Gazi ÜNİversitesi

SOĞUTMA DEVRELERİNDE KULLANILAN TANIMLAR

1.1. Temel Kavramlar

1.1.1.Buharlaşma

Evaporatöre gelen soğutucu akışkan % 80 sıvı % 20 buhar halindedir.% 80 sıvı halindeki soğutucu akışkan,hücre içindeki maddelerin ısısını alarak,sıvı halden gaz haline gelmesine buharlaşma denir.

1.1.2. Sıkıştırma

Hücre içindeki ısıyı absorbe ederek,buharlaşmış olan gaz,kompresör aracılığı ile evaporatörden emilir.Piston ile silindir kafası arasında sıkıştırılarak basıncı artırılır.Emilen gazın,pistonun üst stroku esnasındaki durumuna “Sıkıştırma” denir.

1.1.3. Yoğunlaşma

Kompresör tarafından sıkıştırılmış olan soğutucu,yüksek basınçlı gaz halinde kondensere gönderilir.Kondenserde dolaştırılan hava veya su,kondenser boruları içinde bulunan gazın ısısını alarak(basınç sabit kalmak üzere) soğutucu gazı,sıvı haline dönüştürür.Gazın kondenserde sıvı haline dönüştürmesi olayına “Yoğunlaşma” denir.

1.1.4.Genleşme

Kondenserde yoğunlaşan soğuyucu,sıvı tankında birikir.Sıvı tankında ekspenşın valfa gelen soğutucu akışkan,ekspenşın valfın küçücük aralığından.alçak basınç altında bulunan evaporatörün geniş borularına geçince. Basıncı düşer ve soğutucu kaynamaya başlar.Bu olaya “Genleşme” denir.

1.1.5. Basınç

Basınç,birim yüzeye etki eden kuvvettir.Yüzeyi 1 cm² ve etki eden kuvvet 1 kg ise,basınç değeri 1kg/cm^2’dir. Etrafımızı saran havanın 1 cm² ye yapmış olduğu basınca “Atmosferik Basınç”, denir ve “atm” ile gösterilir. Manometreler,atmosfer basıncını gösterdiklerinden, manometrelerin gösterdiği basınca 1 atm eklemek gerekir. Böylece elde edilen basınca “Mutlak Basınç” denir ve “at” ile ifade edilir.Soğutma tekniğinde daima mutlak basınç kullanılır.

Basınç birimi “Pascal (pa)’dır. ( Pa = N / m² )

1.1.6. Isı

Isı, bir moleküler harekettir.Bütün maddelerin küçücük molekülleri arasında titreşim şeklinde sürekli bir hareket vardır.Maddenin sıcaklığı arttıkça,moleküler hareketin hızı da artar ve ısı birimi “Joule (J)”dür.

4,187 Joule=1 kalori (cal) dir.

1 Joule=0,2388 kaloridir.

Kcal ve BTU’da ısı birimi olarak kullanılmaktadır.

1.1.7. İç Enerji

Bir sistemin sahip olduğu ve moleküler veya atomsal hareketle bunu meydana getiren kuvvetlerin oluşturduğu enerjidir.Termal enerji de denmektedir.

1.1.8. Isınma Isısı

Bir maddenin birim ağırlığının sıcaklığını 1^oC artırmak için ilave edilmesi veya sıcaklığını 1^oC düşürmek için alınması gereken ısıdır.

1.1.9. Gizli Isı

Maddenin sıcaklığı değişmeden konumunun değişmesine yol açan ısı alış-verişidir.

1.1.10. Sıcaklık

Sıcaklık, moleküler hareket hızını gösteren ve bildiren bir deyimdir.Yani bir maddenin ısı yoğunluğunu veya ısı seviyesini gösteren ölçüdür. Sıcaklık ölçümü Kelvin, Celsius,Fahrenhayt,ve Santigrat derece olarak okunur.

1.1.11. Soğukluk

Gerçekte soğuk denilen bir olgu yoktur.Maddenin daima bir sıcaklık derecesi vardır.Soğuk deyimi,sıcaklığından bir kısmını kaybetmiş cisme denir. İnsanların hislerine göre sıcaklık ve soğukluk dereceleri, tamamıyla bir varsayımdır.Bizim için soğuk olan +18 ^oC, Eskimolar için sıcak bir derecedir.Ayrıca +50 ^oC ve +40 ^oC olanı diğerine kıyasla daha soğuktur.Fakat insanlar için her ikisi, de sıcaktır. Halbuki burada +40 ^oC daha az sıcak olduğu için, soğuk deyimi kullanılmıştır.

1.1.12. Maddenin Soğuması

Bir madde kapalı bir odaya (hücreye) konsa, maddenin sıcaklık derecesi ile odanın sıcaklık derecesi farklı olduğu takdirde, belirli bir süre sonra, her ikisinin sıcaklık derecesi aynı olur.Yani, soğuk hücreye konulan sıcak madde, belirli bir süre sonunda,hücrenin sıcaklık derecesine ulaşır.Yani, sıcak cisim, ısısını soğuk cisme verir ve sonunda, her ikisinin sıcaklık derecesi bir olur.Bu olaya “Maddenin Soğuması”denir.

1.1.13. Isı Tutumu

Bir cismin sıcaklığı,yükseldiği veya alçaldığı zaman, o cisme verilen veya o cisimden alınan ısı miktarına “Isı Tutumu” denir.

Isı tutumu;1 kg suyun sıcaklığını 1 ^oC yükseltmek veya alçaltmak için verilmesi veya alınması gereken ısı miktarına eşit olup, kcal ile anlatılır.

1.1.14. Suyun Donması

0 ^oC deki suyu, kabını oynatmadan çok dikkatli olarak soğutulursa,sıcaklığı aşağı yukarı -6 ^oC ye gelinceye kadar sıvı halinde olduğunu, yani donmadığı görülür.Eğer bu durumda, kap sallanırsa, su birdenbire donup katılaşır ve derecesi derhal 0 ^oC olur.Buna rağmen teknikte suyun donma derecesi 0 ^oC olarak kabul edilir.Çünkü su içinde makinelerden gelen bir titreşim vardır.

1.1.15. Frigori

Herhangi bir cismin bir kilogramının sıcaklığını 1 ^oC alçaltmak için alınması gereken ısı miktarına (-1 kcal) “Frigori” denir.

1.1.16. Ergime ve Katılaşma

Bir katı maddenin,ısı etkisi ile sıvı hale geçmesine”Ergime” denir.Ergiyen maddeden ısı alınırsa,madde tekrar katı hale geçer.Bu olaya da “Katılaşma” denir. Cisimler ısıtıldığı zaman ısı alırlar.Yani,sıcaklıkları yükselir.Fakat kolay ergiyebilen bir cisim katı halde ve ergime sıcaklığında bulunuyorsa,ergiyinceye kadar verilen ısı sıcaklığını artırmaz fakat ısı almaya devam eder.Alınan bu ısıya “Ergime ısısı”denir.Bu değerler her madde için başkadır.Örneğin 0 ^oC deki buzun 1 kg ına 80 kcal verilirse 0 ^oC de su elde edilir.Görüldüğü gibi verilen ısı, sıcaklığını değiştirmeden şeklini değiştirmiştir.

1.1.17. Buharlaşma Isısı

Sıvı cisimler buharlaşma sıcaklığına geldiklerinde kendilerine verilen ısı, cismin sıcaklığının artmasını değil de,buharlaşmasını sağlar.Buharlaşma sona erinceye kadar sıcaklık aynı kalır.Bu değere “Buharlaşma Isısı” denir. Örneğin, su ısıtıldığında,sıcaklığı 100 ^oC ye ulaşır ve 539 kcal/kg ısı daha verirse su buharlaşır.Buharlaşma sona erinceye kadar sıcaklık artmayıp 100 ^oC de sabit kalır.