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
