2.3. Soğutucu Akışkanların Özellikleri
-
Soğutucu akışkanın buharlaşma ısısı yüksek olmalıdır.(Daha az soğutkan akışı)
-
Daha az bir enerji (güç) sarfiyatı ile daha çok soğutma elde edilebilmelidir.
-
Yoğuşma (kondenser) basıncı düşük olmalıdır.
-
Evaporatör basıncı mümkün olduğu kadar yüksek olmalıdır.( bu özellik,yüksek ısı geçişini sağlayan,damlalaşarak yoğuşmayı zorlaştırmaktadır ve kondenserde bu istenmez)
-
Vizkozitesi düşük ve yüzey gerilimi(kılcallığı) az olmalıdır.
-
Emniyetli ve güvenilir olmalı,nakli,depolanması,sisteme şarjı kolay olmalıdır.
-
Soğutma devresinde bulunmaması gereken rutubet (su) ile bulunması halinde bile çok zararlı reaksiyonlar meydana getirmemelidir.
-
Yağlama yağları ile soğutma devresindeki elemanlar ile zararlı sonuç verebilecek reaksiyonlara girmemelidir ve yağlama yağında çözülebilmelidir.
-
Sistemden kaçarak havaya karışması halinde civardaki insanlara çevreye ve diğer canlılara zarar vermemelidir.Sistemden,gerektiğinde geri toplanıp kullanılabilmelidir.
-
Sistemden kaçması halinde,bilhassa yiyecek maddeleri üzerinde zararlı etki yapmamalıdır.Sistemden kaçması halinde kolay fark edilmeli ve saptanabilmelidir.
-
Havaya karıştığında yanıcı ve patlayıcı ortam oluşturmamalıdır.
-
Temini kolay fiyatı düşük olmalıdır.
-
Çalışma şartlarındaki basınç ve sıcaklıkların en uç sınırlarında dahi ayrışıp
çözülmemeli, stabil olmalı ve bütün özelliklerini muhafaza etmelidir.
-
Elektriksel özellikleri,bilhassa hermetik ve yarı-hermetik tip kompresörler için uygun olmalıdır.
-
Kritik noktası ve kaynama sıcaklığı,kullanılacağı soğutma sistemine uygun olmalı,ısıl kondüktivitesi yüksek,molar buhar ısınma ısısı ise alçak olmalıdır.
-
101300 (pa) =1,013 (bar) Iık NORMAL ATMOSFER BASINCI koşullarında geçerli olan KAYNAMABUHARLAŞMA ve YOĞUŞMASIVILAŞMA SICAKLIĞI olabildiğince DÜŞÜK seviyede bulunmaktadır.Bunun nedeni açıktır.SOĞUK ORTAMLAR'a ilişkin sıcaklık derecelerinin haliyle düşük seviyeli olması söz konusudur.Mekanik kompresörlü buhar sıkıştırmalı soğutma makinelerinde EVAPORATÖR aygıtı SOĞUK KAYNAK yerleştirilmekte,buharlaşma olayı bu aygıt içinde düşük sıcaklık etkisi altında gerçeklenmektedir.Soğutucu akışkanların DÜŞÜK DOYMA SICAKLIKLARI’NA ve doğallıkla da buna karşılık olan DÜŞÜK DOYMA BASINCI değerlerinde buharlaşa bilmesine gerek vardır.
-
BUHARLAŞMA olayıyla ilgili olarak DÜŞÜK DOYMA SICAKLIĞI değerlerine karşılık olan DOYMA BASINCI değerleri mümkün mertebe düşük düzeyli olmalıdır.Bu özellik soğutucu akışkanların evaporatör aygıtında olabildiğince düşük seviyeli doyma basıncı değerlerinin etkisi altında buharlaşması gerektiğini belirtir. Bu sayede hem kompresör tarafından tüketilen elektrik enerjisi sarfiyatında azalma gözlenir ve hem de buharlaşma basıncının düşük düzeyli olmasına bağlı olarak YOĞUŞMA BASINCI ile YOĞUŞMA SICAKLIĞI’NIN daha fazla artmaması sağlanır.Bir başka avantaj da düşük basınç koşullarında SIZDIRMAZLIK özelliğinin daha kolaylıkla sağlanabilmesi olanağının yaratılmasıdır.
-
Evaporatör aygıtında oluşan buharların kütlesel özgül hacim değerleri olabildiğince düşük olmalıdır.Bu özellik kompresör gücünün azaltılabilmesi ve bu yolla enerji ekonomisi sağlanabilmesi imkanına elverir.Buharlaşma olayı sırasında oluşan buhar hacminin düşük düzeyli olması da aynı amaca hizmet eder.
-
Soğutucu akışkanların olabildiğince düşük düzeyli DOYMA BASINCI değerlerinde yoğuşa bilmesi gerekir.Bu sayede kompresör gücünün azaltılabilmesi olanağı elde edilebildiği gibi KONDANSÖR aygıtının ve dolayısıyla tesisatın daha kolaylıkla denetim altında tutulabilmesi imkanı da sağlanabilir.AKIŞKAN KAÇAĞI TEHLİKESİ’NİN en alt düzeye indirilebilmesi ve böylelikle SIZDIRMAZLIK ÖZELLİĞİ’NİN daha uygun koşullarda sağlanabilmesi de yine bu yolla mümkün olabilir.
-
SOĞUTMA MAKİNESİ’NİN bir ISI POMPASI niteliğinde tasarlanıp SICAK KAYNAK ortamlarının ısıtılması amacıyla ISITMA MAKİNASI olarak kullanılmasının öngörülecek alması halinde KONDANSÖR’ DE gerçeklenen YOĞUŞMA olayıyla ilgili olarak YOĞUŞMA BASINCI’NIN aksine YOĞUŞMA SICAKLIĞI’NIN tam tersine OLABİLDİĞİNCE YÜKSEK düzeyli olmasına gerek vardır.Bunun nedeni sıcaklık düzeyi daha yüksek olan SICAK KAYNAK ortamlarının ısıtabilmesi olanağının elde edilmesi ve ISITMA GÜCÜ'NÜN artırılabilmesi imkanının sağlanabilmesidir.
Bu özelliklerin hepsini birden her şart altında yerine getirebilen üniversal bir soğutkan madde halen mevcut değildir. Fakat, uygulamadaki şartlara göre bunlardan bir kısmı aranmayabilir.Uygulamanın durumuna göre bu özelliklerin gerekli olanlarını sağlayabilen pek çok soğutkan madde mevcut olup bunlar geniş ölçüde kullanılmaktadır.
2.4. Başlangıçtan Bugüne Soğutucu Akışkanlar
Soğutma amacıyla yıllardır değişik fiziksel ve kimyasal özellikte maddeler kullanılmıştır. Bunlar arasında su, karbondioksit, amonyak gibi doğal maddelerin yanı sıra yapay maddeler de tercih edilmiştir.
Soğutma amaçlı ilk makinelerde soğutucu akışkan olarak eter kullanılmıştır. 1870'lerde karbondioksit (CO2), amonyak (NH3) ve kükürt dioksit (SO2) gibi daha uygun maddelerin soğutucu akışkan olarak kullanılabileceği keşfedilmiştir. Bu soğutucu akışkanlar yapay soğutucu akışkanlar çıkıncaya kadar uzun yıllar kullanılmıştır.
En eski yapay soğutucu akışkan olanlardan olan R12 (CFC12), 1930'lu yıllardan itibaren piyasaya yerleşmiştir. Özellikle 2. Dünya Savaşı'ndan sonra CFC' lar ve HCFC' lar piyasaya hakim olmuştur. Amonyak yalnızca büyük soğutma tesislerinde kullanılmaya devam etmiştir. CFC' lar ve HCFC' lar 1974 yılında ortaya atılan ozon tahribatı teorisine kadar geçerliliğini sürdürmüşlerdir. Ozon tahribatı ile ilgili ilk bulgular ortaya çıktığında en yaygın olarak kullanılan soğutucu akışkanlar R11 (CFC11), R12 (CFCI2), R22 (HCFC22) ve R502 idi. 1980'li yıllardan itibaren ozon tahribatı yapmayan alternatif soğutucuların kullanılmasına yönelik araştırmalar başlamıştır.
Çizelge 2.1'de bu güne kadar kullanılmış, hala kullanılmakta olan ve gelecekte alternatif olarak kullanılacak tüm soğutucu akışkan saf maddeler ve kullanılabilirlik sınıfları verilmiştir. Çizelge 2.1' de karışım halindeki soğutucu akışkanlar ve kullanılabilirlik sınıfları verilmiştir.
Çizelge 2.1. Soğutucu akışkanların formül, tanım ve kullanılabilirlik sınıfı
Soğutucu Akışkan
|
Kimyasal Tanımı
|
Kimyasal
Formülü
|
Kullanılabilirlik
Sınıfı
|
R 11 (CFC 11)
|
Triklorformetan
|
CFCI3
|
1
|
R 12 (CFC 12)
|
Diklorformetan
|
CF2 CI2
|
1
|
R 13 (CFC 13)
|
Klortiflormetan
|
CCIF3
|
1
|
R 13 B1(BFC13)
|
Bromtriflormetan
|
CBrF3
|
1
|
R 22 (HCFC 22)
|
Klordiflormetan
|
CHF2CI
|
2
|
R 23 (HCF 23)
|
Triflormetan
|
CHF3
|
3
|
R 32 (HCF 32)
|
Diflormetan
|
CH2 F2
|
3
|
R 113 (CFC113)
|
Triklortrifloretan
|
C2F3CI3
|
1
|
R 114 (CFC114)
|
Triklortrifloretan
|
C2F4CI2
|
1
|
R 115 (CFC115)
|
Diklortetrafloretan
|
C2F5CI
|
1
|
R 123 (HCFC123)
|
Dikolrtrifl üretan
|
C2HF3 CI2
|
3
|
R 125 (HFC 125)
|
Pentafloretan
|
CF3CHF2
|
3
|
R 134a(HFC 134a)
|
Tetrafloretan
|
C2H2F4
|
3
|
R141b(HCFC141b)
|
Flordikloretan
|
C2CI2FH3
|
3
|
R 143a (HFC143 a)
|
Trifloretan
|
CF3CH3
|
3
|
R 152a (HFC 152a)
|
Difloretan
|
C2H4F2
|
3
|
R 290 (HC 290)
|
Propan
|
C3H8
|
3
|
R 600 (HC 600)
|
Bütan
|
CH3CH2CH2CH3
|
3
|
R 600a (HC600a )
|
İzobütan
|
CH(CH3)3
|
3
|
R 717
|
Amonyak
|
NH3
|
3
|
R 718
|
Su
|
H2O
|
3
|
R 744
|
Karbondioksit
|
CO2
|
3
|
Çizelge 2.2. Karışım halindeki soğutucu akışkanlar ve kullanılabilirlikleri
Soğutucu Akışkan
| |
Kullanılabilirlik
Sınıfı *
|
R 401A
|
R22/R124/R152a (%52-%33-%15)
|
2
|
R 402 A
|
R22/R125/R1290 (%38-%60-%2)
|
2
|
R 404 A
|
R 125/R 134a/R 143 a(%44- %4-%52)
|
3
|
R 407 A
|
R32/R125/R134a (%20-%40-%40)
|
3
|
R 407 B
|
R32/R125/R134a (%10-%70-%20)
|
3
|
R 407 C
|
R32/R125/R134a (%23-%25-%52)
|
3
|
R 410 A
|
R32/R125 (%50-%50)
|
3
|
R 500
|
RI2//R152a (%73,8-%26,2)
|
1
|
R 502
|
R115/R22 (%51,2-0/048,8)
|
1
|
R 507
|
R125/R143a (%50-%50)
|
3
|
*Kullanılabilirlik sınıfı
1:Montreal Protokolü kapsamında,üretimi ve kullanımı yasaklanan veya kısıtlanan soğutucu akışkanlar
2: Montreal Protokolü kapsamında, üretimi ve kullanımı henüz yasaklanmayan,
kullanımı kısıtlanan geçiş dönemi alternatif soğutucu akışkanları
3: Montreal Protokolü kapsamında, üretimi ve kullanımı yasaklanan veya
kısıtlanan soğutucu akışkanlara alternatif olarak önerilen soğutucu akışkanlar
|
Dostları ilə paylaş: |
