2 BÖLÜM 1 SOĞUTUCU AKIŞKANLAR

Transkript

1 SOĞUTUCU AKIŞKANLAR

2 İÇİNDEKİLER Sayfa ÖNSÖZ 2 BÖLÜM 1 SOĞUTUCU AKIŞKANLAR Soğutucu Akışkanlar R R R R134A R401A R402A R404A R407C R410A R R R R717 (Amonyak) R R13B R

3 R143A R R152A Soğutucu Akışkanlarda Aranılan Özellikler.. 16 BÖLÜM 2 YAYGIN SOĞUTUCU AKIŞKANLAR VE ONLARIN KİMYASAL İSİMLERİ Yaygın Soğutucu Akışkanlar ve Kimyasal İsimleri 18 BÖLÜM 3 ALTERNATİF SOĞUTUCU AKIŞKANLAR Alternatif Soğutucu Akışkanlar R417A R421A R420A.. 27 BÖLÜM 4 ALTERNATİF SOĞUTUCU MADDE SEÇİMİNİ ETKİLEYEN UNSURLAR Alternatif Soğutucu Madde Seçimini Etkileyen Unsurlar 30 BÖLÜM 5 SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN UYGULAMA ALANLARI VE ÇALIŞIRKEN DİKKAT EDİLECEK GÜVENLİK KURALLARI Soğutucu Akışkanların Uygulama Alanları Soğutucu Akışkanlarla Çalışırken Dikkat Edilecek Güvenlik Kuralları 36 BÖLÜM 6 SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN TANIMLANMASI İÇİN ULUSLARARASI STANDARTLAR VE YAPTIRIMLAR Soğutucu Akışkanların Tanımlanması İçin Uluslararası Standartlar CFC İçeren Maddelerle İlgili Uluslararası Antlaşmalar ve Yaptırımlar Ülkelerin CFC İçeren Gazlarla İlgili Antlaşma ve Yaptırımlara Yaklaşımı.. 38 BÖLÜM 7 SOĞUTUCU AKIŞKANLARDA KAÇAK KONTROL METODLARI Soğutucu Akışkanlarda Kaçak Kontrol Metodları Soğutucu Akışkan Kaçakları Kaçakların Sınıflandırılması Kaçak Testi İçin Gerekli Aletler Temel Kaçak Kontrolleri Sabit Kaçaklar İçin Saha Çalışma (SK) Soğutma Yağının Oluşturduğu Lekeler Yağ Lekelerinin Güvenirliği Evaporatör Kısmındaki Kaçakların Test Edilmesi Kondenser Kısmındaki Kaçakların Test Edilmesi Emme/Sıvı Hattı Kaçak Testi İleri Seviye Kaçak Kontrolü Basınca Baglı Kaçakların Test Edilmesi (BBK) Titreşime Dayalı Kaçakların Test Edilmesi (TDK) Sıcaklığa Dayalı Kaçakların Test Edilmesi (SDK). 50 3

4 7.5.9 Kombine Kaçakların Test Edilmesi (KK) Toplam Mikro Kaçakların Test Edilmesi (TMK) 51 BÖLÜM 8 YAĞLAMA YAĞLARI Yağlama Yağları Soğutma Yağ Çeşitleri Mineral Yağlar Sentetik Yağlar Yağ Değiştirme Klavuzu Yağlama Yağında Oluşan Yapısal Değişiklikler Yağların Kullanımında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar 58 BÖLÜM 9 SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN ÇEVREYE ETKİLERİ Soğutucu Akışkanların Çevreye Etkileri BÖLÜM 10 SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN P-H DİYAĞRAMLARI VE BORU SEÇİM TABLOLARI Soğutucu Akışkanların p-h Diyağramları ve Boru Seçim Tabloları.. 64 SONUÇ 79 KAYNAKLAR 80 ŞEKİL VE TABLOLARIN YERLERİ Sayfa Şekil 1.1. Amonyak molekülünün yapısı.. 14 Tablo 1.1. Karışım ile elde edilmiş başlıca soğutucu akışkanlar.. 15 Şekil 1.2. Soğutucu akışkanlar Tablo2.1.Başlıca Saf Soğutucu Maddeler.. 19 Şekil3.1. R22 ve R417A nın ILK da yapılan (Institut für Luft und Kältetechnik, Dresden, Almanya) performans karşılaştırması. 22 Tablo3.1. R12 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri 23 Tablo3.2. R22 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri. 23 Tablo3.3. R22 Alternatiflerinin karşılaştırılması. 24 Tablo3.4. R407C ile R417A nın karşılaştırılması Şekil3.2. R-22, R410A ve R421A basınç-sıcaklık değişimi ( 25 Tablo3.5. R502 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri 26 4

5 Tablo3.6. R22 alternatiflerinin karışım oranları ve üretici firmaları Tablo3.7. R22 alternatiflerinin klima ve soğutma performans karşılaştırması 26 Tablo3.8. R11 ve R13 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri 27 Şekil3.3. Bazı soğutucu akışkanları kullanım (Te/Tc) aralıkları 27 Şekil3.4. Bazı soğutucu akışkanların kapasite (Kcal/h) kullanım aralıkları Tablo4.1. Yaygın olarak kullanılan soğutucuların fiyat katsayıları 31 Tablo4.2 Soğutucu Olarak Kullanılan Maddelerin Fiziksel ve Termodinamik Özellikleri 33 Tablo5.1. Yaygın Olarak Kullanılan Soğutucuların Kullanım Alanları ve Oranları 35 Şekil 5.1 R12 ile çalışan sistemlerin 134a ya dönüştürülmesi 36 Tablo 6.1. Soğutucu Akışkan Tüp Renk Tablosu. 39 Tablo6.2. Soğutucu akışkanların ASHRAE tarafından hazırlanan standartları.. 40 Şekil7.1 Sabun Köpüğü 42 Şekil7.2. Torç Lambası. 42 Şekil7.3. Elektronik Kaçak Detektörü. 42 Şekil7.4. Bir elektron mikroskobunda temiz gümüş kaynağı yapılmış bağlantı. Erimiş metal üzerindeki çatlaklara ve diğer pisliklere dikkat edin. 43 Şekil7.5.İleri şiddetteki gerçek metal ayrılması. Kaçak seviyesi R22 gazı için 0,00085 g/yıl olarak ölçülmüştür. Sistem bir yıl çalıştıktan sonra çatlak açılmış ve kaçak 0, g/yıl a çıkmıştır.. 44 Şekil7.6.Üretici firmalar ve saha montaj elemanları sistemi soğutucu akışkanla şarj etmeden önce basınca dayalı kaçak (BDK) testi yaparlar. 300 psig azot testinde sıvı deposu üzerinde oluşan beyaz mikro köpükler görünmektedir 45 Şekil7.7. (1) Hassasiyeti 14 g/yıl olan bir elektronik halojen cihaz (2) Kabarcık/köpük oluşturucu (3) Bir kontrol aynası (4) Bir el feneri 45 Şekil7.8.Titreşim kesicideki siyah görünen alan yağ-soğutucu akışkan kaçaklarını gösterir 46 Şekil7.9.Rakoru hafifçe sıkılarak kapatılmalı ve gerçek kaçağı aramaya devam edilmelidir Şekil7.10.Evaporatör kısmındaki kaçaklar algılamak için drenaj borusu çıkarılır. 47 5

6 Şekil7.11.Masa örtüsü ile koruyucu yapılması soğutucu akışkanın havaya dağılmasını önler. Hissedici uç kompresörün altına yerleştirilmelidir. 48 Şekil7.12.Bir yalıtımlı boruda kaçak aranması. 49 Şekil7.13. Kondenser manifoldunun bağlantı noktasında kabarcık testi. 51 Şekil7.14.Sıvı kabarcık testi kaçak miktarı 119 g/yıl altındaki kaçaklar için kullanılır 51 Şekil-8.1 Soğutma yağları. 53 Tablo 8.1. Soğutma kompresörleri için yağlama yağı viskoziteleri. 54 Tablo 8.2.Yağ-refrijeran karışma durumu. 55 Tablo 8.3. Yağ değiştirme kılavuzu. 57 Şekil 9.1 Ozonun parçalanması 60 Şekil-9.2 Ozon deliğinin yıllara bağlı büyümesi.. 60 TABLO-9.1 Soğutucu akışkanların çevreye etkileri 62 Şekil R22 p-h diyagramı. 64 Şekil R134A p-h diyagramı 65 Şekil R407b p-h diyagramı. 66 Şekil c p-h diyagramı 67 Şekil a p-h diyagramı Şekil R717 (amonyak) p-h diyagramı. 69 Şekil R-22 için Kılcal boru seçimi.. 70 Şekil R-134a için kılcal boru seçimi 71 Şekil R-404A için kılcal boru seçimi. 72 Şekil Freon 134A içim emiş hattı boru ölçüler 73 Şekil A emme hattı boru ölçüleri (bir kademe- bakır ve çelik borular için).. 73 Şekil Freon-22 için emiş hattı boru ölçüleri 74 Şekil R-22 emme hattı boru ölçüleri (bir kademe-bakır ve çelik borular için) 74 Şekil Sıvı hattı ölçüleri. 75 6

7 Şekil R-22 sıvı hattı boru ölçüleri (bir kademe-bakır ve çelik borular için) 75 Şekil Soğuk depolar için pratik ısı yükleri (Kcal/h) 76 Şekil Soğuk odalar için tavsiye edilen minimum yalıtım kalınlıkları 76 Şekil Psikrometrik diyagram. 77 BÖLÜM SOĞUTUCU AKIŞKANLAR AMAÇ 7

8 Soğutucu akışkanları ve özelliklerini tanımak 1.1. SOĞUTUCU AKIŞKANLAR Bir soğutma çevriminde ısının bir ortamdan alınıp başka bir ortama nakledilmesinde ara madde olarak yararlanılan soğutucu akışkanlar ısı alış verişini genellikle sıvı halden buhar haline (soğutucu evaporatör devresinde) ve buhar halden sıvı hale (yoğuşturucu kondenser devresi) dönüşerek sağlarlar. Bu durum bilhassa buhar sıkıştırma çevrimlerinde geçerlidir. Soğutucu akışkanların, yukarıda tarif edilen görevleri ekonomik ve güvenilir bir şekilde yerine getirebilmesi için bazı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olması gerekir. Bu özellikler, uygulama ve çalışma şartlarının durumuna göre değişeceği gibi her zaman bu özelliklerin hepsini yerine getirmek mümkün olmayabilir. Genel kayide olarak bir soğutucu akışkanlığı aranması gereken özelliklerin hepsini birden her şart altında yerine getire bilen üniversal bir refrijeran bir madde (soğutucu akışkan) mevcut değildir. Fakat, yukarıda da belirtildiği gibi, uygulamadaki şartlara göre bunlardan bir kısmı aranmaya bilir. Bilhassa emniyet ve güvenilirlik yönünden iyi olan, ayrıca iyi bir ısıl özelliği de sahip olan refrijeran madde için 1920 lerde yapılan araştırmalar Fluokarbon refrijeranların (florine edilmiş hidro karbonların) bulunmasına sağlamıştır. Halo karbon (halojene edilmiş hidro karbonlar) ailesinden olan fluo karbonlar, metan (CH 4 ) veya etan (C 2 H 6 ) içerisindeki hidrojen atomlarından bir veya birkaçının yerine sentez yoluyla klor, flor veya brom (halojen) atomları yerleştirmek suretiyle elde edilmektedir. Fluo karbonlardan en sık rastlananlar; metandaki 4 8

9 hidrojen atomu yerine 2 klor ile 2 flor ikame edilen Dichloro difluoro methane / CCl 2 F 2 (freon 12 veya R12) ve gene metandaki 4 hidrojen yerine bir klor ile 2 flor atomu yerleştirilen Chlorodifluoromethane (freon 22 veya R22) soğutucu akışkanlarıdır. En sık rastlanan diğer soğutucu akışkanların tipik özellikleri aşağıda özetlenmektedir; R11 : R11 (CCl 3 F), düşük basınçlı (0 C de 0.40 bar) bir soğutucudur. Ağırlıklı olarak 350 kw kw soğutma kapasitesi aralığında olan santrifüj su soğutucu ünitelerde (chiller) kullanılmaktadır. Bütün dünyada adet su soğutucu ünitede R11 kullanıldığı tahmin edilmektedir. Ozon tahribatı nedeniyle üretimi durdurulmuştur. Yanmaz ve kokusuzdur R12 : Bugüne kadar soğutma maksadı ile en çok kullanılan soğutucu akışkanlardandı.ancak ozon tabakasına olumsuz etkilerinden dolayı şuan kullanımı yasaklanmış olan bir soğutucu akışkandır.bunun yanında 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 9

10 hacmi R 22, R 500 ve R 717 (Amonyak) dan çok farklı değildir. Birim soğutma için harcanan beygir gücü de takriben aynı seviyededir R123 : R123 (CHCl 2 CF 3 ), 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 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 gerekmektedir. R134a, mineral yağlarla uyumlu olmadığından poliolester veya poliolalkalinglikol bazlı yağlarla kullanılmalıdır 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 10

11 olmayıp 2030 yılına kadar kullanılabilecektir. Bu soğutucu DUPONT tarafından SUVA MP39 adıyla piyasaya sunulmuştur 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 R404: R32 ve R125 den oluşan (ağırlıkça %50 / 50 oranında) ve R22 için alternatif kabul edilen yakın azeotropik bir karışımdır. Teorik termodinamik özellikleri R22 kadar iyi değildir. Ancak ısı transfer özelliği oldukça iyidir. R22 R410A dönüşümünde sistemin yeniden dizayn edilmesi gerekmektedir. Bu değişim yapıldığı taktirde sistem verimi R22 ye göre %5 daha iyi olmaktadır. Sera etkisinin yüksek olması en büyük dezavantajıdır R407C : 11

12 407C, 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 R410A: R32 ve R125 den oluşan (ağırlıkça %50 / 50 oranında) ve R22 için alternatif kabul edilen yakın azeotropik bir karışımdır. Teorik termodinamik özellikleri R22 kadar iyi değildir. Ancak ısı transfer özelliği oldukça iyidir. R22 R410A dönüşümünde sistemin yeniden dizayn edilmesi gerekmektedir. Bu değişim yapıldığı taktirde sistem verimi R22 ye göre %5 daha iyi olmaktadır. Sera etkisinin yüksek olması en büyük dezavantajıdır R500 : 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 % daha yüksek hacimsel soğutma kapasitesine sahiptir. 12

13 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. 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 yüksektir 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 R717 (NH 3 = AMONYAK): Amonyak, azot ve hidrojenden oluşan renksiz ve kötü kokulu bir gazdır. Kimyasal formülü NH 3 'tür. Azot içeren gübre, ilaç, boya, parfüm gibi maddelerin sentezlenmesinde ilk aşamadır. OH iyonu içermediği halde zayıf baz özelliği gösterir. Gazlaşma gizli ısısı çok yüksek olduğundan sanayi tesislerinde soğutucu madde olarak da kullanılır. Molekül ağırlığı 17,0304 g/mol, 1 Atmosfer basıncında kaynama noktası o C ( K) dir. Molekül şekli üçgen piramittir. Molekülleri polar olduğundan su içinde yüksek oranda çözünür. Zehirleyici etkisinin fazla önem taşımadığı hallerde, büyük kapasiteli tesislerde, soğuk depoculukta, buz üretiminde, buz pateni sahalarında ve donmuş paketleme uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. 13

14 Şekil 1.1. Amonyak molekülünün yapısı R13 : R13 (CClF 3 ), C ile 45 0 C arasında kullanılan düşük sıcaklık soğutucusudur. Az sayıda endüstriyel soğutma tesisinde kullanılmaktadır R13B1 : R13B1 (CBrF 3 ), C /-45 0 C aralığında endüstriyel soğutucularda kullanılmaktadır. Yüksek ozon tüketme kapasitesi nedeniyle Montreal Protokolü kapsamında üretimi ve tüketimi tamamen durdurulmuştur R114 : R114 (CClF 2 ), yanmayan ve zehirli özelliği olmayan bir soğutucu maddedir C C arasında endüstriyel ısı pompalarında kullanılmaktadır R143a : R143a (CF 3 CH 3 ), 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 R125 : R125 (CF 3 CHF 2 ), 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 R152a : Ozon tahribatına neden olmayan ve sera etkisi çok düşük olan (R12 nin %2 si kadar) R152a (C 2 H 4 F 2 ), 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 14

15 herhangi bir modifikasyona gerek kalmaz. Hacimsel soğutma kapasitesi R12 den %5 daha düşüktür. Soğutucu Madde R401A R402A R404A R407A R407B R407C R410A R500 R502 R507 Bileşimi (Ağırlıkça) % 52 R22 + % 33 R124 + % 15 R152a % 38 R22 + % 60 R125 + % 2 R290 % 44 R125 + % 4 R134a + % 52 R143a %20 R32 + % 40 R125 + % 40 R134a %10 R32 + % 70 R125 + % 20 R134a %23 R32 + % 25 R125 + % 52 R134a %50 R32 + % 50 R125 % 73,8 R12 + % 26,2 R152a % 51,2 R115 + % 48,8 R22 % 50 R125 + % 50 R143a Tablo 1.1. Karışım ile elde edilmiş başlıca soğutucu akışkanlar 1.2 Soğutucu Akışkanlarda Aranılan Özellikler Pozitif buharlaşma basıncı olmalıdır. Hava sızmasını dolayısıyla havanın grtirdiği su buharının soğuk kısımlarda katılaşarak işletme aksaklıklarına meyden vermesini önlemek için buharlaşma basıncının çevre basıncından bir miktar üzerinde olması gerekir. Düşük yoğuşma basıncı olmalıdır. Yüksek basınca dayanıklı kompresör, kondenser, boru hattı gibi tesisat olmalıdır. Buharlaşma gizli ısısı yüksek olmalıdır. Buharlaşma gizli ısısı ne kadar yüksek olursa sistemde o oranda gaz akışkan kullanılacaktır. 15

16 Kimyasal olarak aktif olmamalıdır, tesisat malzemesini etkilememesi, korozif olmaması, yağlama yağının özelliğini değiştirmemesi gerekir. Yanıcı patlayıcı ve zehirli olmamalıdır. Kaçakların kolay tespitine imkan veren özellikte olmalıdır.(koku, renk) Ucuz olmalıdır. Isı geçirgenliği yüksek olmalıdır. Dielektrik olmalıdır. Düşük donma derecesi sıcaklığı olmalıdır. Yüksek kritik sıcaklığı olmalıdır. Özgül hacmi küçük olmalıdır. Viskozitesi düşük olmalıdır Şekil 1.2. Soğutucu akışkanlar BÖLÜM 16

17 YAYGIN SOĞUTUCU AKIŞKANLAR VE KİMYASAL İSİMLERİ AMAÇ Yaygın olarak kullanılan soğutucu akışkanların kimyasal isimlerini tanıma 2.1 YAYGIN SOĞUTUCU AKIŞKANLAR VE KİMYASAL İSİMLERİ R500 serisi azeotrop karışımları R500 = freon-500, R502 = freon-502, R400 serisi azeotrop olmayan karışımları,ayrıca halokarbon olmayan akışkanlardaki rakam o gazın atom ağırlığını gösterir. Örnek: NH3, R717 olarak numaralandırılmıştır. Karışım ve inorganik soğutucu akışkanların dışındaki CFC, HCFC ve HFC gruplarındaki soğutucu akışkanlar aşağıda belirtilen sisteme göre numaralandırılırlar. Eğer atom sayıları eşit 17

18 ve aynı ise karbon yörüngesindeki dizilişlerine ve bulunuş sırasına göre sonlarına a,b,c veya A,B,C gibi harf verilir (Örneğin R134, R134a, R134b). Buradaki R harfi İngilizce (Refrigerant) soğutucu akışkan teriminin karşılığıdır ve Amerikan normlarında kullanılır. Almanlar ise Freon ifadesinden gelen F harfini kullanırlar. CFC, HCFC ve HCF gruplarındaki soğutucu akışkanların numaralandırılması; I. sayı = Karbon-1 (eğer 0 ise yazılmaz) II. sayı = Hidrojen+1 III.sayı = Flor R12, dikloro difloro metan (CCL2F2) R22, monokloro difloro metan (CHCLF2) R124, Monokloro tetrafloro etan (CHCLFCF3) R134, Tetra floroetan (CHF2CHF2) R134a, Tetra floroetan (CHF2CHF2) Tablo2.1.Başlıca Saf Soğutucu Maddeler Soğutucu Madde Kimyasal Tanımı Kimyasal Formülü R11 (CFC11) Triklorflormetan CFCL3 R12 (CFC12) Diklorflormetan CF2CL2 R13 (CFC13) Klortriflormetan CCLF3 18

19 R13B1 (BFC13) Bromtriflormetan CBRF3 R22 (HCFC22) Klordiflormetan CHF2CL R23 (HCF23) Triflormetan CHF3 R32 (HCF32) Diflormetan CH2F2 R113 (CFC113) Triklortrifloretan C2F3CL3 R114 (CFC114) Diklortetrafloretan C2F4CL2 R115 (CFC115) Klortentafloretan C2F5CL R123 (HCFC123) Diklortrifloretan C2HF3CL2 R125 (HFC125) Pentafloretan CF3CHF2 R134a (HCF134a) Tetrafloretan C2H2F4 R141b (HCFC141b) Flordikloretan C2CL2FH3 R143a (HFC143a) Trifloretan CF3CH3 R152a (HCF152a) Difloretan C2H4F2 R290 (HC290) Propan C3H8 R600 (HC600) Bütan CH3CH2CH2CH3 R600a (HC600a) İzobütan CH(CH3)3 R717 Amonyak NH3 R718 Su H2O R744 Karbondioksit CO2 R764 Sülfürdioksit SO2 19

20 BÖLÜM ALTERNATİF SOĞUTUCU AKIŞKANLAR AMAÇ Birbirinin alternatifi olan soğutucu akışkanları tanıyabilme 3.1. ALTERNATİF SOĞUTUCU AKIŞKANLAR Montreal Protokolü ile başlayan süreçte 1995 yılında gelişmiş ülkeler kloroflorokarbon (CFC) üretimini yasakladı, ardından projektörler soğutma endüstrisinin ana sorunu olan diklorflormetan (R22) gibi ikinci dereceden ozon delen kimyasallara ve onların terk ediş kanunlarına yöneldi. Mevcut Montral Protokolünde gelişmiş ülkelerde HCFC üretimi 2020 yılında yasaklanacağı açık olarak belirlenmiş olsa da bu tarihin öne alınması için yoğun baskılar vardır ve özellikle 20

21 Avrupa Topluluğu (EU) gibi bazı otoriteler kendi üretim terk ediş takvimlerini 2010 yılına çektikleri gibi kullanım sınırlamalarını bu tarihten çok öncesine çekmişlerdir. CFC ve HCFC alternatifleri olarak tek bileşikler veya azeotrop karışımlar araştırılmış ancak gerçekte R12 yenine geliştirilen R134a ve R420A dışında bu başarılamamıştır. Karışımı oluşturan elemanların bireysel eksikleri olmaksızın bazı istenen özellikleri elde etmek amacıyla çalışmalar karışım bileşikler üzerine odaklandı. İlk karışım olarak CFC-12 yerine ve CFC içeren azeotropik karışım R502 üretildi. Bu karışımlar başlangıçta madeni ve alkil benzen yağlarla uyumlu HCFC ler kullanılarak yapıldı. Daha sonra R12, R502 ve R22 yerine ODP değeri sıfır olan, poliol ester yağ gibi sentetik yağlarla uyumlu hidrojenli florokarbonlar (HFC) ile yapıldı. Hidrokarbonlar ve amonyağın kullanımı da dikkate alınmalıdır. R22 dönüşümünde hidrokarbonların ve amonyağın önemli bir rol oynadığı konusunda şüphe yoktur, fakat muhtemelen mevcut ekipman ve uygulamaların büyük bir kısmında zehirsiz ve yanıcı olmayan R22 yerine sıfır ozon delme potansiyeline (ODP) sahip, yanıcı ve zehirli olmayan bir alternatif aranmaktadır. Mevcut durumda ASHRAE adlandırmaları ile üç karışım potansiyel alternatif olarak önerilmektedir; R407C (R32-R125-R134a karışımı), R410A (R32- R134a karışımı) ve R417A (R125-R134a ve R600). Bu karışımların hepsi yanıcılık ve zehirlilik yönünden en kötü kaçak durum senaryolarına göre tanımlanan ASHRAE standartlarına göre en düşük risk olan A1/A1 sınıfı kriterlerini sağlamaktadır. R407C fiziksel özellikler olarak R22 ye benzer ve böylelikle benzer tasarımlı ekipmanda kullanılabilir. Fakat R407C kullanılması halinde poliol ester yağ (POE) gibi tamamen sentetik yağ doldurulmalıdır. R407C ayrıca pratikte zorluklara yol açan etkili bir sıcaklık kayması gösterir. Özellikle su soğutma gruplarında R22 nin nominal evaporatör sıcaklığı 1ºC civarında iken R407C de çiğ noktası şartları evaporatör boyunca -4ºC ila 1ºC arasında oluşarak buzlanma tehlikesi doğurur. R410A da tamamen sentetik yağlayıcılar gerektirir ve fiziksel özellikleri R22 den oldukça farklıdır. Örnek olarak R410A nın 40ºC deki doyma basınçları R22 den %60 daha yüksektir ve böylece özel tasarımlı ekipman kullanımı gerekir. R410A nın bazı avantajları beklenmedik seviyede yüksek ısı transfer katsayısına sahip olması ve daha küçük kompresör ve borular gerektirmesidir. Buna rağmen karışımın kritik sıcaklığı oldukça düşük olup (72ºC) aşırı yüksek ortam şartlarında ve 60ºC ve üzerindeki yoğunlaşma sıcaklıklarına sahip ısı pompası uygulamalarında sorunlar çıkarmaktadır. R417A (ISCEON 59) R407C gibi R22 ile benzer fiziksel özelliklere sahiptir, ancak yapısı geleneksel madeni yağlar ve alkali benzen yağlar ile kullanıma uygundur. Bu özellik R417A yı (ISCEON 59) yeni ve pahalı neme duyarlı (higroskopik) poliol ester yağlar ile değişim olmadan mevcut ekipman ile kullanımda ideal bir akışkan soğutucu yapar. 21

22 Şekil3.1. R22 ve R417A nın ILK da yapılan (Institut für Luft und Kältetechnik, Dresden, Almanya) performans karşılaştırması 22

23 Tablo3.1. R12 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri Tablo3.2. R22 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri 23

24 Tablo3.3. R22 Alternatiflerinin karşılaştırılması Özellikler R22 R417A R407C R410A Yapısı R22 134a/125/ /125/32 125/32 ODP Kaynama noktası (C') -40, ,55-51 Sıcaklık kayması (R) <0.4 Kritik sıcaklık Yoğunlaşma sıcaklığı 62,77 67,77 57,77 42,77 (375 psi- mutlak basınçta) Soğutma kapasitesi (%) C.O.P. (%) Basma hattı sıcaklığı. (R) Yağlama yağları MO, AB, POE POE POE Tablo3.4. R407C ile R417A nın karşılaştırılması Ölçülen özellik R417A R407C Ortam sıcaklığı 22 C 22 C Yoğunlaşma sıcaklığı 40,55 39,22 Yüksek basınç 1358, ,47 Evaporatör hava sıcaklığı 8,94 C 8,44 C Soğutucu akışkan şarjı 1,53 kg 1,38 kg Güç tüketimi 1.65 kw 1.83 kw R417A (ISCEON 59) R417A zeotropik üçlü karışımdır, silindirden sıvı fazında transfer edilmesi tavsiye edilir. Herhangi bir kaçak oluşumunda verime önemli bir etkisi olmaksızın R417A ile doldurulabilir. R417A soğutma ve iklimlendirme işlemleri için verimli bir akışkandır. R417A yüksek sıcaklıklarda yüksek bir verimlilik gösterir, buna ek olarak düşük basma sıcaklıklarına sahip olması bir avantajdır. R417A soğuk depolama uygulamaları için denenmiş uygun bir gazdır. R417A, +30 C meyva depolama kademesinden -300 C orta seviye depolama sıcaklıklarında kullanılabilir. Sistem maksimuma yakın yüklerde çalışırken dahi bir avantaj olarak düşük basma hattı sıcaklıkları rapor edilmiştir R421A R421A bir HCF karışımlı dönüşüm akışkanı olup sıfır ODP değerine sahiptir ve hem sentetik hem de mineral yağlarla uyumludur. R421A ikili bir karışım olup kendine ait yağ ile birlikte bulunur, silindirden sıvı fazında transfer yapılması tavsiye edilir. Herhangi bir kaçak durumunda sistem önemli bir performans değişimi olmaksızın R421A ile doldurabilir. 24

25 R421A soğutma ve iklimlendirme işlemleri için verimli bir akışkandır. Özellikle yüksek sıcaklıklarda yüksek bir performans gösterir. Buna ilaveten düşük basma sıcaklıklarına sahip olması bir avantajdır. Sistem maksimum yüke yakın değerlerde çalışırken bile düşük kompresör basma sıcaklıklarına sahip olması bir şanstır. R421A daki şarj ekipmanları sıvı olarak yapılır. Sıvı şarjı doğrudan kompresöre yapılmamalıdır. Toplam R421A şarj miktarı sistem tipine bağlıdır. Sıvı depoları R22 li sistemlere benzer ölçülerdedir. Sıvı deposu olmayan sistemlerde evaporatörde uygun sıcaklık ve kızgınlık sağlamak için yeterince ilave gaz eklenmesi tavsiye edilir. Optimum performans için daha büyük genleşme vanası iğnesi gerekebilir. Kılcal borulu sistemlerde kılcalı değiştirmeye gerek yoktur. NOT: Sıvı hattı gözetleme camında ara sıra kabarcık oluşumu nadir görülen bir durum değildir:gözetleme camındaki az sayıdaki kabarcık sistemin eksik şarjlı olduğunu gösteren bir güvenli bir belirti değildir. EPA şartnameleri R421A içeren ekipman dönüşümlerinin etiketlenmesini şart koşmaktadır. R421A akışkanı R125/R134A nın %58/42 karışımıdır ve kendine ait yağa sahiptir, yağ ilave edilmesine gerek yoktur. Şekil3.2. R-22, R410A ve R421A basınç-sıcaklık değişimi ( 25

26 Tablo3.5. R502 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri Tablo3.6. R22 alternatiflerinin karışım oranları ve üretici firmaları Tablo3.7. R22 alternatiflerinin klima ve soğutma performans karşılaştırması R22 R407C R417A Soğutma kapasitesi (R22 referans 1 1,05 alınarak) Soğutma Tesir Katsayısı (STK) 1 0,98 0,88 Basma hattı sıcaklığı [ C] 94,44 75,55 75,55 Basma hattı basıncı [bar] 22,4 25,16 22,2 Sıkıştırma oranı 3,53 3,65 4,08 R22 R404A R422A Soğutma Tesir Katsayısı (STK) 0,81 1,0 0,98 Şarj miktarı (R22 ye göre) 1,0 1,0 0,96 Sıkıştırma oranı 10 11,7 11,7 Evaporatör sıcaklığı -23,33 C -23,33 C -23,33 C 26

27 3.1.3 R420A (R12 ve R500 alternatifi) R420A EPA tarafından kabul edilen R12 ve R500 alternatifidir. R134a yerine de kullanılabilir. R12 ile benzer basınç-sıcaklık ilişkisine sahiptir. Propan, bütan veya izobütan içermez, yanıcı olmayıp A1 sınıfı bir soğutucu akışkandır. Sıcaklık kayması son derece düşüktür (ortalama 1.1 ºC). Ayrışma pek fazla olmadığından çok fazla kaçak olmadığı takdirde sıvı ilavesi yapılabilir. Sisteme gaz şarjı sıvı fazında yapılmalıdır. Herhangi bir kaçak durumunda sistem boşaltılıp. Soğutma/klima sistemlerinde yaygın olarak kullanılan malzemeler ile uyumludur. Standart kaçak dedektörleri ile hissedilebilir. Mineral yağlar ile uyumludur. %2 oranında kendi özel yağı ile birlikte karışım halinde bulunur. Tablo3.8. R11 ve R13 için alternatif soğutucu akışkanların fiziksel özellikleri Şekil3.3. Bazı soğutucu akışkanları kullanım (Te/Tc) aralıkları 27

28 Şekil3.4. Bazı soğutucu akışkanların kapasite (Kcal/h) kullanım aralıkları 28

29 BÖLÜM ALTERNATİF SOĞUTUCU MADDE SEÇİMİNİ ETKİLEYEN UNSURLAR AMAÇ Alternatif soğutucu maddelerin seçimini etkileyen unsurları kavrayabilme 29

30 4.1 ALTERNATİF SOĞUTUCU MADDE SEÇİMİNİ ETKİLEYEN UNSURLAR Alternatif soğutucu madde seçiminde göz önünde bulundurulacak hususlar, seçilecek alternatifin mevcut bir cihazda kullanılan soğutucu madde yerine, veya tamamen yeni tasarlanıp imal edilecek bir cihaz için kulanılması durumuna göre değişiklik gösterecektir. Alternatif soğutucu seçiminde gözetilecek kriterler şunlar olmalıdır: 1- Temin edilebilirlik: Alternatif soğutucu maddeler listesinde yer alan ve saf olarak kullanılan tüm maddeler hemen hemen tüm üreticiler tarafından üretilmektedir. Ancak performans özelliklerini ve verimini artırıcı özellikleri eklemek amacıyla yapılan karışımlarda henüz bir standarda ulaşılamamıştır. Ve çok sayıda soğutucu madde ve kompresör üreticisi değişik karışımları denemektedir. Ancak oluşturulan karışımlar tamamen HCFC içerdiğinden 2030 yılına kadar kullanılma şansı bulabileceklerdir. Bu yüzden bunlarında alternatifinin bulunması gerekecektir. 2- Termodinamik ve fiziksel özellikler: Gerek yeni tasarım ve imalatlarda ve gerekse de dönüşümlerde soğutucunun çevrimsel performans ve verimi önemli bir husustur. Dönüşümlerde alternatif soğutucu maddenin termodinamik özellikleri bu açıdan incelenmeli mevcut soğutucuya en yakın alternatif seçilmelidir. Yeni tasarımlarda ise uygulamaya göre optimum verim sağlayacak alternatif seçilmelidir. 3- Yanma özellikleri: Hidrojen içeren tüm bileşiklerde belirli oranlarda yanma özelliği vardır. Bu nedenle HCFC ve HFC'den oluşan karışımlarda ortaya çıkan yanıcı özellikler farklı karışım oranları ve yanma özelliğini azaltan başka maddelerin ilavesi ile giderilmeye çalışılmaktadır. Saf olarak kullanılan ve yanıcı olan Hidrokarbonların yaygın kullanımı bu yüzden düşünülmemektedir. Soğutucu olarak kullanılan soğutucu maddelerin yanma özellikleri Tablo 4.2 'de verilmiştir. 4- ODP değerleri: Ozon Tüketim Katsayıları : Ozon tahribatına neden olan Cl ve Br içeren tüm soğutucular değişen oranlarda ozon tahribatına neden olmaktadır. Montreal Protokolü kapsamında üretimleri durdurulan CFC ler yüksek ODP değerlerine sahip maddelerdir. Ancak HCFC ler de ozon tüketme potansiyeline sahip olmalarına rağmen bu oran çok düşük olduğundan 2030 yılına kadar denetim altında olmak kaydı ile kullanılmalarına izin verilmiştir. Soğutucuların ODP değereleri Tablo 4.2 'de verilmiştir. 5- GWP değeri: Ozon tahribatının yanısıra çevre açısından gündeme gelen bir başka zararlı etki de sera etkisidir. Küresel Isıtma Etkisi olarak tanımlanan bu değer de soğutucu seçiminde önemli bir etkendir. Soğutuculara ait değerler Tablo 4.2 'de verilmiştir. 30

31 6- Fiyat: Teknik olarak alternatif soğutucu maddeler mevcut soğutucu maddelere uygun olarak üretilse bile ticari anlamda önem kazanmaları maliyetlerine bağlı olmaktadır. Yaygın olarak kullanılan soğutucuların fiyat katsayıları Tablo 4.1. 'te verilmiştir.( R12 baz kabul edilmiştir. ) Tablo4.1. Yaygın olarak kullanılan soğutucuların fiyat katsayıları R12 R22 R134a R152a R717 (Amonyak) R290 (Propan) R744 (Karbondioksit) 7- Zehirlilik özellikleri: Yeni soğutucular zehirsiz olmalı ( TLV>400ppm ) 8-Malzeme uyumu: Seçilen soğutucu halen kullanılmakta olan kompresör ve diğer sistem elemanlarının malzemeleri ile uyumlu olmalıdır. 9-Yağ değişimi ve yağlarla uyum: CFC içeren soğutucuların alternatifleri ile değiştirilmesi beraberinde yağ değişim sorununu da getirmiştir. Halen CFC içeren soğutucu maddelerle birlikte kullanılan mineral yağların HFC içeren soğutucu maddelerle sorun yarattığı belirlenmiştir. Bu bölümde R12 ve R134a dönüşümünde kullanılan yağlar incelenecektir. a- Yağ Özellikleri: Sistemdeki yağın kompresöre geri dönüşünün sağlanması açısından önemli bir yağ özelliği, soğutucu akışkan içinde eriyebilmesidir. Yağın yeteri kadar kompresöre dönmemesi kompresör arızalarına ve genleşme valfi ve serpantinler üzerinde birikimlere neden olmaktadır. Bu da verim düşüklüğü yaratmaktadır. Bu nedenle R12 içinde eriyebilen mineral yağlar aynı özelliği R134a içinde gösterememektedir. R134a için önerilen yağlar Polialkalin Glikol ( PAG ) veya Poliolester bazlı yağlardır. b- Nem Çekme Özelliği: Gerek R134a gerekse poliolester bazlı yağlar, R12 ve mineral yağa göre daha yüksek nem çekme özelliğine sahiptir. Bu nedenle R12 - R134a dönüşümünde kurutucu filtre ve malzemesinin de değişmesi gerekmektedir. Kurutucu malzeme %10-20 oranında artırılmalıdır. 31

32 c- Kimyasal Uyum: R134a'ya ve poliolester yağa geçildiğinde R12 ile uyumlu birçok malzemenin de değiştirilmesi gerekmektedir. Bunlar arasında O ringler, contalar ve diğer yalıtım malzemeleri sayılabilir. NBR ( Nitril Bütadien Kauçuk ), HNBR ( Hidrojene Nitril Bütadien Kauçuk), Neopren ve naylon, poliolester bazlı yağlar ve R134a için uygun malzemeler olarak kabul edilmektedir. Polialkalin Glikol yağlarla kullanılan NBR ve HNBR dayanıklılık yönünden sorun yaratırken etilen propilen kauçuk ve IIR ( Izobütilen Izopren Kauçuk ) yüksek dayanım göstermiştir. Nem oranı 200 mg/kg 'yi aştığında karbon asitlerinin oluştuğu belirlenmiştir. (4) Asit ve nem oranının artması bakır yüzeylerde ve kompresörlerde özellikle yüksek sıcaklıklarda aşınmaya neden olmaktadır. Sistemdeki nemi mümkün olduğunca aza indirmek için; Temizlik ve kaçak kontrolü için kuru azot kullanılması. Poliolester yağların hava ile uzun süre temasının önlenmesi. Poliolester yağların sisteme konmadan önce C'ye kadar ısıtılması. Sisteme soğutucu madde şarjından önce hava, nem ve diğer soğutucu maddelerin tahliyesi için etkin bir vakum yapılması ( Önerilen tutma basıncı 1.5 mbar ) Sisteme kurutucu filtre ve nem göstergesi konulması yararlı olacaktır. Bunlara ilaveten seçilen yağ mevcut yağ kontrol sistemine uygun olmalıdır. Alternatif soğutucu madde seçiminde kullanılacak kriterlerle ilgili bazı rakamsal büyüklükler Tablo 4.2'de verilmiştir. 32

33 Tablo4.2 Soğutucu Olarak Kullanılan Maddelerin Fiziksel ve Termodinamik Özellikleri soğutucu madde mol ağırlığı Kg/Kmol normal kaynama sıcaklığı C kritik sıcaklık C kritik basınç PC bar TLV ppm LFL % Delta h comb. MJ/Kg R R R R R R R R R R R R134a R141b R143a R152a R290 Propan s.a R401A R402A ODP R404A R407A R407B R410A R R R R600 Bütan R600a İzobütan R717 Amonyak R718 Su R744 CO2 R764 Sülfürdioksit subl.* GWP (100 yıllık) 33

34 BÖLÜM SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN UYGULAMA ALANLARI VE ÇALIŞIRKEN DİKKAT EDİLECEK GÜVENLİK KURALLARI AMAÇ Soğutucu akışkanların kullanıldığı alanları ve çalışırken dikkat edilecek güvenlik kurallarını kavrayabilme 34

35 5.1 SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN UYGULAMA ALANLARI R717 (NH3): Zehirleyici etkisinin fazla önem taşımadığı hallerde, büyük kapasiteli tesislerde, soğuk depoculukta, buz üretiminde, buz pateni sahalarında ve donmuş paketleme uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. R134a: Ev tipi soğutucular, dondurucular ve otomobil klimaları. R22: Ev tipi ve ticari tip klimalar ve dondurucularda kullanılır. R407C: Ev tipi ve ticari klimalarda kullanılır. R404A: Ticari soğutucular ve dondurucularda kullanılır. (Not: Bu gaz genellikle düşük sıcaklıklı cihazlarda bulunur.) R410A: Yüksek basınçlı bir zeotrop karışım olup paket klimalarda ve VRV sistemlerde yaygınlaşmaya başlamıştır. Performans değerleri R22 den ve R407C den yüksektir. R417A: R22 yerine soğutma ve iklimlendirme sistemlerinde kullanılır. Tablo5.1. Yaygın Olarak Kullanılan Soğutucuların Kullanım Alanları ve Oranları Kullanım Yeri Soğutucu Kullanım oranları Notlar R12 - Ev tipi soğutucular R134A R500 %100 - R12 nin alternatifi R12'ye alternatif olarak kullanılmaktadır. R12 %%79 Ticari soğutucular R502 % C aralığında R22 %13 R12 %10 Soğuk muhafaza ve gıda işlemesi R502 R22 %5 %10-37 C'ye kadar olan sıcaklıklarda Amonyak %60 R12 %18 Endütriyel soğutma R13 R22 - %40 Nadiren -70,-45 C'ye kadar ki aralıkta kullanılır. Amonyak %35 R11 %80 Su veya salamura soğutucu ünite R12 %25 (Chiller) R22 %30 Soğuk taşıma ve R12 % kw kapasiteleri arasında santrifüj soğutucu ünitelerde kw soğutma kapasiteleri arasında santrifüj soğutucu ünitelerde. 35

36 klima R502 %50 > -45 C R22 %47 Otomobil kliması R12 R134A - %100 Maximum 82 C'ye kadar olan uygulamalarda. R12 %46 Isı pompası R114 R502 % 1'den daha az %8 Maximum 56 C'ye kadar olan uygulamalarda. R22 %41 Oranlar aynı kategoride kullanılan cihazların % kaçının sözkonusu soğutucu ile kullanıldığını belirtmektedir. Şekil 5.1 R12 ile çalışan sistemlerin 134a ya dönüştürülmesi 5.2 Soğutucu Akışkanlarla Çalışırken Dikkat Edilecek Güvenlik Kuralları Silindirleri düşürmeyin. Soğutucu silindirlerini tamamen doldurmayın. Bir şalıma ile silindirleri ısıtmayın. Soğutucu tüplerini asla 40 ºC nin üstüne ısıtmayın. Büyük silindirleri teçhizat arabası ile taşıyın. Soğutucuları cildinize püskürtmeyin. Soğutucu buharlarını teneffüs etmeyin. Açık aleve soğutucuları püskürtmeyin. Soğutucu akışkanları karıştırmayın. Kullanmadığınız zaman büyük tüplerin kapaklarını yerine takın. Silindirleri valfinden tutarak taşımayın. Büyük silindirleri duvara veya masa tezgahına sabitleyin. 36

37 Ortamı uygun olarak havalandırın. Soğutucu tüplerini atacağınız zaman valfini sökün. 37

38 BÖLÜM SOĞUTUCULARIN TANIMLANMASI İÇİN ULUSLARARASI STANDARTLAR VE YAPTIRIMLAR AMAÇ Soğutucu akışkanların tanımlanması için uluslararası standartları ve yaptırımları kavrayabilme 38

39 6.1 SOĞUTUCULARIN TANIMLANMASI İÇİN ULUSLARARASI STANDARTLAR Tablo-6.2 de Amerikan Isıtma Soğutma ve İklimlendirme Mühendisleri Birliğinin (ASHRAE) tayin ve tespit ettiği soğutucu standartları verilmiştir. Her soğutucu akışkan bir numaraya sahiptir ve önlerine genellikle bir R harfi konur. Bu numaralar, soğutucu akışkanların çok uzun kimyasal adlarının teşhis edilmesi için kullanılmaktadır. Halokarbon bileşikleri terimi, Tablo-6.2'de gösterildiği gibi verilen kimyasal gruptaki elementlerin (halojenler) ihtiva ettikleri bileşiklerinden meydana geldiği için verilmiştir. Bu grup; flor, klor, brom ve iyottan müteşekkildir. Fakat bu bileşik listelerinde iyot bulunmaz. Azeotrop terimi, geniş sıcaklık seviyelerinde sıvı ve katı ayı fazları muhafaza edebilen kararlı soğutucu akışkan karışımlarını ifade eder. Bu gazlar genellikle kendilerini oluşturan gazlardan farklıdırlar. 6.2 CFC İÇEREN MADDELERLE İLGİLİ ULUSLARARASI ANTLAŞMALAR VE YAPTIRIMLAR Ozon tahribatının önlenmesine yönelik ilk uluslararası girişim 1985 yılında UNEP (Birleşmiş Milletler Çevre Programı ) öncülüğünde imzalanan Viyana Sözleşmesi'dir. Bu sözleşme taraf ülkelere yükümlülük vermekten çok bu olayı gündemde tutmaya yönelik tavsiyeler içermektedir Eylül ayında başta ABD, Japonya, Sovyetler Birliği ve Avrupa Topluluğu ülkelerinin bulunduğu 43 ülkenin katılımı ile Montreal Protokolü imzalanmıştır. Montreal Protokolü'ne taraf olan ülkeler ozon tahribatına neden olan maddelerin kullanım miktarlarını 1986 yılı verilerine dayanarak kullanılan toplam miktarın 1995'te % 50, 1997'de % 85 azaltılmasını ve 2000 yılında tamamen kaldırılmasını kabul etmişlerdir. Montreal Protokolü'ne imza atan ülke sayısı 1992'de 80'e, 1994'te 134'e, 1995'te 150'ye ulaşmıştır. Montreal Protokolü'nün zaman içinde gelişen teknoloji ve değişen bilimsel verilere göre güncellenmesi düşünüldüğünden Haziran 1990'da protokole imza atan ülkeler Londra'da yeniden toplanmıştır. Bu toplantıda kloroflorokarbonların ve halonların kullanımı ve üretimlerinin 2000 yılından önce durdurulmasına ve karbontetraklorür ve metilkloroformun kontrol kapsamına alınmasına karar verilmiştir. (3) Aynı toplantıda gelişmekte olan ülkelerin mali ve teknik yardıma olan ihtiyaçları nedeniyle çok taraflı fon oluşturulması ( Multilateral Fund- MF ) kararı verilmiştir. Bu fonun Montreal Protokolü 5. maddede tanımlanan ( Article 5. Countries ) ülkelerin tamamını desteklemesi öngörüldü. UNEP ( Birleşmiş Milletler Çevre Programı ) UNDP ( Birleşmiş Milletler Kalkınma Programı), Dünya Bankası ve UNIDO ( Birleşmiş Milletler Sanayi Kalkınma Örgütü ) bu fonun kullanımına yetkili kılındılar. Kasım 1992 tarihinde Kopenhag'da yapılan toplantı ile gelişmiş ülkelerdeki ( Non - article 5 countries ) çeşitli OTİM'ler ile birlikte metilbromür ve HCFC'lerin kullanımdan kalkma tarihlerinin öne çekilmesi ve gelişmekte olan ülkelerin mali desteklerine devam kararı alınmıştır yılında gerçekleşen Bangkog toplantısında periyodu için çok taraflı fon bütçesi 510 milyon $ olarak kabul edilmiştir. 6.3 ÜLKELERİN CFC İÇEREN GAZLARLA İLGİLİ ANTLAŞMA VE YAPTIRIMLARA YAKLAŞIMI Montreal Protokolu'ne imza atan ülkeler protokolün öngördüğü yaptırımlara ilave olarak kendi ulusal politikaları doğrultusunda yeni programlar geliştirmekte ve uygulamaktadırlar. Bu yüzden her ülkede CFC tüketim miktarlarındaki azalma oranı farklılıklar göstermektedir. 39

40 Gelişmiş ülkeler grubunda yer alan ABD, Japonya ve AB ülkelerinin yılları arasındaki CFC içeren soğutucu madde tüketim oranları bu konuya ışık tutacak niteliktedir. (4) yılları arasında tüketim miktarlarında ABD'de 132 kt'dan 65 kt'ya düşerek %50 azalma, Japonya'da 24.3 kt'dan 17 kt'a düşerek %33 azalma, görülmüştür. Buna karşılık AB ülkelerinde ise bu maddelerin 29.9 kt'dan 35.6 kt'a yükselerek % 20 artma gözlenmiştir. Bu farklılığın başlıca sebebi hükümet programlarındaki büyük farklılıklardan kaynaklanmaktadır. Bazı hükümetler en sert tedbirleri alarak yüksek vergiler koymuşlar, boşluk yaratmayacak yasal düzenlemeler getirmişler, Montreal Protokolü'nün öngördüğü miktarların da altında bir temin kısıtlaması öngörmüşler ve daha güvenli alternatiflerin kullanımını teşvik etmişlerdir(4). Ülkelerin Montreal Protokolü'nde öngörülen tarihler içinde kalmak kaydıyla CFC ve HCFC'ler için farklı tarih uygulamalarında değişik etkenler rol oynamaktadır. Bunlar arasında ülkelerin çevre politikaları, o ülkede kullanılan mevcut CFC'li cihaz sayısı ve alternatif soğutucu madde temin olanakları, soğutucu madde dönüşüm maliyetleri diğer ülkelere göre ticari konumları ve ekonomik görüşleri sayılabilir. Bu konuda fikir vermesi açısından Avustralya, Danimarka ve ABD'de CFC içeren maddelere uygulanan vergilere bakmak yararlı olacaktır. Avustralya : $/ kg ( Bütün üretim ve ithalatlarda ) Danimarka : 5.45 $/ kg (bütün CFC kullanımlarında) ABD: $ / kg (üretim ve ithalatta) Bu vergi oranları ODP değeri ( ozon tüketim katsayısı ) 1.0 olan maddeler için geçerlidir. Vergi ODP oranına bağlı olarak değişmektedir. *Rakamlar 1995 yılına aittir. R-22 R-502 R-12 R-11 R-113 R-500 R-134a R-123 R-407C R-410A R-408A R-409A R-404A R-401A R-401B R- 402A R-402B R-507 R-416A R B 4B (Hotshot) Tablo 6.1. Soğutucu Akışkan Tüp Renk Tablosu 40

41 Tablo6.2. Soğutucu akışkanların ASHRAE tarafından hazırlanan standartları Soğ. No Kimyasal İsmi Formül Soğ. No Kimyasal İsmi Formül METAN SERİSİ ETAN SERİSİ R10 Karbon tetra klorür CCL 4 R110 Hegza klor etan CCL 3CCL 3 R11 Tri klor flor metan CCL 3F R111 Penta klor flor etan CCL 3CCL 2F R12 Di klor diflor metan CCL 2F 2 R112 Tetra klor di flor etan CCL 2FFCCL 2F R12B1 Brom klor di flor metan CBrClF 2 R112a Tetra klor di flor etan CCL 3CCLF 2 R12B2 Di brom diflor metan CBr 2F 2 R113 Tri klor tri flor etan CCL 2FCCLF 2 R13 Klor tri flor metan CCLF 3 R113a Tri klor tri flor etan CCL 3CF 3 13B1 Brom tri flor metan CBrF 3 R114 Di klor tetra flor etan CClF 2CCLF 2 R14 Karbon tetra flor CF 4 R114a 1,2-dikloR1,2,2,2tetraklor etan CCl 2FCF 3 R20 Kloroform CHCL 3 R114B2 1,2-dibrom-1,1,2,2tetrafloretan CBrF 2CBrF 2 R21 Di klor flor metan CHCLF 2 R115 Klor penta flor etan CCl 2F 2CF 3 R22 Klor di flor metan CHCCLF 2 R116 Hegza flor etan CF 3CF 3 R22B1 Brom di flor metan CHBrF 2 R120 Penta klor etan CHCl 2CCl 3 R23 Triflormetan CH 2CL 2 R123 2,2-dikloR1,1,1-triflor etan CHCl 2CF 3 R30 Metilenklorür CH 2F 2 R123a 1,2-dikloR1,1,2-triflor etan CHClFCClF 2 R31 monoflormetan CH 3F R124 2-kloR1,1,1,2-tetraflor etan CHClFCF 3 R32 Di flor metan (metil florit) CH 2F 2 R124a 1-kloR1,1,2,2-tetraflor etan CHF 2CClF 2 R40 Klor metan (metil klorit) CH 3Cl R125 Pentaflor etan CHF 2CF 3 R41 Flor metan (meil florit) CH 3F R133a 2-kloR1,1,1-triflor etan CH 2ClCF 3 R50 Metan CH 4 R134a Tetrafloretan CF 3CH 2F PROPAN SERİSİ R140a Triklor etan (metil kloroform) CH 3CCl 3 R216ca 1,3-dikloR1,1,2,2,3,3-hegza CCLF 2CF 2CClF R141b 1,1-dikloR1-flor etan CCl 2FCH 3 flor propan 2 R218 Okta flor propan CF 3CF 2CF 3 R142b 1-kloR1,1-diflor etan CClF 2CH 3 R245cb 1,1,1,2,2-penta flor propan CF 3CF 2CH 3 R143a 1,1,1-triflor etan CF 3CH Propan CH 3CH 2CH 3 R150a 1,1-diklor etan CHCl 2CH 3 SİKLİK ORGANİK BİLEŞİKLER R152a 1,1-diflor etan CHF 2CH 3 C316 1,2-dikloR1,2,3,3,4,4-hagza C 4Cl 2F 6 R160 Klor etan (etil kolrit) CH 2CH 2Cl flor siklo bütan C317 Klor hepta flor siklo bütan C 4ClF 7 R170 Etan C 2H 6 C318 Okta flor siklo bütan C 4F 8 ZEOTROP KARIŞIMLAR AZEOTROP KARIŞIMLAR Soğ. No İsmi/Oranı Soğ. No İsmi/Oranı R401A R22/152a/124 (53/13/34) R500 R12/152a (74.8/26.2) R401B R22/152a/124 (61/11/28) R501 R22/12 (75/25) R401C R22/152a/124 (33/15/52) R502 R22/115 (48.8/51.2) R402A R125/290/22 (60/2/38) R503 R23/13 (40.1/59.9) R402B R125/290/22 (38/2/60) R504 R32/115 (48.2/51.8) R403A R290/22/218 (5/75/20) R505 R12/31 (78/22) R403B R290/22/218 (5/56/39) R506 R31/114 (54.1/44.9) R404A R125/143a/134a (44/52/4) R507A R125/143a (50/50) R405A R22/152a/142b/C318 (45/7/4.5/42.5) R508A R23/116 (39/61) R406A R22/600a/142b (55/4/41) R508B R23/116 (46/54) R407A R32/125/134a (20/40/40) R509A R22/218 (44/56) R407B R32/125/134a (10/70/20) İNORGANİK BİLEŞİKLER R407C R32/125/134a (23/25/52) R702 Hidrojen H 2 R407D R32/125/134a (15/15/70) R704 Helyum He R408A R125/143a/22 (7/46/47) R717 Amonyak NH 3 R409A R22/124/142b (60/25/15) R718 Su H 2O R409B R22/124/142b (65/25/10) R720 Neon Ne R410A R32/125 (50/50) R728 Azot N 2 R410B R32/125 (45/55) R732 Oksijen O 2 R411A R1270/22/152a (1,5/87,5/11) R740 Argon Ar R411B R1270/22/152a (3/94/3) R744 Karbon dioksit CO 2 R412A R22/218/142b (70/5/25) R744A Azot dioksit N 2O HİDROKARBONLAR R764 Kükürt dioksit SO 2 R600 Bütan CH 3CH 2CH 2CH 3 AZOT BİLEŞİKLERİ R600a İzo-bütan CH (CH 3) 3 R630 Metil amin CH 3NH 2 OKSİJEN BİLEŞİKLERİ R631 Etil amin C 2H 5NH 2 R610 Etil eter C 2H 5OC 2H 5 R611 Metil format HCOOCH 3 41

42 BÖLÜM SOĞUTUCU AKIŞKANLARDA KAÇAK KONTROL METODLARI AMAÇ Soğutucu akışkanların kaçaklarında uygulanacak kontrol metodlarını kavrayabilme 42

43 7.1 SOĞUTUCU AKIŞKANLARDA KAÇAK KONTROL METODLARI Sabun Köpüğü: Bütün gaz kaçaklarında kullanılabilir. Mikro köpük oluşturucu maddelerle çok küçük kaçakları bulmak mümkündür (Şekil-7.1.). Torç Lambası (Halide Lamp): Bütün florokarbon soğutucu akışkanlar için kullanılabilir. Kaçak olduğunda alev açık yeşil-mavi olur.(şekil-7.2.) Elektronik Kaçak Dedektörü: Bütün florokarbon soğutucu akışkanlar için kullanılabilir. Balans otomatik veya ayarlı tipleri vardır.(şekil-7.3.) (Not: Amonyak kaçakları için baz esaslı turnusol kağıdının renk değişimi ve sülfür mumu dumanın beyaz bir duman çıkarması gibi yöntemler kullanılır.) Ultraviyole Kaçak Dedektörleri: Soğutucu akışkan şarşı yapılırken sistem içine bir miktar floresant sıvı karıştırılır. Herhangi bir ek yerinden kaçak oluştuğunda UV dedektörü ile bu kaçak dalga boyu değişiminden bulunabilir. Şekil7.1.Sabun Köpüğü Şekil7.2. Torç Lambası Şekil7.3. Elektronik Kaçak Detektörü 43

44 7.2 SOĞUTUCU AKIŞKAN KAÇAKLARI Bilindiği gibi soğutma sistemlerinde gaz kaçakları montaj ve servis hatalarından kaynaklanabildiği gibi, zaman içinde boru ve bağlantılardaki titreşime ve malzeme yaşlanmasına bağlı olarak da oluşabilir. Tüm sızdırmaz sistemlerde kaçak oluşur. Kaçak 400 g/s olabildiği gibi 30 g/milyon yıl da olabilir. Soğutucu akışkan kaçakları soğutma/klima sisteminin verimli çalışmasını engeller, sistem soğutma/ısıtma kapasitesi düşer, kızgınlık artar, emme hattı vakuma düşebileceği için sisteme hava ve nem girebilir. Bu durumda iç kirlenme ve tıkanma oluşacaktır. Özellikle hermetik ve yarı hermetik kompresörlerde kompresör sargı yanıkları ile son bulan bir dizi termo-kimyasal reaksiyonlara ortam hazırlanmış olacaktır. Eski tip soğutucu akışkanlarda bu kaçaklar tespit edildiğinde sistem tamir edilip gaz ilavesi ile durum düzeltilebiliyordu. Ancak zeotrop karışımlı (karışımı oluşturan gazların kendi özelliklerini koruduğu karışımlar) R 400 serisi soğutucu akışkanlar için çözüm bu kadar kolay olmamaktadır. Çünkü kaçak oluştuğunda ilk önce en yüksek kısmi basınca sahip olan soğutucu akışkan kaçtığı için kaçak bulunsa bile sistem içindeki soğutucu karışım oranları değiştiğinden karışımın karakteri değişmektedir. Bu durumda bu akışkanı tamamen boşaltmak ve yeniden sıvı fazında şarj yapılması tavsiye edilmektedir. Bu da ozon tabakasına olmasa da küresel ısınmaya yol açacaktır. Her basınçlı sistem kaçaklara sahiptir çünkü har bağlantı elemanında, dikiş ve kaynakta çatlaklar mevcuttur. Bu çatlarlar en iyi kaçak kontrol cihazlarının kontrolü için çok küçük olabilir. Ancak zamanla titreşimler, sıcaklık ve çevresel gerilimler sonucu bu çatlaklar büyümeye başlar ve kaçaklar hissedilebilir. Bir kaçak bazı sıradan cihazlarla ölçülemez. Gaz farklı zamanlarda ve farklı miktarlarda kaçabilir. Gerçekte, bazı kaçaklar test anında tespit edilemez. Kaçaklar kapanabilir ve özel zamanlarda tekrar ortaya çıkabilir. Bir fiziksel yol veya delik genelde düzensiz boyutlardadır. Kaçak; kaynak kırığının uç kısmında, bir contanın kirli kısmında veya bağlantı elemanları arasındaki mikro gözeneklerde olabilir. Şekil7.4. Bir elektron mikroskobunda temiz gümüş kaynağı yapılmış bağlantı. Erimiş metal üzerindeki çatlaklara ve diğer pisliklere dikkat edin. 44

45 Şekil7.5.İleri şiddetteki gerçek metal ayrılması. Kaçak seviyesi R22 gazı için 0,00085 g/yıl olarak ölçülmüştür. Sistem bir yıl çalıştıktan sonra çatlak açılmış ve kaçak 0, g/yıl a çıkmıştır. 7.3 KAÇAKLARIN SINIFLANDIRILMASI KAÇAK TİPLERİ ÖZELLİKLERİ 1. Sabit Kaçaklar(SK): Bu kaçaklar sistem durduğunda ve dengelenmiş haldeyken bile teşhis edilebilirler. Bu dondurucu evaporatör defrost anındaki kaçaklarını da kapsar. Sabit kaçaklar çok yaygındır. 2. Basınca Dayalı Kaçaklar (BDK): Bu kaçaklar ancak sisteme basınç uygulandığında fark edilebilir. Azot ve Helyum alçak taraf için 150 psi, yüksek taraf için 450 psi olarak kullanılır. NOT: Basınçlandırmada asla C02 veya oksijen 4. Sıcaklığa Dayalı Kaçaklar (SDK): 4. Titreşim Dayalı Kaçaklar (TDK): 5. Birden Fazla Nedene (Kombine) Dayalı Kaçaklar (KK): kullanmayın. Bu kaçaklar yüksek sıcaklığa bağlı genleşme ile ortaya çıkarlar. Bu kaçaklar genelde yüksek ortam sıcaklıklarında, kondenser kirlenmesinde veya defrost ile oluşurlar. Bu kaçaklar sadece cihaz çalışırken ortaya çıkar. Mekanik uzama ve hareket, dönme, soğutucu gaz akışı, veya vana hareketi TBK yardım eder. İki veya daha fazla nedene dayalı kaçaklardır. Örnek olarak yarı hermetik kompresörlerin basma hattında sıcaklık, titreşim ve basınç kaçaklara neden olabilir. 6. Toplam Mikro Kaçaklar (TMK): Standart aletlerle bulunması zor olan özel kaçaklardır. Gaz kaçağının hissedilmesi için yıllar geçmesi gerekir. Pratikte bir sistem bir çok bağlantı elemanlarına, kaynaklara, contalara sahip olup bunlar TMK miktarını arttırır. 45

46 Şekil7.6.Üretici firmalar ve saha montaj elemanları sistemi soğutucu akışkanla şarj etmeden önce basınca dayalı kaçak (BDK) testi yaparlar. 300 psig azot testinde sıvı deposu üzerinde oluşan beyaz mikro köpükler görünmektedir. 7.4 KAÇAK TESTİ İÇİN GEREKLİ ALETLER İnsanlar basit bir kaçak için gerekli temel cihazlarla donatılmış durumdadır: Kulaklara sahibiz ve kaçakları işitebiliriz. Buruna sahibiz bazı gazların kaçaklarını koklayabiliriz. Parmaklarımızla bazı kaçak oluşumlarının etrafında oluşan yağı hissedebiliriz. Fakat en iyi kaçak bulma işlemi gözlerle yapılır. Kaçak etrafında oluşan köpüğü çok kolay şekilde görebiliriz. Aşağıda yaygın kaçak bulma aletleriyle yapılan sistemli bir yöntemi açıklamaktadır. Şekil7.7. (1) Hassasiyeti 14 g/yıl olan bir elektronik halojen cihaz (2) Kabarcık/köpük oluşturucu (3) Bir kontrol aynası (4) Bir el feneri Elektronik detektör yayılan gazın izlenmesinde koklayan bir alet olarak kullanılabilir. Kabarcık/köpük oluşturucu, sistemin kaçak ihtimali olan tüm yüzeylerine püskürtülür. Herhangi bir kabarcık/köpük oluşumunu gözlemek için gerektiğinde kör noktalar için ayna ve karanlık ortamlar için el feneri kullanılır. 46

47 7.5 TEMEL KAÇAK KONTROLLERİ 7.5.1Sabit kaçaklar için saha çalışması (SK) Başarılı bir kaçak testi için test yapan teknisyenin dikkatli gözlemci olması gerekir Soğutma yağının oluşturduğu lekeler Bilindiği gibi tüm mekanik soğutma sistemlerinde kompresör yağı iç kısımlarda dolaşır. Yağ soğutucu akışkanla birlikte dışarı çıktığından kaçak bölgelerinde iz bırakır. Yağ lekeleri ıslak olarak ve üzerinde ince bir toz tabakası ile görünür. Islaklığın yoğunlaşmadan değil de yağdan kaynaklandığına parmaklarınızı kullanarak karar verebilirsiniz. Şekil7.8.Titreşim kesicideki siyah görünen alan yağ-soğutucu akışkan kaçaklarını gösterir. 1. Cihazın her tarafını tam basınçla dengeleyin, tüm yağlı yüzeylere kabarcık/köpük oluşturucu püskürtün. 2. Kabarcık/köpük oluşumunu gözleyin. 3. Mikro kaçakların ortaya çıkması için bu alanı en az 10 dakika gözlemeye devam edin Yağ Lekelerinin Güvenilirliği Yağ lekeleri teknisyenin ilk hızlı kontrolü için gereklidir ancak aşağıdaki nedenlerle güvenli değildir: 1. Yağ daima servis hortumlarının rakorlarında bulunur. Bu yağ bazen sistemin bazı noktalarına kaza ile damlar. 2. Yağ lekeleri motorlardan, pompalardan ve diğer kaynaklardan oluşabilir. 3. Yağ artıkları önceden oluşan bir kaçaktan kalmış olabilir. 4. Yağ tüm kaçak bölgelerinde oluşmayabilir. Oluşması için aylar bazen yıllar geçmesi gerekebilir. 5. Mikro kaçaklarda yağ lekesi oluşmaz. 6. Bazı kaçak konumlarına yağ ulaşmaz. 7. Yeni devreye alınmış sistemlerde yağ oluşmaz. 47

48 Şekil7.9.Rakoru hafifçe sıkılarak kapatılmalı ve gerçek kaçağı aramaya devam edilmelidir Evaporatör Kısmındaki Kaçakların Test Edilmesi Birçok kaçaklar durumlarında evaporatör bataryası denetlenmez. Çünkü evaporatör bataryası kabinle veya muhafaza ile kuşatılmış olup kolay ulaşılamayacak yerlerde bulunur. Muhafazayı, kanalları ve fan korumasını sökmek ile zaman kaybetmemek için elektronik izleme yöntemi tavsiye edilir: 1. Evaporatör fan motorlarını da kapsayan tüm sistemin enerjisini kesin. 2. Karlanmış bataryadan karlanmanın giderilmesi için basınçların dengelenmesini sağlayın. 3. Daha hassas olması için elektronik koklayıcıyı ılıtın ve kalibre edin. 4. Evaporatör drenaj çıkışına veya alt tahliye kısmına yerleştirin. 5. Dedektör ucunu drenaj deliğine doğru yönlendirin (Hissedici ucun su ile temas etmemesine dikkat edin.) 6. Kaçakları hissedilmesi için en az 10 dakika bekleyin. Cihazı kalibre edip tekrar deneyin. Art arda iki testte pozitif sonuç çıkması evaporatör kaçağını doğrular. Bu iki testten olumsuz sonuç çıkması evaporatör kısmındaki kaçakların bulunabilir olmadığını gösterir. Soğutucu akışkanların havadan daha ağır olduğunu hatırlayın. Böylece soğutucu gaz en alt noktaya doğru akar. Şayet evaporatör kısmı kaçak sonuçları pozitif ise evaporatörün tüm yüzeylerine köpük/kabarcık oluşturucu özel sıvı püskürtün. Şekil7.10.Evaporatör kısmındaki kaçaklar algılamak için drenaj borusu çıkarılır Kondenser Kısmındaki Kaçakların Test Edilmesi Evaporatör kaçaklarını izlemek üzere elektronik detektörü kullandıktan sonra yoğuşma kısmının kaçaklarını belirlemek üzere planlama yapılmalıdır. 48

49 1. Elektronik koklayıcıyı en yüksek hassasiyete ayarlayarak cihazın taban kısmına (genellikle kompresörün alt kısmına) yerleştirin. Cihaz basınç yönünden tamamen dengelenmelidir. 2. Yoğuşma ünitesinin üzerine bez bir örtü kapatarak dışarıdan hava akışını engelleyin ve soğutucu gaz tuzağı oluşturun. Plastik bir malzeme kullanmayın. 3. Kaçakları hissedilmesi için en az 10 dakika bekleyin. Cihazı kalibre edip tekrar deneyin. Art arda iki testte pozitif sonuç çıkması kondenser kaçağını doğrular. Bu iki testten olumsuz sonuç çıkması kondenser kısmındaki kaçakların bulunabilir olmadığını gösterir. 4. Basınç kontrollerinin körüklerindeki muhtemel kaçaklar için elektronik detektörü kullanın. Kontrol cihazı üzerindeki muhafazayı çıkartın ve hissedici ucu cihaz içine sokun. Bez bir koruyucu sarmak suretiyle cihaz kontrolünü sıkıca yapın ve kaçağı yukarıdaki gibi 10 dakika izleyin. 5. Şayet evaporatör kısmı kaçak sonuçları pozitif ise kondenser muhafazasını sökün ve tüm yüzeylerine köpük/kabarcık oluşturucu özel sıvı püskürtün. Şekil7.11.Masa örtüsü ile koruyucu yapılması soğutucu akışkanın havaya dağılmasını önler. Hissedici uç kompresörün altına yerleştirilmelidir Emme/Sıvı Hattı Kaçak Testi Evaporatör ile yoğuşma ünitesi arasındaki borulama hattının uzunluğu, denetlenecek kaçak ihtimallerini arttırır. Tipik gözetleme camı ile filtre-kurutucu bağlantısı gibi boru yalıtımın altındaki tüm zayıf bağlantıları gözden geçirin. 1. Emme hattı elektronik cihaz yüksek hassasiyete ayarlanarak izlenebilir. 2. Hissedici ucu boru yalıtımının içine sokun. Basınç tamamen dengelenince 10 ar dakikalık aralıklarla sistemi izleyin. Hissedici ucu çeşitli akış bölgelerine takmak gerekli olabilir. 3. Şayet bir kaçak hissettiyseniz yatlımı çıkartarak tüm boru yüzeylerine özel köpük/kabarcık oluşturucu sürün. Şayet bir kaçak belirtisi yok ise sıvı hattına geçin. 4. Sıvı hattındaki bir kaçak çoğunlukla yağ lekesi oluşturur. Şüpheli tüm sıvı hattı bağlantılarını özel köpük/kabarcık oluşturucu madde ile kaplayın ve mikro köpüklerin oluşması için dakika bekleyin. 49

50 Şekil7.12.Bir yalıtımlı boruda kaçak aranması İleri Seviye Kaçak Kontrolü İleri seviye kaçaklarda basit alan testinden uzak durmak gerekir. Kaçaklar azot testi, titreşim testi veya ısıtma testi uygulamak gerekir. İleri seviye kaçak kontrolü için elektronik halojen detektörü kullanılmamalıdır. Oldukça hassas olan özel köpük/kabarcık oluşturucu sıvı kaplama malzemeleri tavsiye edilir Basınca Bağlı Kaçakların Test Edilmesi (BBK) Yeni monte edilen tesislerde daima basınca bağlı test işlemi tavsiye edilir. Eski bir alışkanlık olarak soğutucu akışkan ile basınç kontrolü yapmak tabu haline gelmiştir. Ancak bu yöntem pahalıdır, fazla zaman harcanır ve güvenli değildir. Mevcut sistemlerde teknisyen soğutucu uygun şekilde akışkanı geri toplamalı ve herhangi bir şarj için depo etmelidir. 1. Azot veya helyum kullanarak emme tarafını 150 psi ve basma tarafını 450 psi değerine kadar basınçlandırın. Emme ve basma tarafı bir yalıtım valfler ile ayrılmamışsa sistemin tamamını 300 psi ile basınçlandırın. 2. Tüm yüzeyleri özel köpük yapıcı sıvı ile test edin. Mikro-köpüklerin yüzeyle reaksiyona girip görünür hale gelmesi için 15 dakika bekleyin. Karanlık ortamlarda ve arka kısımları görüntülemek için bir kontrol aynası kullanın. 3. Kompresörü çalıştırın tüm şüpheli yüzeylere sıvı köpük yapıcı ile kaplayın. Evaporatör kısmına doğru tüm emme hattı bağlantılarına köpük yapıcı ile kaplayın. 4. Kondenser bataryasına doğru tüm basma hattı ve bağlantılarına köpük yapıcı sürün. Kondenserin U borularına sıvı köpük yapıcı püskürtün. 5. Kondenserden itibaren sıvı deposunu da kapsayacak şekilde ( vanalar, sızdırmazlık elemanları ve diğer aksesuarlar) tüm sıvı hattı bağlantılarına sıvı kabarcık yapıcı püskürtmeye devam edin. Sıvı hattından evaporatör girişine kadar devam edin. 6. Sızdırmaz sistemin her bir kontrol çıkışı da körüğe kadar tamamen sıvı ile kaplanmalıdır. 7. Evaporatör kısmını açın ve tüm bağlantılara, vanalara ve U bağlantılarına köpük uygulayın. Araştırmanın ilk sırası yüzey alanları geniş olduğundan kompresör ve emme hattı olmalıdır. Takip eden sırada basma hattından başlamalı, kondenser ve sıvı hattı boyunca evaporatöre kadar devam etmelidir. Evaporatör kısmı en son ve basınç testi için en az istenen elemandır. 50

51 7.5.7 Titreşime Dayalı Kaçakların Test Edilmesi (TDK) Cihaz çalışırken ortaya çıkan bu kaçaklar çok nadiren görülür. Bunlar fiziksel titreşim ile açılan ve kapanan çatlaklardır. Soğutma ünitelerinde titreşim kaçakları oluşturan bazı elemanlar ve borulama üzerine yapılan bazı çalışmalar gösterilmiştir. 1. Titreşime dayalı kaçakların test edilmesi esnasında kullanılan yüksek basınlı gaz geri alınmalı ve cihaz uygun soğutucu akışkan ile yeniden şarj edilmelidir. 2. Cihazı işlem için yerleştirin ve aşağıdaki alanlara kabarcık/köpük oluşturucu sıvı ile kaplayın. Tüm kompresör saplamaları ve conta kenarları Kompresörün emme hattı bağlantısı Kompresörün basma hattı bağlantısı Kondenserin basma hattı bağlantısı Titreşim kesiciler Boru hattındaki şüphe edilen herhangi bir bağlantı noktası veya elemanı Genleşme ve Solenoid vanalar Kılcal boru bağlantıları Gözetleme camları Sıcaklığa Dayalı Kaçakların Test Edilmesi (SDK) Tüm mekanik bağlantılar ısıtıldığında genleşir. Soğutma sitemindeki bağlantılar bakır, pirinç ve alüminyum gibi yumuşak metallerden yapılır. Bu metaller ısıtıldığında çarpılır sonra soğuduğunda büzüşür ve kaçırır. 1. Cihazı çalıştırın ve kondenserin çalışma sıcaklığını yükseltmek üzere önünü kısmen karton plaka ile kapatın. 2. Tüm metal bağlantılara özel köpük yapıcı madde püskürtün ve belli bir zaman sonra kaçakları gözleyin. Yüzey son derece sıcak olacağı için sıvı köpük çok hızlı buharlaşmasın diye yüzeyi su ile ıslatın. 3. Evaporatör elemanlarını test ederken cihaz içindeki defrost ısıtıcılarını kullanın Kombine Kaçakların Test Edilmesi (KK) Kombine kaçakların test edilmesi, basınca dayalı (BDK), titreşime dayalı (TDK) ve sıcaklığa dayalı (SDK) kaçaklar için kullanılan prosedürlerin üst üste bindirilmesidir. Kombine kaçaklar en az iki bazen üç prosedürün birlikte uygulanmasıyla mümkün olur. (KK) testleri yüksek seviyede uzmanlık ve gözlem teknikleri gerektirir. Her kuşkulanılan eleman izole edilmeli ve aşağıdaki kurallar ile test edilmelidir: 1. Bir vana veya bağlantı elemanı yüksek basınçla denenmelidir. 2. Vana veya bağlantı elemanına kabarcık oluşturucu sıvı püskürtün. 3. Lastik takozla elemana titreşim oluşturmak için hafifçe vurun. Şayet kaçak yok ise 4. Elemanı hafifçe ısıtın. Kaçak yok ise bir diğer elemana geçin. 51

52 Toplam Mikro Kaçakların Test Edilmesi(TMK) TMK helyum spektrometresi kullanılarak test edilir. Soğutma servis teknisyeninin normal test işlemlerinin ötesinde oldukça hassas kaçak testidir. Şekil7.13. Kondenser manifoldunun bağlantı noktasında kabarcık testi Şekil7.14.Sıvı kabarcık testi kaçak miktarı 119 g/yıl altındaki kaçaklar için kullanılır 52

53 BÖLÜM YAĞLAMA YAĞLARI AMAÇ Yağlama yağlarını ve özelliklerini kavrayabilme 8.1 YAĞLAMA YAĞLARI: 53

54 Soğutma sisteminde yağın görev yaptığı ve ait olduğu yer kompre-sördür.kompresörde sıkıştırma (çalışma) işlemi sırasında, sistemde kullanılan kompresör tipine göre çarpma şeklinde yada yağ pompası ile cebri olarak yapılan yağlamanın üç ana işlevi vardır 1- Birbirine temas ederek hareket eden aksamın sürtünmesini azaltarak kayganlığı arttırmak, aşınmayı yavaşlatmak. 2-Sıkıştırılan soğutucu gazın silindirden kartere kaçmasını azaltmak(perdelemek) sızdırmazlık sağlamak 3-Sürtünme dolayısıyla meydena gelen ısı yı oluştuğu yerden taşıyıp ısı birikimi ni dolayısıyla sıcaklık yükselmesini önlemek tir. Yağda aranan özellikler : Motor sargılarıyla temas eden sistemlerde yağın elektrik geçirgenliğinin az olması Sisteme kaçan yağın kompresöre geri dönebilmesi için viskozitesinin düşük sıcaklıklarda dahi yeterli seviyede olması Düşük sıcaklıklarda soğutucu akışkanla karışabilme özelliğinin olması Yağın içinde reçine, tortu, mumlaşan vax gibi yabancı maddeler bulunmaması Uzun ömürlü olması yapısının bozulmaması Yağın temas ettiği yüzeylere zarar vermemesi Kimyasal reaksiyonlara girmemesi Ses ve titreşimleri az da olda yutması Temini kolay ve fiyatı ekonomik olmalı 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. Şekil-8.1 Soğutma yağları Tablo 8.1. Soğutma kompresörleri için yağlama yağı viskoziteleri Yağla Yağı Uygulama (*) Kompresör Tipi ve Soğutucu Akışkan Cinsi Viskositesi SSU (37,8 0 C de) A Vida tipi amonyak kompresörü A Pistonlu amonyak kompresörü A Pistonlu tip CO 2 kompresörü A Santrifüj tip R11 kompresörü A Pistonlu tip R12 kompresörü

55 A Santrifüj tip R12 kompresörü A Rotatif tip R12 kompresörü A Pistonlu tip R22 kompresörü A Pistonlu tip diğer halojen refrijeran kompresörü A Santrifüj tip diğer halojen refrijeran kompresörü A Rotatif tip diğer halojen refrijeran kompresörü A Vida tipi diğer halojen refrijeran kompresörü B B B Yağ soğutma sistemine ve kompresör silindirine giriyor ise Yağ soğutma sistemine ve kompr. Girmiyor/cebri yağlama Yağ soğutma sistemine ve kompr. Girmiyor/çarpmalı yağlama 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. Tablo 8.2.Yağ-refrijeran karışma durumu Tamamen Karışma Yüksek Oranda Karışma Orta Seviyede Karışma Az Karışma Karışmaz (Çok az) R 11 R 12 R 13Bl. R 501 R 22 R 114 R 13 R 14 Amonyak (20 0 C ve Atm. Basıncında % 0,3 ağırlık) CO 2 (20 0 C ve Atm. Basıncında 55

56 R 21 R 113 R 500 R 115 R 152a R C318 R 502 % 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 Soğutucu Yağ Çeşitleri : Bütün soğutma sistemlerinde kullanılan yağları mineral ayırabiliriz. ve sentetik yağlar olarak ikiye 8.2.1Mineral yağlar : Naftenik asıllı yağlar Parafinik asıllı yağlar Aromatikler Hidrokarbon dışı (Resinler) yağlar. 56

57 Eski nesil gazlarla(r12) kullanılmakta olan parafinik ve naftenik asıllı mineral yağlar mükemmel stabiliteye sahip olmalarına karşın R22 ve R502 gibi polar soğutucu akışkanlarla zor karışmakta ve kompresöre geri dönüşünde zorluk oluşmaktadır Sentetik yağlar : Ozon tabakasıyla ilgili gelişmelerin yeni klorsuz soğutucu akışkanları geliştirmesi ve bunlarında başında yer alan fluokarbonların (R134a R32başta olmak üzere) mineral yağlarla karışmaması karşısında yeni sentetik yağları geliştirilmiştir. Bitkisel ve hayvansal esaslı olan bu yağlar bazı özelliklerini sağlamak için mineral esaslı katkı maddeleri katılarak hazırlanır. Bu katkı maddelerinin ismine göre sentetik yağlar üç gurupta toplanır. Alkilbenzenler (AB), (R22, R502) - Derin soğutma Polyalkyleneglicol (PAG), (R134a) - Klima uygulamaları Polyoilester (POE), (R404a, R134a) - Klima + Soğutucu uygulamaları 8.3 Yağ Değiştirme Klavuzu Mümkün mertebe üretici firmanın tavsiye ettiği tipte, miktarda ve viskozitede yağ kullanın. CFC gazları HCFC servis soğutkanı (R401A, R401B, R402A, R408A, R409A, R402B) ile değiştirirken en uygun yağ dönüşü için AB yağ tavsiye edilir. Herhangi bir kompresörde yağı AB yağ ile değiştirirken mevcut mineral yağın %50 ila %80 ninin uzaklaştırılması yeterlidir. NOT: Bir çok kompresörlerde AB yağ bulunduğundan HCFC ye dönüşüm yaparken yağ değişimi gerekmez. Alan tecrübeleri göstermiştir ki R401A, R401B, R402B ve R409A mevcut mineral yağ ile üniter cihazlarda ve diğer hermetik sistemlerde başarı ile çalışabilmektedir. CFC sisteminden bir HFC akışkanına dönüşümde POE yağ tavsiye edilmektedir. Mineral yağın veya Alkali benzen yağın en az %95 i benzer viskozitede POE yağ ile değiştirilmelidir. Bu durum çoklu yağ değişmelerinde de geçerlidir. Tablo 8.3. Yağ değiştirme kılavuzu 8.4 Yağlama Yağında Oluşan Yapısal Değişimler a) Teknik özellikleri: 57

58 Yağlama yağının değerlendirilmesinde dikkate alınması gereken özellikler ; Viskosite indeksi (sıcaklık değişimlerinin viskositeye etkileri), Densite, Relatif moleküler kütle, akış noktası sıcaklığı, alev alma sıcaklığı, buhar basıncı, Anilin noktası sıcaklığı, soğutucu akışkanın yağda erimesi (karışma) gibi özelliklerdir. b) Mumlaşma : Yağlama yağının soğutma sisteminde etkili olan bir başka özelliği de yağın düşük sıcaklıklarda mumlaşmasıdır(wax-separation). Bu oluşum TGV süzgeçlerinde soğutucu akışkan geçişlerini kısmen azaltır yada tamamen durdurur.bu sebeple yağ seçilirken mumlaşma sıcaklığı sistemin çalışma sıcaklıklarının yeterince altında olmasına dikkat edilmelidir. c) Yağın köpürmesi : Kompresör kerterinde yağın aşırı şekilde köpürmesi yağın cinsiyle olduğu kadar yağın içinde aşırı miktarda soğutu akışkan olmasına da bağlıdır.bu durum yağlamayı bozacağı gibi sistemin çalışmasını da etkiler. İmalatçı firmalar yağın köpürmesini azaltıcak katkı maddeleri kullanmaktadırlar. Aşırı sıvı gelişinin engellenmesi ise sistemin tasarımını ilgilendiren düzenlemeler gerektirir. d) Asit oluşumu : Rutubet yoğuşmayan gazların etkisi ile artan çıkış basıncı ve sıcaklık şartlarında sistemin soğutucu akışkanı ile ve bazende yağlama yağının iştiraki ile bir takım reaksiyonlar başlatır(hidroliz).bu reaksiyonlarda klorik asit, florik asit ve karbondioksit oluşmasına yol açar.oluşan bu asit çeşitli arızalara yol açacağı gibi yağlama yağının pelteleşmesine ve yağlamanın bozulmasına yol açar. Asit oluşumuna karşı en etkili önlem iyi bir vakumlama işlemi yapmak ve asit tutan filtreler kullanmaktır. Sistemin bakım ve onarımı sırasında dışarıya alınan yağlama yağının rengi sistemin belli başlı arızaları hakkında önceden ip ucu verebilir.bu bakımdan alınan yağ rengi dikkatlice incelenmelidir. Berrak ve temiz renksiz yağ : Sağlıklı çalışan bir sistem. Kahverengi yağ : Asit oluşumu anlamı taşır, sistemdeki yağ tamamen alınmalı ve azotla temizlenerek (süpürme) yeni yağ şarjı yapılmalıdır. Siyah renkte yağ : Yağın yandığı ve karbon oluşumunun olduğu anlamı taşır, sistemdeki yağ tamamen alınmalı ve azotla temizlenerek (süpürme) yeni yağ şarjı yapılmalıdır. Metalik gri renkli yağ : Kompresörün sürtünen aksamlarında aşınma olduğu anlamı taşır. Sebebi araştırılarak, kompresör değiştirilmeli sistemdeki yağ tamamen alınmalı ve azotla temizlenerek (süpürme) yeni yağ şarjı yapılmalıdır. 8.5 Yağların Kullanımında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar : 58

59 Sentetik yağların higroskopik (nem çekme özelliği) olmaları mineral yağlarla karışmaması bunların kullanımında çok dikkatli olmayı gerektirmektedir. Mevcut bir soğutma sisteminin CFC den HFC soğutucu akışkana (R-12 den R-134a ya) değiştirilmesi sırasında mineral yağlama yağının tamamen boşaltıldıktan sonra ayrıca sistemin iyice arıtılması ki üçlü bir temizleme şarj işlemi önerilmektedir, ve ondan sonra sentetik yağ konulması gerekmektedir. Yağ ilavelerinde yada kompresör yağı değişimlerinde mutlaka hem mevcut yağın hemde yeni konulacak yağın özellikleri iyi bilinmelidir.bu bilgiler kompresör imalatçısından ve yağ imalatçısından sağlanmalıdır. Sentetik yağların çoğuna iyi bie stabilite için katkı maddeleri ilave edilir ve bu maddeler değişik yağların birbirine karışması sonucu tüm özelliklerini değiştirebilir ve bozulabilirler. BÖLÜM SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN ÇEVREYE ETKİLERİ AMAÇ Soğutucu akışkanlarınçevreye etkilerini kavrayabilme 59

60 9.1 SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN ÇEVREYE ETKİLERİ 1985 yılında atmosferdeki serbest klor bileşiklerinin ozon tabakasına zarar verdiği tespit edildi. Ayrıca Antarktika ve Kuzey Kutbu üzerinde büyük ozon deliklerinin bulunduğu anlaşıldı. Buna bağlı olarak 1988 de Montreal Protokolü ve 1990 Londra Toplantısı ile CFC esaslı soğutucu akışkanların devre dışı bırakılması için bir takvim belirlendi. Bu takvime göre CFC lerin kullanım ve üretimi 1995 yılından itibaren G-7 ülkelerinde tamamen yasaklandı. Geçiş dönemi gazları olarak adlandırılan R22 ve R502 gibi HCFC esaslı akışkanlar 2030 yılına kadar tamamen devre dışı bırakılacaklardır. Yine 1992 de ABD de yürürlüğe giren Temiz Hava Yasası ile CFC esaslı soğutucu akışkanların atmosfere tahliyesi yasaklanmıştır. CFC lerin ozon tabakası üzerine yükselmesiyle,uv radyasyonlarının etkisi altına girerler. Serbest klor (Cl) atomları atmosfer içinde serbest hale gelir. Bir klor atomu, bir ozon bileşiği (O3) ile çarpıştığında, (O) oksijen atomlarının bir tanesini klormonoksit (ClO) biçiminde bağlar, ayrılan diğer iki oksijen atomu, bir oksijen molekülüdür. ClO molekülü bir serbest oksijen atomu ile temas ettiğinde oksijen atomları birleşerek bir oksijen molekülü (O2) oluştururlar ve klor atomu (Cl) bir diğer ozon molekülünü parçalamak için serbest kalırlar. Her serbest klor atomu, troposfere yağmur gibi doğal yollarla dönmeden önce ozon molekülünü bozabilir. 60

61 Şekil 9.1 Ozonun parçalanması Şekil-9.2 Ozon deliğinin yıllara bağlı büyümesi CFC lerin ozona olan etkileri Ozon Delme Faktörü (ODP) olarak adlandırılmış olup bu faktör için R11 gazı referans alınmıştır. R11 gazı için yeni HFC türü akışkan R123 gazı, R12 için ise R123a gazları geliştirilmiştir. R22 ve R502 yerine ise R404A, R407C ve R507 alternatif akışkan karışımları bulunmuştur. Soğutucu akışkanların çevreye ikinci bir zararı atmosferde sera etkisi oluşturmalarıdır. Küresel Isınma Faktörü (GWP) olarak adlandırılan bu etki için CO2 gazı referans alınmıştır. Ozon tabakası ve doğal çevre üzerinde etkisi olan soğutucu maddeleri aşağıdaki ana başlıklar altında sınıflandırmak mümkündür: 1- Bromoflorokarbonlar veya diğer adıyla Halonlar (BFC) 2- Kloroflorokarbonlar (CFC) 3- Hidrokloroflorokarbonlar (HCFC) 4- Hidroflorokarbonlar (HFC) 1- Bromoflorokarbonlar (Halonlar): Karbon, flor, brom veya klordan oluşan bileşiklerdir. Bu grupta yer alan maddelere örnek olarak Halon1301 (R13B1) verilebilir. Halonlar ozon tahribatına katkıları en fazla olan maddelerdir. 2- Kloroflorokarbonlar: (CFC) 61

62 Klor, flor ve karbondan oluşan bileşiklerdir. Ozon tahribatına katkıları halonlardan sonra en fazla olan soğutucu maddelerdir. Örnek olarak R11 ve R12 verilebilir. 3- Hidrokloroflorokarbonlar: (HCFC) Klor, flor, hidrojen ve karbon içeren bileşiklerdir. Ozon tahribatları düşük olmakla birlikte oldukça yüksek sera etkisine sahiptirler. Bu grupta yer alan maddelere örnek olarak R22 verilebilir. 4- Hidroflorokarbonlar:(HFC) Hidrojen, flor ve karbon içeren bileşiklerdir. Ozon üzerinde tahrip edici etkileri yoktur. TABLO-9.1 Soğutucu akışkanların çevreye etkileri Soğutucu Akışkan Atmosferik Ömrü ODP GWP(CO 2) GWP(R11 ) R11 60 yıl R yıl R yıl R yıl R yıl R R R yıl R R134a 14.5 yıl

63 BÖLÜM SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN P-H DİYAGRAMLARI VE BORU SEÇİM TABLOLARI 63

64 AMAÇ Bazı soğutucu akışkanların p-h diyagramlarını ve sistemler için gerekli olan tablo değerlerini kavrayabilme 10.1 SOĞUTUCU AKIŞKANLARIN P-H DİYAGRAMLARI VE BORU SEÇİM TABLOLARI 64

65 Şekil R22 p-h diyagramı Şekil R134A p-h diyagramı 65

66 Şekil R407b p-h diyagramı 66

67 67

68 Şekil c p-h diyagramı Şekil a p-h diyagramı Şekil R717 (amonyak) p-h diyagramı 68