İÇİndekiler açiklamalar III
Yüklə 0,72 Mb.
|
| 3.7.2.2. R12 (CCl2F2)
Bugün, soğutma maksadı ile en çok kullanılan soğutucu akışkandır. Zehirli, patlayıcı ve yanıcı olmaması sebebiyle tamamen emniyetli bir maddedir. Bunlara ilaveten, en ekstrem çalışma şartlarında dahi stabil ve bozulmayan, özelliklerini kaybetmeyen bir maddedir. Ancak, açık bir aleve veya aşırı sıcaklığa haiz bir ısıtıcı ile temas ettirilirse çözüşür ve zehirli bileşkelere ayrışır. Kondenserde, ısı transferi ve yoğuşma sıcaklıkları bakımından oldukça iyi bir durum gösterir. Yağlama yağı ile tüm çalışma şartlarında karışabilir ve yağın kompresöre dönüşü basit önlemlerle sağlanabilir. Yağı çözücü (Solvent) özelliği, kondenser ve evaporatör ısı geçiş yüzeylerinde yağın toplanıp ısı geçişini azaltmasını önler. Buharlaşma ısısının düşük olması sebebiyle sistemde dolaşması gereken akışkan debisi fazladır. Fakat bu önemli bir mahzur olmadığı gibi küçük sistemlerde, akış kontrolünün daha iyi yapılması yönünden tercih edilir. Büyük sistemlerde ise buhar yoğunluğunun fazlalığı ile, birim soğutma için gerekli silindir hacmi R - 22, R - 500 ve R - 717 (Amonyak) dan çok farklı değildir. Birim soğutma için harcanan beygir gücü de takriben aynı seviyededir. 3.7.2.3. R13 R13 (CClF3), -70 C ile -45 C arasında kullanılan düşük sıcaklık soğutucusudur. Az sayıda endüstriyel soğutma tesisinde kullanılmaktadır. 48
3.7.2.4. R13B1 R13B1 (CBrF3), -70C /-45C aralığında endüstriyel soğutucularda kullanılmaktadır. Yüksek ozon tüketme kapasitesi nedeniyle Montreal Protokolü kapsamında üretimi ve tüketimi tamamen durdurulmuştur. 3.7.2.5. R22 (CHClF2) Diğer fluo - karbon soğutucu akışkanlarda olduğu gibi R22’de emniyetle kullanılabilecek zehirsiz, yanmayan, patlamayan bir akışkandır. R22, derin soğutma uygulamalarına cevap vermek üzere geliştirilmiş bir soğutucu akışkandır, fakat paket tipi klima cihazlarında, ev tipi ve ticari tip soğutucularda da, bilhassa daha kompakt kompresör gerektirmesi (R12’ye nazaran takriben 0.60 katı) ve dolayısıyla yer kazancı sağlaması yönünden tercih edilir. Çalışma basınçları ve sıcaklıkları R12’den daha yüksek seviyede ve fakat birim soğutma kapasitesi için gerekli tahrik gücü takriben aynıdır. Çıkış sıcaklıklarının oldukça yüksek olması sebebiyle, bunun aşırı seviyelere ulaşmasına engel olmak için emişteki kızgınlık derecesini mümkün mertebe düşük tutmalıdır. Derin soğutma uygulamalarında, aşırı çıkış sıcaklıkları ile karşılaşılabileceğinden (yüksek sıkıştırma oranı sebebiyle) silindirlerin su gömlekli olması tavsiye edilir. Yağ dönüşünü sağlamak için R12’ye nazaran daha dikkatli ve iyi işlenmiş dönüş boruları döşenmeli, derin soğutma uygulamalarında muhakkak yağ ayırıcı konulmalıdır. R12 yağ ile daha çabuk ve iyi karışmaktadır. Su ile ise R22 daha çabuk ve yüksek oranda karışır. 3.7.2.6. R114 R114 (CClF2), yanmayan ve zehirli özelliği olmayan bir soğutucu maddedir. 80 C - 120 C arasında endüstriyel ısı pompalarında kullanılmaktadır. 3.7.2.7. R123 R123 (CHCl2CF3), santrifüj soğutucu ünitelerde kullanılan ve R11’e en uygun olan alternatif soğutucu maddedir. R11’evaporatör metalik olmayan malzemeleri etkileme gücü daha fazladır. Dolayısıyla R123’evaporatör geçişte tüm kauçuk esaslı malzeme değiştirilmelidir. R11’evaporatör göre daha düşük enerji verimine sahiptir. Zehirleyici özelliği nedeniyle kullanıldığı ortamda ek tedbirler gerektirmektedir. 8 saat boyunca maruz kalınacak maksimum doz 10 ppm’dir. 3.7.2.8. R134A R134a (CF2CH2F), termodinamik ve fiziksel özellikleri ile R12’ye en yakın soğutucudur. Halen ozon tüketme katsayısı 0 olan ve diğer özellikleri açısından en uygun soğutucu maddedir. Araç soğutucuları ve ev tipi soğutucular için en uygun olan alternatiftir. Ticari olarak da temini olanaklıdır. Yüksek ve orta buharlaşma sıcaklıklarında ve / veya düşük basınç farklarında kompresör verimi ve sistemin COP (cofficient of performance) değeri R12 ile yaklaşık aynı olmaktadır. Düşük sıcaklık için çift kademeli sıkıştırma 49 gerekmektedir. R134a, mineral yağlarla uyumlu olmadığından poliolester veya poliolalkalinglikol bazlı yağlarla kullanılmalıdır. 3.7.2.9. R143A R143a (CF3CH3), R502 ve R22 için uzun dönem alternatifi olarak kabul edilmiştir. Amonyak kullanımının uygun olmadığı düşük sıcaklık uygulamalarında kullanılmaktadır. Yanıcı özelliğe sahip olduğundan dönüşüm ve yeni kullanımlarda güvenlik önlemleri göz önünde tutulmalıdır. Sera etkisi R134a’ya göre iki kat daha fazladır. R125 R134a ile birlikte değişik oranlarda kullanılarak R502 alternatifi karışımlar (R404A gibi) elde etmek için kullanılmaktadır. 3.7.2.10. R125 R125 (CF3CHF2), R502 ve R22 için uzun dönem alternatifi olarak kabul edilmiştir. R143 gibi amonyak kullanımının uygun olmadığı düşük sıcaklıklar için düşünülmüştür. Yanma özelliği yoktur. Ancak sera etkisiR134a’dan iki kat daha fazladır. R134a, R143a R32 ile (örneğin R404A veya R407A gibi) değişik oranlarda kullanılarak R502 alternatifi karışımlar elde edilmektedir. 3.7.2.11. R152A Ozon tahribatına neden olmayan ve sera etkisi çok düşük olan (R12’nin %2’si kadar) R152a (C2H4F2), ısı pompalarında R12 ve R500 için alternatif olarak kabul edilmiştir. R12 ve R134a’dan daha iyi COP’a sahip olan R152a mineral yağlarla da iyi uyum sağlamaktadır. Yanıcı ve kokusuz olan R152a zehirleyici özellik göstermez. Termodinamik ve fiziksel özellikleri R12 ve R134a’ya çok yakındır. Bu yüzden dönüşümlerde kompresörde herhangi bir modifikasyona gerek kalmaz. Hacimsel soğutma kapasitesi R12’den %5 daha düşüktür. 3.7.2.12. R401A R22, R124 ve R152a’dan oluşan (ağırlıkça sırasıyla %52 / 33 / 15 oranında) ve R12 için alternatif kabul edilen zeotropik bir karışımdır. HCFC içerdiğinden nihai bir alternatif olmayıp 2030 yılına kadar kullanılabilecektir. Bu soğutucu DUPONT tarafından SUVA MP39 adıyla piyasaya sunulmuştur. 3.7.2.13. R402A R22, R125 ve R290’dan oluşan (ağırlıkça sırasıyla %38 / 60 / 2 oranında) ve R502 için alternatif kabul edilen zeotropik bir karışımdır. HCFC içerdiğinden nihai bir alternatif olmayıp 2030 yılına kadar kullanılabilecektir. Bu soğutucu DUPONT tarafından SUVA HP80 adıyla piyasaya sunulmuştur. 50
3.7.2.14. R404A R125, R134a ve R143a’dan oluşan (ağırlıkça sırasıyla %44 / 4 / 52 oranında) ve R502
3.7.2.15. R407A / R407B / R407C R407A / R407B / R407C, R32, R125 ve R134a’dan oluşan (ağırlıkça sırasıyla %20 / 40 /40, %10 / 70 / 20 ve % 23 / 25 / 52 oranlarında) ve R502 için alternatif kabul edilen zeotropik bir karışımlardır. Bu soğutucular ICI tarafından KLEA60, KLEA61, KLEA66 ve DUPONT tarafından SUVA AC9000 (R407C) adlarıyla piyasaya sunulmuştur. 3.7.2.16. R410A R32 ve R125’den oluşan (ağırlıkça %50 / 50 oranında) ve R22 için alternatif kabul
R500, R12 ve R152a’dan oluşan bir azeotropik bir karışımdır. Karışım oranı ağırlıkça % 73.9 R12, % 26.2 R152a’dır. Düşük oranda R12’ye alternatif olarak kullanılmaktadır. R12’ye göre daha iyi COP değerine ve % 10 - 15 daha yüksek hacimsel soğutma kapasitesine sahiptir.[11] 3.7.2.18. R502 R502, R22 ve R115’den oluşan bir azeotropik bir karışımdır. Karışım oranı ağırlıkça % 48.8 R22, % 51.2 R115’tir. En çok kullanıldığı alan soğuk taşımacılık ve ticari soğutuculardır. CFC içerdiğinden üretimi durmuştur. Düşük sıcaklıklarda yüksek hacimsel soğutma kapasitesine sahiptir. -20, -40 C aralığında R22’den % 1 ile % 7 arasında daha yüksek olmaktadır. COP değeri çalışma koşullarına bağlı olarak R22’den %5 - 15 daha düşüktür. 3.7.2.19. R507 R507, R125 ve R134a’dan oluşan (ağırlıkça %50 / 50 oranında) R502 için kabul edilen bir alternatiftir. Bu soğutucu ALLIED SIGNAL tarafından GENETRON AZ50 adıyla piyasaya sunulmuştur. 51 3.7.2.20. R717 (Amonyak) Bugün, fluo - karbon ailesinin dışında geniş ölçüde kullanılmaya devam edilen tek soğutucu akışkan Amonyak’dır. Zehirleyici ve bir ölçüde yanıcı - patlayıcı olmasına rağmen mükemmel ısıl özelliklere sahip olması sebebiyle, iyi eğitilmiş işletme personeli ile ve zehirleyici etkisinin fazla önem taşımadığı hallerde, büyük soğuk depoculukta, buz üretiminde, buz pateni sahalarında ve donmuş paketleme uygulamalarında başarıyla kullanılmaktadır. Buharlaşma ısısının yüksek oluşu ve buhar özgül hacminin de oldukça düşük olması sistemde dolaştırılması gereken akışkan miktarının düşük seviyede olmasını sağlar. R22’de olduğu gibi çıkış sıcaklıkları yüksek seviyeli olup kompresör kafa ve silindirlerinin su soğutma gömlekli olması tercih edilir. Amonyak yağ ile karışmaz, fakat karterdeki çalkantı ve silindirdeki yüksek hızlar yağın sisteme sürüklenmesine sebep olur. Bu nedenle, gerek kompresör çıkışına yağ ayırıcı koymak suretiyle, gerekse evaporatörden kompresöre yağın dönüşünü kolaylaştıracak tarzda boru tertibiyle yağın kompresör karterine birikmesi sağlanmalıdır. 3.7.3. Yağlama Yağları Soğutma kompresörlerinde kullanılan yağlama yağlarından, daha başka ve anormal bir mekanik cihaz yağlamasından beklenenden çok daha fazla özellikler aranır, şöyle ki; Yağ, sıkıştırılan soğutucu akışkanın basınç tarafından emme tarafına sızmasını önlemelidir. Soğutucu olarak yardımcı olmalıdır (yataklardaki ısıyı almalı ve karterde biriken ısının dış cidarlara ve dolayısıyla çevreye iletilmesini sağlamalıdır).
Hermetik ve yarım hermetik makinelarda, motor sargıları yağ ile temas edeceğinden, yağın elektrik geçirgenliği çok düşük seviyede olmalıdır. Ne kadar önlem alınırsa alınsın, yağlama yağının bir kısmı Kondenser ve evaporatöre taşınır. Önemli olan, buralarda yağın toplanıp kalmaması ve fakat süratle tekrar kompresör karterine dönmesidir. Bunu sağlamak üzere, yağlama yağı düşük sıcaklık seviyelerinde de yeterince akıcı olmalıdır.
Yağ içinde asılı vaziyette (Suspendet) tortu, reçine, mumlaşan vaks gibi yabancı maddeler bulunmamalıdır. Bunlar, kapiller boru veya ekpansiyon valfı yuvasına tıkayıp soğutucu akışkan geçişini engeller, evaporatör iç yüzeyine sıvaşıp ısı transferini azaltır. 52 Bilhassa hermetik tip kompresörlere yağlama yağı bir defa konulur ve kondenserin ömrü boyunca yenilenmeden dayanması istenir. Nihayet en önemlisi yağlama yağının temasta bulunduğu; soğutucu akışkan. Metal yüzeyler, motor sargılarının emayesi - izolesi ve sistemde bulunabilecek daha pek çok madde ile kimyasal reaksiyonlara girip bozulmaması yani kimyasal yönde stabil olması gerekir. Bütün bu özellikleri bir arada yerine getiren ideal bir yağlama yağının mevcut olmadığı söylenebilir. Fakat uygulamanın durumuna göre bazı özellikler diğerlerine göre tercih veya feda edilebilir. Örneğin, viskosiyesi yüksek bir yağ kompresörde gaz basıncını muhafaza yönünden iyi netice verirken gerek sistemden kompresöre dönüş zorluğu ve gerekse evaporatör ısı transferini azaltıcı (iç yüzey sıvaşarak) yönlerden istenmeyen durumlar meydana koyar. Bu tür yağın sürtünmeyi azaltıcı etkisi de daha azdır. Keza, kimyasal yönden çok dengeli olan bir yağ çoğu zaman iyi yağlama özelliklerinden uzaktır. Soğutma tesisatlarında kullanılan mineral yağlama yağlarını 4 ana grupta toplamak mümkündür. Naftanik asıllı yağlar (doymuş - satüre hidrokarbonlar) Parapinik “asıllı yağlar” (doymuş hidrokatbonatlardır) Aromatikler Hidrokarbon asıllı olmayan yağlar (polar aromatikler veya resimler) Genellikle yukarıdaki molekül yapısı tek başına ve saf olarak bir yağda bulunmayıp iki grubun molekül yapısı beraberce görülür. Örneğin bir parapinik zincirini naftelik veya hoş kokulu yapıyla birleştirilmesi gibi. Bu karmaşık yapıyı tarif ve analiz etmek genellikle 2 şekilde yapılır; karbon tarzı analiz ve moleküler analiz. Mineral yağlar R-13, R-22 ve R-502 soğutucu akışkanlar ile zor karışır ve bu hem kompresöre yağın dönüşünü güçlendirir hem de evaporatörde ısı transferini azaltır. Buna bir çözüm getirmek üzere araştırmalar sentetik yağların bulunmasına yöneltilmiştir. Bulunan en tatmin edici soğutma yağlama yağı cinsi Alkali - Benzerler olmuştur. Bu yağlama yağları, halokarbon türü soğutucu akışlarda iyi çözülmesi yanında yüksek sıcaklıklara ve oksidasyona karşı daha iyi dayanıklılık göstermektedir. Sentetik yağlardan bazılarını saymak gerekirse; sentetik parapinler, poliglikoller, iki bağlı asit esterleri, Neopentil esterleri, silikonlar, silikat esterleri, florin bileşikler sayılabilir. Sentetik bir yapın soğutma uygulamasında kullanılmasında çok dikkatli olmak gerekir.
53
Piyasa adı ve imalatçı firma isimleri ile en sık rastlanan ve kullanılan soğutma yağları aşağıdaki listede verilmektedir. Soğutma kompresöründe en önemli aranan yağlama yağı özelliği yağın akışkanlığını ve sürtünmeyi azaltıcı özelliğidir. Bunu ise yağın viskosite sayısı belirler. Kompresör tip ve büyüklüklerine göre tavsiye edilen yağlama yağı viskositeleri aşağıdaki tabloda verilmektedir. Uygulama
A A A A A A A A A A A B B Kompresör Tipi ve Soğutucu Akışkan Cinsi Vida tipi amonyak kompresörü Pistonlu amonyak kompresörü Pistonlu tip CO2 kompresörü Santrifüj tip R11 kompresörü Pistonlu tip R12 kompresörü Santrifüj tip R12 kompresörü Rotatif tip R12 kompresörü Pistonlu tip R22 kompresörü Pistonlu tip diğer halojen refrijeran kompresörü Santrifüj tip diğer halojen refrijeran kompresörü Rotatif tip diğer halojen refrijeran kompresörü Vida tipi diğer halojen refrijeran kompresörü Yağ soğutma sistemine ve kompresör silindirine giriyor ise Yağ soğutma sistemine ve kompr. Girmiyor/cebri yağlama 54 Yağla Yağı Viskositesi SSU (37,8 °C’ de) 280 - 300 150 - 300 280 - 300 280 - 300 150 - 300 280 - 300 280 - 300 150 - 300 150 - 300 280 - 300 280 - 300 150 - 300 150 - 300 500 - 600 
B Yağ soğutma sistemine Girmiyor/çarpmalı yağlama
ve kompr. 150 - 160 Şekil 3.4: Soğutma kompresörleri için yağlama yağı viskoziteleri Yağlama yağlarının analizinde esas alınan diğer özellikler; özgül ağırlık, moleküler ağırlık, akma sıcaklığı, alev alma sıcaklığı, anilin noktası, yağın soğutucu akışkanda erimesi (karışması) şeklinde sayılabilir. Kısmen de olsa bütün gazlar mineral yağların içinde erir. Fakat bazı gazlar yüksek derecede erime gösterirler. Diğer yandan bu erimenin oranı gazın basıncı ile cinsine ve yağın sıcaklığına ve cinsine de bağlıdır. Refrijeran viskositesi yağ viskositesinden çok daha düşük seviyede olduğundan yağ ile refrijeranın karışması sonucu yağın viskositesi azalır. Mineral yağlarda çok az eriyen iki refrijeran madde, amonyak ve karbondioksit diğerlerinden karakteristik bir ayrıcalık gösterir. Aşağıdaki tablo en sık rastlanan soğutucu akışkanların mineral yağlarda erime (karışma) durumunu özetlemektedir. Tamamen
Az
Karışma R - 11 R - 12
R - 21 R - 113
R - 500 Oranda
Karışma R - 13Bl. R - 501 Seviyede Karışmaz (Çok az= Karışma Karışma
R - 22 R - 13 R - 114 R - 14 Amonyak (20 C ve Atm. R - 115 Basıncında % 0,3 ağırlık) R - 152a
R - C318 R - 502 CO2 (20 C ve Atm. Basıncında % 0,2 ağırlık)
Yağlama yağının, soğutma sisteminde etkin olan diğer bir özelliği yağın düşük sıcaklıklardaki mumlaşmasıdır (wax separation). Kapiller borulu küçük sistemlerde kapiller borunun tıkanmasına ve soğutucu akışkan geçişini engellemesine sebep olur. Eksapsiyon valflı sistemlerde de valf iğnesinin yapışmasına ve hareketinin engellenmesine sebep olur. Bunu önlemek için uygulamanın cinsine göre, bilhassa derin soğutma yapan sistemlerde, yağın mumlaşma sıcaklığının evaporatör sıcaklığının yeterince altında olmasına dikkat edilmelidir. Kompresör karterinde yağın aşırı şekilde köpürmesi (foaming) istenmeyen bir özelliktir ve yağın cinsi ile ilgili olduğu kadar kompresöre aşırı miktarda sıvı refrijeran gelmesi ile artış gösterir. Aşırı köpürme, yağın yağlama özelliğini ters yönde etkilediği gibi motor sargılarındaki (hermetik kompresör) ve sürtünmeden gelen ısının kompresörden uzaklaştırılmasını zorlaştırır. Yağlama yağının köpürmesini azaltan katkı maddeleri mevcuttur. Fakat kompresör imalatçıları çoğunlukla bu katkı maddelerine ihtiyaç kalmadan sitemin tertiplenmesini önermektedir. 55 
3.8. Termostat Soğutulacak hacim, soğutulacak akışkan veya evaporatör gibi kısımların sıcaklıkların belirli değerler arasında kalmasını temin gayesi ile kumanda kontrol cihazlarıdır. Termik genişleme valfında olduğu gibi termostatın hassa olan ucu (kuyruk) soğutma devresinin sıcaklığı kontrol edilecek kısmına tesbit edilir. Ayar edilen sıcaklığa göre elektrik devresi açılıp kapanarak kompresörü tahrik eden elektrik motoruna veya magnetik valfa kumanda edilir. Termostat esas olarak hassas uç, kapiler boru ve esnek bükümlü borudan meydana gelmiştir. İstenen sıcaklık ayarına göre bir kutuplu değişken kontak üzerinden elektrik devreye kumanda yapılır. Hassas uçta sıcaklık yükselmesi ile kapiler boru ve esnek bükümlü boru üzerinden ona pim yay ile denge oluncaya kadar yukarıya hareket eder. Diferansiyel termostatları büyük ve küçük sıcaklıklar arasındaki farka göre elektrik devresini açar ve kapatır. Bu tip termostatlarda büyük sıcaklık ve küçük sıcaklıklar için iki ayrı hassas uç bulunur. Ayar diski ile istenilen sıcaklık farkı ayar edilir. Küçük ve büyük sıcaklık hassas uçlarının bulundukları ortam sıcaklıkları farkı azalınca ona pim geriye doğru hareket eder. Ayar edilen sıcaklık farkına erişilince kontak kolu üzerinden kontak sistemi devresi açılır. Sıcaklık, ayar edilen sıcaklık devresi açılır. Sıcaklık, ayar edilen sıcaklık devresi takriben 2 C yi geçince devre yine kapanır. Şekil 3.20: Termostatın yapısı Şekil 3.21: Termik koruyucu 56 Şekil 3.22: Termostat çeşitleri 3.9. Soğutmada Arıza Tespiti Bir soğutma sistemi, bir soğutucunun buharlaşması ve yoğunlaşma vasıtasıyla ısıyı, bir ısı kaynağından bir ısı havuzuna transfer eden bir cihazdır. Ayrıca, soğutma sistemi sıvı soğutucunun kayma noktasının kontrol edilmesiyle çalışır.
Aşağıda verilenler, soğutma sistemi arızaları için önerilen nedenlerdir. Düşük emme basıncı Yüksek emme basıncı Yüksek basma basıncı Düşük basma basıncı Evaporatörde hatalı yük Kötü yük dağılımı 57
Tıkalı dağıtım veya serpantin devreleri Kısıtlı veya tıkalı sıvı hattı Soğutucu basınç düşürücü cihazı yanmış (bozulmuş) veya yanlış ayarlanmış Gerekenden küçük boyutlandırılmış soğutucu hatları Soğutucu eksikliği Aşırı soğutucu dolumu
Arızalı fan motoru veya tahriği Ünite yerleşimi Sistemde hava Kısıtlı sıcak gaz hattı Soğutucu kontrol cihazının kaçırması Yağla tıkanmış serpantin Düşük ortam sıcaklığı
Gerekenden küçük boyutlandırılmış ünite Titreşim / gürültü. Düşük emme basıncı
Yüklə 0,72 Mb. Dostları ilə paylaş:
|
