsiyon kapasitelerindeki düşüş, aynı hava miktarları için, yüksek evaporatör/kondensör sıcaklıklarında daha az gözlenmiştir. Adsorpsiyon kapasitelerindeki düşüş, zeolitler için logaritmik, silika jel için eksponansiyeldir. Aynı miktarda hava için, düşük desorpsiyon-adsorpsiyon sıcaklık aralığındaki deney, yüksek sıcaklık aralığındakine göre adsorpsiyon kapasitesinde daha fazla düşüş göstermiştir. Desorpsiyon kapasiteleri havanın varlığından daha fazla etkilenmişlerdir. Histerezis de hava miktarının artmasıyla artmıştır. Bu tezin sonucunda, hava sızdırmalarına karşı alınacak önlemlerin oldukça ciddiye alınmalarının gerekliliği sonucuna ulaşılmıştır; nitekim çok az miktarda hava bile (%0.3-0.9 atmosferik basınç) adsorpsiyon ve desorpsiyon performansını derinden etkileyebilmektedir.