Gazi ÜNİversitesi

3.2.3.3. Çift Yuvalı Termostatik Genleşme Vanaları

Büyük kapasiteli vanalarda yuva alanın büyük olması ve kısmi yüklerde dalgalanma olayına meyletmesinin sonuçlarını önlemek üzere bazı TGV’ler çift yuvalı olarak yapılırlar. Çift yuvalı TGV’lerde yuvalardan birisinde basınç farkıyla oluşan kuvvet, diğerindeki basınç farkıyla oluşan kuvvetin aksi yönünde olup birbirini dengelemeye çalışacak ve TGV’nin üç ana çalışma kuvvetini etkilemeyecektir.

3.2.3.4. Çift Kuyruklu Termostatik Genleşme Vanası

Derin soğutma uygulamalarında, buharlaştırıcıdaki çok az bir basınç kaybının dahi büyük kızgınlık değerine karşıt olması nedeniyle bu uygulamalarda normal türden bir TGV kullanılması, vananın açık ve kapalı konumları arasında, kızgınlık değerinde geniş salınımlara sebep olacaktır. Bunun önlenmesi TGV kapasitesini aşırı büyütmekle kısmen önlenebilir. Fakat bunun yanında diğer sorunları ve ekonomik olmayan çözümleri getirir. Bunun yerine sıcaklık farkı prensibiyle çalışan çift kuyruklu bir TGV getirilmiştir.

3.2.3.5. Pilot Kontrolü Termostatik Genleşme Vanası

Büyük kapasiteli soğutma sistemlerinde, TGV’nin pilot kontrollü olarak tasarım türü sık kullanılır. Pilot kontrollü TGV pistonlu tip bir basınç ayarlayıcısıyla, küçük kapasiteli bir TGV’den oluşmaktadır. Küçük kapasiteli TGV kızgınlık değerini ve çıkış basıncını ölçerek, normal bir TGV’de olduğu gibi soğutucu akışkan geçişini kontrol eder. Soğutucu akışkanın bu şekilde kontrolüyle ana gövdedeki pistonun üzerindeki basınç azalıp çoğaltılabilmektedir. Böylece soğutucu akışkanın buharlaştırıcıya geçişi, istene buharlaştırıcı sıcaklığını muhafaza edecek şekilde sağlanmış olur. Ayrıca pilot kontrol hattı üzerine konulacak küçük bir selonoid vana soğutucu akışkan akışını tamamen açmak veya kapamak için yeterli olacak ve ayrıca sıvı soğutucu akışkan borusuna büyük çap veya kapasitede bir selenoid vana konulmasına gerek kalmayacaktır. Selenoid vananın kapatılması suretiyle ana gövdedeki pistonu hareket ettiren soğutucu akışkanın geçişi duracak ve ana vana normal kapalı konumuna gelerek konulduğu boru hattındaki akışı kapatacaktır.

3.2.3.6. Basınç Sınırlamalı ve Çok Çıkışlı Termostatik Genleşme Vanaları

Bir başka tür TGV’de, basınç sınırlamalı TGV’dir. Buharlaşma basıncı belli bir emniyet sınırını aştığında soğutucu akışkan akışını tamamen durdurur. Böylece emiş basıncının aşırı dereceye yükselmesini ve bunun sonucu aşırı motor yüklenmesini önlemiş olur. Keza kompresörün ilk kalkışında da emiş basıncının da süratle normal seviyeye indirilmesi sağlanmış olur. Bunu sağlaması için TGV’ye çift diyafram konulması ve sıvı dolumlu kuyruk ile güç mekanizması kullanılması tertibi uygulanır. Bazı TGV konstürüksiyonları, soğutucu akışkan dağıtıcısını da üzerinde taşıyacak tarzda tasarlanmıştır. Çok çıkışlı TGV adıyla tanımlanan bu tür vanalar çıkış sayısı belli olan daha çok paket tip soğutma veya klima uygulamaları için uygundur.

3.2.3.7. Elektrik Akımıyla Çalışan Termostatik Genleşme Vanaları

Son yıllarda bilhassa küçük kapasiteli soğutma sistemlerinde uygulanmaktadır. Buharlaştırıcı çıkışındaki sıvı mevcudiyetini ve sıcaklığını hisseden bir termistör buna uygun bir sinyal üretir ve vananın tahrik mekanizmasına gönderir. Bu sinyalin büyüklüğüne göre vana biraz daha açılır veya kapanır. Böylece soğutucu akışkan akışı arttırılır veya azaltılır. Isıl tip genleşme vanaları ilaveten daha başka elektronik genleşme vanaları da yapılıp kullanılmaktadır. Dalga genişlik modülasyonu; açma kapama sürelerinin kısaltılıp uzaltılması suretiyle soğutucu akışkan akışını kontrol eder. Elektrikli servomotorlarla tahrikli genleşme vanalarıdır.

3.2.4. Termostatik Ekspansiyon Valfleri

Evaparatöre sıvı soğutkan akışını kontrol ve ayar eden, evaparatörde buharlaşan miktar sıvı soğutkanı hassas ölçüde tekrar evaparatöre sevk eden hassas bir aparattır. Evaparatörden giden soğutkanın miktarı, indirekt olarak ve TEV yardımıyla soğutkanın çıkış sıcaklığını veya çıkış basıncının ölçülmesi, yani yük değişimlerinin izlenmesi suretiyle saptanır buna uygun şekilde, TEV evaparatöre yeni sıvı sevk eder. Bu suretle evaparatöre sıvı soğutkanın burada hasar yapmasını önlemiş olur. TEV, soğutkanın evaparatörü terk ederken belirli bir emniyetli kızgınlık değerini muhafaza etmesini sağlar. İşte TEV’in sağlıklı çalışmasını sağlayan, bu kızgınlık değeri ile bunun değişimlerinin yakınen izlenmesidir. Bir TEV’in kısma (ayar) işlemini yapan mekanizmasını etkileyen üç basınç mevcuttur;

a) Sıcaklık izleyici kuyruk vasıtasıyla diyaframa iletilen duyarga basıncı,

b) Evaparatördeki basınç,

c) Kızgınlık yayının eşdeğer basıncı.

TEV’ler genel olarak iç ve dış dengelemeli olmak üzere iki değişik konstürüksiyona sahiptirler.

3.2.4.1. İç Dengeli TEV

Bu tip valflerin çalışması sırasında üç çalışma rejimi meydana çıkabilir;

a) Kuvvetlerin dengede olması,

b) Kızgınlık değerinde artma olması,

c) Kızgınlık değerinde azalma olması.
Örneğin, R12 soğutkan ile ve 4,4 ^oC evaparatör sıcaklığında (2,6 atü basınçta) çalışan bir evaparatörün çıkış yerinde sıcaklık 21 ^oC ise, 5,6 ^oC kızgınlık değeri mevcut demektir.TEV’in kuyruk ve güç mekanizmasında da aynı R12 şarj olduğu kabul edilirse, P1 basıncının aynı basınç – sıcaklık karakteristiklerini (doymuş buhar için) takip edeceği görülür. Kuyruktaki sıcaklık evaparatör çıkışında ki sıcaklıkla aynı seviyede olacağı için, güç mekanizmasında 10 C karşıtı olan R12 doymuş buhar basıncı (3,28 atü) meydana gelecektir ki bu, valf iğnesini açıcı yöndedir. Diyaframın alt yüzünde iseevaparatör basıncı P2 = 2,6 atü olarak mevcut olup yay kuvvetinden dolayı meydana gelen basınç P3 = 0,68 atü olacaktır. Zira, 3,28 = 0,68 + 2,6 atü dengesi kurulmalıdır ki iğne mekanizması dengelenebilsin. Evaparatördeki soğutma yükünde değişme olduğunda ise kızgınlık değeri değişeceği için, kızgınlığın artması halinde iğne açılmaya, kızgınlığın azalması halinde ise iğne kapanmaya çalışacaktır.
Bazı iç dengelemeli valflerin kızgınlık ayarları TEV’nin imal edildiği fabrikada yapılır ve ayrıca bir ayar vidası yoktur. Daha ziyade belli ve seri bir soğutma uygulaması için yapılan bu tip valflerde kızgınlık değerinin tespiti ancak gerçek çalışma şartları meydana getirilerek yapılacak deney sonucu bulunabilir.