Gazi ÜNİversitesi

6.3. Hava Değişiminden Olan Isı Kazancı

Soğuk odaya ürünlerin yerleştirilişi ve çıkarılışı esnasında, kapısının açılması sonucu içeriye bir miktar sıcak dış hava girer. Buda ilave bir soğutma yükü oluşturur.Kapı açılışlarında giren havanın miktarını hassas olarak hesaplamak çok zordur. Bu miktar odanın kullanış şekline,büyüklüğüne,kapı sayısına ve kapı konstrüksiyonuna bağlıdır. Bunun içinde deneylerden bulunmuş ve Tablo-4-de verilen hava değişim katsayısı tanımından yararlanılır. Kapısı sık açılmayan odalarda Tabloda verilen değerin 0,6 ile çok sık açılan odalarda ise 2 ile çarpılması önerilir.

Oda içi hacmi (m^3)	24 saatte değişim
	To>0. C	To<0. C
5	50	38
10	31	24
15	25	20
20	21	17
30	17	14
40	14	12
50	13	10
75	10	8
100	9	7
125	8	6
150	7	5.5
200	6	4.6
250	5.3	4.1
375	4.2	3.2
500	3.7	2.8
750	2.9	3.2
1000	2.5	1.9
1250	2.2	1.7
1800	1.66	1.42
2400	1.43	1.22
3000	1.35	1.11
4000	1.23	0.99
5000	1,17	0.93
10000	0.97	0.83
12000	0.91	0.71
14000	0.87	0.80

Tablo 6.4 Soğuk odalarda hava değişim katsayısı
Bu şekilde bulunan hava değişim miktarı yardımıyla,odanın 24 saatteki hava değişiminden dolayı olan ısı kazancı:
q= (değişim katsayısı) × (oda hacmi) × ( h_d-h_i ) × P

eşitliğinden bulunabilir. Burada, p(kg/m³) havanın yoğunluğu, h_d ve h_i psikometrik diyagramdan bulunabilen dış ve iç havaların antalpileridir.

Yaklaşık hesap için giren ve oda içindeki havanın antalpileri ile yoğunluğu çarpımları yerine, sıcaklıkların farkı cinsinden
(h_d-h_i) × p = C_P × (T_d – T₀)
yazılabilir.Burada C_P=1300 J/m³K değerinde havanın özgül ısısıdır.
Soğuk oda kapılarının açılıp kapanmasından başka bir şekilde de havalandırılıyor ise bu hava miktarı da göz önüne alınmalıdır.Bazı durumlarda önemli büyüklüklerde olabilen kapı açılması ile olan ısı kazançlarını azaltmak için kapı girişlerine plastik perdeler, otomatik kapama düzeneği veya ön giriş holü yapılması önerilir.

6.4. Ürünlerden Olan Isı Kazancı

Soğuk odaya muhafaza edilmek üzere konulan değişik türden malların meydana getirdiği ısı, soğutma yükünün en önemli ve en büyük bölümünü teşkil eder. Ayrıca soğuk odaya konulan mal cinsi, önceden belli olabildiği halde birim zamandaki hareket miktarı kullananın ihtiyaç ve isteğine göre değişebilmektedir. Bu sebeple; soğuk oda yükünün hesabı ve buna bağlı olarak soğutma makine ve aksamının seçiminin, mal hareketinin uygulamadaki durumuna mümkün olduğunca yakın bir uyum içinde yapılması büyük bir önem taşımaktadır. Mal hareketinin aşırı bir şekilde ve uygulamadaki durumundan çok fazla olarak alınması, gereksiz yere büyük kapasiteli soğutma ekipmanı seçilip kullanılmasına sebep olacak, gerçek durumdakinden daha düşük alınması ise soğutma ekipmanının yetersiz kalmasına sebep olacaktır. Günlük kısa süreli, muhafaza maksatlı, soğuk odalarda, mal hareketinin; uzun süreli muhafaza odalarına göre çok daha fazla olacağı açıktır. Hızlı şok şeklinde soğutma/dondurma maksatlı hacimlerde ise mal hareketi çok hızlı olup ihtiyaca göre dizayn safhasında belirlenmiştir ve bu değerler aynen alınmalıdır.Diğer yandan önemli bir başka husus minimum soğuma veya donma süresinin ihtiyari olmadığı ve bunun hem mal cinsine, hem kütle büyüklüğüne ve havanın mal etrafındaki hareket hız ve dağılımına hem de soğuk odaya girdiği ve soğutulacağı nihai sıcaklığa bağlı olduğudur.

Özetlemek gerekirse, soğutma zamanın tayini oldukça zor ve yanıltıcıdır. Zira bu süre;

a-) Malın cinsine, yetiştirildiği bölgeye, sıcaklığına,

b-) Malın şekline (paketleme tarzı, raf durumu v.s)

c-) Soğutucunun verdiği soğuk havanın hızı, sıcaklığı ve soğuk odaya dağılım şekline,

d-) Soğutma uygulamasının şekline bağlı olarak belirlenir.

Mal ısısı ile ilgili olarak önemli olan diğer bir ısı kaynağı da olgunlaşma ısısıdır. Bütün sebze ve meyveler hayatiyeti olan ve bunu soğuk muhafaza sırasında hatta pazarlama sırasındada devam ettiren maddelerdir. Bunun anlamı, sebze ve meyvelerin bir solunum yaptığı, bu esnada havadaki oksijeni alıp yerine karbondioksit ile ısı vermektedir meyvelerde buna olgunlaşma denilir. Elma, muz gibi bazı tür meyvelerde bir seviyeye kadar olgunlaşma istenen bir durumdur.

Soğuk odada ürünlerden olan ısı kazançları genel olarak dört kısımda incelenebilir

a-) Donma noktasına kadar olan ısı kazancı:

qü₁= m × Cp₁ × ( T_d –T_i ) × (Yük.kat.)

(∆t_İ / 3600)

b-) Donma esnasında ısı kazancı:

m .× h_don

qü₂=

(∆t_don / 3600 )

c-) Donduktan sonra soğutmadaki ısı kazancı:
m × Cp₃ × ( T_O – T₃ )

qü₃=

( ∆t₃ / 3600 )

d-) Solunum ısılarından olan ısı kazançları:

qü₄= q_S × m

m= ürün miktarı (kg)

Cp₁= ürünün donmasına kadar olan kısımdaki özgül ısısı

T_d= ürünün odaya girişteki sıcaklığı ( ⁰C )

T_İ= ürünün soğutma sonundaki sıcaklığı ( ⁰C )

∆t_i= donma noktasına kadar soğutma zamanı (saat)

Yük.kat= yükleme katsayısı

H_don= ürünün donma ısısı ( J/kg )

∆t_don= donma süresi (saat)

Cp₃= ürünün donduktan sonraki özgül ağırlığı ( J/kg K)

T_O= ürünün donma sıcaklığı ( ⁰C )

T₃= ürünün donma sonu sıcaklığı ( ⁰C )

∆t₃= donma kısmındaki soğutma zamanı (saat)

q_S= ürünün solunum ısısı ( W/kg)

anlamlarındadır.