Soğutma Nedir ?
Bir maddenin veya ortamın sıcaklığını onu çevreleyen hacim sıcaklığının altına indirmek ve orada muhafaza etmek üzere ısının alınması işlemine "Soğutma" denir. ....
En basit ve eski soğutma şekli, soğuk yörelerde tabiatın meydana getirdiği buzları muhafaza edip bunları sıcak veya ısısı alınmak istenen yerlere koyarak soğumanın sağlanmasıdır. Kışın meydana gelen kar ve buzu muhafaza ederek sıcak mevsimlerde bunu soğutma için kullanma usulünün M.Ö. 1000 yıllarında uygulanmakta olduğu bilinmektedir. Bu uygulamanın, bugün bile yurdumuzun bazı yörelerinde geçerli bir soğutma şekli olduğu görülmektedir. Diğer yandan, eski mısırlılardan beri geceleri açık gökyüzünü görecek tarzda yerleştirilen suyun soğutulabileceği bilinmektedir. Bu soğutma şekli, gece karanlıktaki sıcaklığın mutlak sıfır (-273) derece seviyesinde olmasından ve ışıma (radyasyon) yolu ile ısının gökyüzüne iletilmesinden ortaya çıkmaktadır.
Ticari amaç ile ilk büyük buz satışı, 1806 yılında Frederic Tudor tarafından yapılmıştır. Tudor, 130 tonluk bir buz kütlesini Favorite adlı teknesiyle Antil Adaları' na götürmüştür. Daha sonraları “Buz Kralı” adı ile tanınan Tudor, ilk macerasından 3500 dolar para kaybetmesine rağmen bu zararın depolama olanaklarının bulunmayışından meydana geldiğini, gerçekte ise buz işinde büyük kazançlar bulunduğunu görebilmiş ve buz ticaretine devam ederek 1850 yıllarında senede 150.000 ton'a ulaşan bir buz ticareti hacmi geliştirmiştir. 1864 de ise buz sattığı ülkeler arasında Antiller, İran, Hindistan, Güney Amerika ülkeleri bulunuyor ve gemilerinin uğradığı limanlarının sayısı 53 'ü buluyordu. Tabiatın bahşettiği buz ile soğutma şeklinden 1800' lü yılların sonuna kadar geniş ölçüde yararlanılmıştır.
Buz ile elde edilen soğutma şeklinin, gerek zaman ve gerekse bulunduğu yer bakımından çoğu kez pratik ve ucuz bir soğutma sağlayamayacağı bellidir. Bunun yerine mekanik araç ve cihazlarla soğutma sağlanması tercih edilir ki soğutma yöntemleri bilimi de bu ikincisi ile ilgilenir. Mekanik soğutma ile ilgili bilinen ilk patent 1790 yılında İngiliz Thomas Harris ile John Long' a aittir. 1834 yılında da Amerikalı Jacop Perkins, eter ile çalışan pistonlu bir cihazın patentini almıştır. Bu makine, bir emme basma tulumbaya benzer. Bir tıp doktoru olan John Gorrie (1803-1855) ilk defa, ticari gaye ile çalışan bir soğutma makinası yapmış (1844-Apalachicola, Florida, ABD) ve “Klima Sistemleri – Soğutma - Ticari buz imali” konularının babası olarak tarihe geçmiştir.
Uygulama alanında ilk defa 1860 yılında Dr. James Harrison (Avusturalya) üretim işlemi sırasında birayı soğutmak maksadıyla mekanik soğutmayı başarıyla kullanmıştır. Sistemde soğutucu akışkan olarak Sülfirik Eter kullanılmıştır.
1861 yılında Dr. Alexander Kirk, kömür ısısı ile çalışan ilk Absorbsiyonlu soğutma cihazını geliştirmiştir. Mekanik soğutma vasıtasıyla buz imalinin ticari sahaya girmesi ise 1800' lü yılların sonunda olmuştur.
Klima olarak büyük çapta ilk uygulama, 1904 yılında New York Ticaret Borsasına 450 ton/frigo'luk bir makine konularak gerçekleştirilmiştir.
Otomatik olarak çalışan buzdolapları 1918 yılında Kelvinatör Company tarafından imal edilmeye başlandı ve ilk sene 67 dolap satıldı. 1918-1920 yılları arasında toplam 200 dolap yapılarak satıldı. Absorpsiyon prensibiyle çalışan otomatik bir buz dolabı da (Electrolux) 1927 yılında amerika'da satışa çıktı.
Soğutma Sistemi Nasıl Çalışır ?
Standart bir Soğutma Sisteminin çevrim şeması aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Soğutma sisteminde 3 ana eleman bulunmaktadır. Kompresör, evaporatör ve kondanser. Soğutma sisteminde, soğutucu akışını kontrol etmek için ise expansion valf veya kılcal boru, termostat, dryer filtre, likit tutucu, sight glass, manometre ve termometre gibi çeşitli ekipmanlar kullanılmaktadır. Son olarak da Soğutucu akışkanlar ve yağlar.
Soğutma kompresörünün sistemdeki görevi, Buharlaştırıcı ve Soğutucudaki ısı ile yüklü soğutucu akışkanı buradan uzaklaştırmak ve böylece arkadan gelen ısı yüklenmemiş akışkana yer temin ederek akışın sürekliliğini sağlamak Buhar haldeki soğutucu akışkanın basıncını kondanser deki yoğuşma sıcaklığının karşıtı olan seviyeye çıkarmaktır.
İdeal bir kompresörde şu genel ve kontrol karakteristikleri aranır:
a. Sürekli bir kapasite kontrolü ve geniş bir yük değişimi-çalışma rejimine uyabilme.
b. İlk kalkışta dönme momentinin mümkün olduğunca az olması.
c. Verimlerin kısmi yüklerde de düşmemesi.
d. Değişik çalışma şartlarında emniyet ve güvenirliliği muhafaza etmesi.
e. Titreşim ve gürültü seviyelerinin kısmi ve tam yüklerde ve değişik şartlarda belirli seviyesinin üstüne çıkmaması.
f. Ömrünün uzun olması ve arızasız çalışması.
g. Daha az bir güç harcayacak birim soğutma değerini sağlayabilmesi.
h. Maliyetinin mümkün olduğu kadar düşük olması.
Fakat bu karakteristiklerin tümüne birden sahip olan bir kompresör yoktur denebilir. Uygulamalardaki şartlara göre yukarıdaki karakteristiklerden en fazlasını sağlayabilen kompresör, seçimde tercih edilmektedir.
Genel yapıları itibariyle soğutma kompresörlerini aşağıdaki şekilde sınıflandırmak mümkündür:
a. Pistonlu Kompresörler
b. Paletli Dönel Kompresörler
c. Helisel-Vida Tipi Dönel Kompresörler
1B) Santrifüj Kompresörler
1A/a ) Pistonlu Kompresörler
Bir silindir içerisinde gidip gelme hareketi yapan bir pistonla sıkıştırma işlemini yapan bu tip kompresörlerde tahrik motorunun dönme hareketi bir krank-biyel sistemi ile doğrusal harekete çevrilir. Eski çift etkili kompresörlerin, yatık tip pistonlu buhar makineleri ile hareketlendirilmesinde hiç dönel hareket olmadan da çalışma durumlarına rastlamak mümkündür. Bugünkü pistonlu soğutma kompresörleri genellikle tek etkili, yüksek devirli ve çok sayıda silindirli makineler olup açık tip (kayış kasnak veya kavramalı) veya Hermetik tip kompresör şeklinde (Amonyak hariç) dizayn ve imal edilmektedir.
Pistonlu kompresörlerin uygulanma şartları, birim soğutucu akışkan soğutma kapasitesine isabet eden silindir hacmi gereksinimi az olan ve fakat emiş/basma basınç farkı oldukça fazla olan refrijeranlar için uygun düşmektedir.
Açık tip pistonlu kompresörlerin bugünkü silindir tertip şekilleri genellikle düşey, I, Vasıfsız işgücünün, W tertibinde I'a 16 silindir ve tek etkili olup, yatık ve çift etkili kompresör dizaynı hemen tamamıyla terk edilmiştir. Tam kapalı hermetik tip motor-kompresörlerde düşey eksenli krank mili ve motor ile yatay eksenli silindir tertibi çok sık uygulanmaktadır.
1A/b ) Paletli Dönel Kompresörler
Dönel kompresörler, pistonlu kompresörlerin gidip gelme hareketi yerine sıkıştırma işlemini yaparken dönel hareketi kullanırlar. Bu dönel hareketten yararlanma şekli ise değişik türden olabilir (tek ve çift dişli, tek paletli, çok paletli) çift dişli prensibine göre çalışan ve çok sık rastlanan Heisel vida tipi dönel kompresörler bundan sonraki paragrafta gösterilmiştir. paletli tip dönel kompresörlerin en çok uygulanan iki tipine bu paragrafta değinilecektir.
1A/b1 ) Tek/Dönmeyen Paletli Tip Kompresörler Devamı >>
Bir maddenin veya ortamın sıcaklığını onu çevreleyen hacim sıcaklığının altına indirmek ve orada muhafaza etmek üzere ısının alınması işlemine "Soğutma" denir. ....
En basit ve eski soğutma şekli, soğuk yörelerde tabiatın meydana getirdiği buzları muhafaza edip bunları sıcak veya ısısı alınmak istenen yerlere koyarak soğumanın sağlanmasıdır. Kışın meydana gelen kar ve buzu muhafaza ederek sıcak mevsimlerde bunu soğutma için kullanma usulünün M.Ö. 1000 yıllarında uygulanmakta olduğu bilinmektedir. Bu uygulamanın, bugün bile yurdumuzun bazı yörelerinde geçerli bir soğutma şekli olduğu görülmektedir. Diğer yandan, eski mısırlılardan beri geceleri açık gökyüzünü görecek tarzda yerleştirilen suyun soğutulabileceği bilinmektedir. Bu soğutma şekli, gece karanlıktaki sıcaklığın mutlak sıfır (-273) derece seviyesinde olmasından ve ışıma (radyasyon) yolu ile ısının gökyüzüne iletilmesinden ortaya çıkmaktadır.
Ticari amaç ile ilk büyük buz satışı, 1806 yılında Frederic Tudor tarafından yapılmıştır. Tudor, 130 tonluk bir buz kütlesini Favorite adlı teknesiyle Antil Adaları' na götürmüştür. Daha sonraları “Buz Kralı” adı ile tanınan Tudor, ilk macerasından 3500 dolar para kaybetmesine rağmen bu zararın depolama olanaklarının bulunmayışından meydana geldiğini, gerçekte ise buz işinde büyük kazançlar bulunduğunu görebilmiş ve buz ticaretine devam ederek 1850 yıllarında senede 150.000 ton'a ulaşan bir buz ticareti hacmi geliştirmiştir. 1864 de ise buz sattığı ülkeler arasında Antiller, İran, Hindistan, Güney Amerika ülkeleri bulunuyor ve gemilerinin uğradığı limanlarının sayısı 53 'ü buluyordu. Tabiatın bahşettiği buz ile soğutma şeklinden 1800' lü yılların sonuna kadar geniş ölçüde yararlanılmıştır.
Buz ile elde edilen soğutma şeklinin, gerek zaman ve gerekse bulunduğu yer bakımından çoğu kez pratik ve ucuz bir soğutma sağlayamayacağı bellidir. Bunun yerine mekanik araç ve cihazlarla soğutma sağlanması tercih edilir ki soğutma yöntemleri bilimi de bu ikincisi ile ilgilenir. Mekanik soğutma ile ilgili bilinen ilk patent 1790 yılında İngiliz Thomas Harris ile John Long' a aittir. 1834 yılında da Amerikalı Jacop Perkins, eter ile çalışan pistonlu bir cihazın patentini almıştır. Bu makine, bir emme basma tulumbaya benzer. Bir tıp doktoru olan John Gorrie (1803-1855) ilk defa, ticari gaye ile çalışan bir soğutma makinası yapmış (1844-Apalachicola, Florida, ABD) ve “Klima Sistemleri – Soğutma - Ticari buz imali” konularının babası olarak tarihe geçmiştir.
Uygulama alanında ilk defa 1860 yılında Dr. James Harrison (Avusturalya) üretim işlemi sırasında birayı soğutmak maksadıyla mekanik soğutmayı başarıyla kullanmıştır. Sistemde soğutucu akışkan olarak Sülfirik Eter kullanılmıştır.
1861 yılında Dr. Alexander Kirk, kömür ısısı ile çalışan ilk Absorbsiyonlu soğutma cihazını geliştirmiştir. Mekanik soğutma vasıtasıyla buz imalinin ticari sahaya girmesi ise 1800' lü yılların sonunda olmuştur.
Klima olarak büyük çapta ilk uygulama, 1904 yılında New York Ticaret Borsasına 450 ton/frigo'luk bir makine konularak gerçekleştirilmiştir.
Otomatik olarak çalışan buzdolapları 1918 yılında Kelvinatör Company tarafından imal edilmeye başlandı ve ilk sene 67 dolap satıldı. 1918-1920 yılları arasında toplam 200 dolap yapılarak satıldı. Absorpsiyon prensibiyle çalışan otomatik bir buz dolabı da (Electrolux) 1927 yılında amerika'da satışa çıktı.
Soğutma Sistemi Nasıl Çalışır ?
Standart bir Soğutma Sisteminin çevrim şeması aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Soğutma sisteminde 3 ana eleman bulunmaktadır. Kompresör, evaporatör ve kondanser. Soğutma sisteminde, soğutucu akışını kontrol etmek için ise expansion valf veya kılcal boru, termostat, dryer filtre, likit tutucu, sight glass, manometre ve termometre gibi çeşitli ekipmanlar kullanılmaktadır. Son olarak da Soğutucu akışkanlar ve yağlar.
Soğutma kompresörünün sistemdeki görevi, Buharlaştırıcı ve Soğutucudaki ısı ile yüklü soğutucu akışkanı buradan uzaklaştırmak ve böylece arkadan gelen ısı yüklenmemiş akışkana yer temin ederek akışın sürekliliğini sağlamak Buhar haldeki soğutucu akışkanın basıncını kondanser deki yoğuşma sıcaklığının karşıtı olan seviyeye çıkarmaktır.
İdeal bir kompresörde şu genel ve kontrol karakteristikleri aranır:
a. Sürekli bir kapasite kontrolü ve geniş bir yük değişimi-çalışma rejimine uyabilme.
b. İlk kalkışta dönme momentinin mümkün olduğunca az olması.
c. Verimlerin kısmi yüklerde de düşmemesi.
d. Değişik çalışma şartlarında emniyet ve güvenirliliği muhafaza etmesi.
e. Titreşim ve gürültü seviyelerinin kısmi ve tam yüklerde ve değişik şartlarda belirli seviyesinin üstüne çıkmaması.
f. Ömrünün uzun olması ve arızasız çalışması.
g. Daha az bir güç harcayacak birim soğutma değerini sağlayabilmesi.
h. Maliyetinin mümkün olduğu kadar düşük olması.
Fakat bu karakteristiklerin tümüne birden sahip olan bir kompresör yoktur denebilir. Uygulamalardaki şartlara göre yukarıdaki karakteristiklerden en fazlasını sağlayabilen kompresör, seçimde tercih edilmektedir.
Genel yapıları itibariyle soğutma kompresörlerini aşağıdaki şekilde sınıflandırmak mümkündür:
a. Pistonlu Kompresörler
b. Paletli Dönel Kompresörler
c. Helisel-Vida Tipi Dönel Kompresörler
1B) Santrifüj Kompresörler
1A/a ) Pistonlu Kompresörler
Bir silindir içerisinde gidip gelme hareketi yapan bir pistonla sıkıştırma işlemini yapan bu tip kompresörlerde tahrik motorunun dönme hareketi bir krank-biyel sistemi ile doğrusal harekete çevrilir. Eski çift etkili kompresörlerin, yatık tip pistonlu buhar makineleri ile hareketlendirilmesinde hiç dönel hareket olmadan da çalışma durumlarına rastlamak mümkündür. Bugünkü pistonlu soğutma kompresörleri genellikle tek etkili, yüksek devirli ve çok sayıda silindirli makineler olup açık tip (kayış kasnak veya kavramalı) veya Hermetik tip kompresör şeklinde (Amonyak hariç) dizayn ve imal edilmektedir.
Pistonlu kompresörlerin uygulanma şartları, birim soğutucu akışkan soğutma kapasitesine isabet eden silindir hacmi gereksinimi az olan ve fakat emiş/basma basınç farkı oldukça fazla olan refrijeranlar için uygun düşmektedir.
Açık tip pistonlu kompresörlerin bugünkü silindir tertip şekilleri genellikle düşey, I, Vasıfsız işgücünün, W tertibinde I'a 16 silindir ve tek etkili olup, yatık ve çift etkili kompresör dizaynı hemen tamamıyla terk edilmiştir. Tam kapalı hermetik tip motor-kompresörlerde düşey eksenli krank mili ve motor ile yatay eksenli silindir tertibi çok sık uygulanmaktadır.
1A/b ) Paletli Dönel Kompresörler
Dönel kompresörler, pistonlu kompresörlerin gidip gelme hareketi yerine sıkıştırma işlemini yaparken dönel hareketi kullanırlar. Bu dönel hareketten yararlanma şekli ise değişik türden olabilir (tek ve çift dişli, tek paletli, çok paletli) çift dişli prensibine göre çalışan ve çok sık rastlanan Heisel vida tipi dönel kompresörler bundan sonraki paragrafta gösterilmiştir. paletli tip dönel kompresörlerin en çok uygulanan iki tipine bu paragrafta değinilecektir.
1A/b1 ) Tek/Dönmeyen Paletli Tip Kompresörler Devamı >>