Genel Eðitim- Hava Koþullandýrma TEMEL KLÝMA BÝLGÝLERÝ- 2. Hava Koþullandýrma Üniteleri Ana Parça ve Ekipmanlar

Transkript

1 Genel Eðitim- Hava Koþullandýrma TEMEL KLÝMA BÝLGÝLERÝ- 2 Hava Koþullandýrma Üniteleri Ana Parça ve Ekipmanlar

2 Bu kitap Carrier ýn Teknik Geliþtirme Programý kapsamýnda, genel eðitim dizisinde yayýmlanan General Training - Air Conditioning kitabýndan yararlanýlarak Sayýn Nezih Gir (Makina Mühendisi- Alarko Carrier Ýstanbul Þubesi Eðitim Sorumlusu) tarafýndan hazýrlanmýþtýr. Kitap bu haliyle kiþisel eðitim amacýyla kullanýlabileceði gibi, kitapla birlikte hazýrlanan, kitaptaki þekillerin (tepegözle kullaným için) basýlý dosyasý ya da (bilgisayarla kullanýmlar için - power point) elektronik dosyasýyla birlikte bir eðitim semineri malzemesi olarak da kullanýlabilir. Alarko Carrier Eðitim ve Dokümantasyon Müdürlüðü TEP-2/02 Mart 2002

3 TEMEL KLÝMA BÝLGÝLERÝ- 2 Hava Koþullandýrma Üniteleri Ana Parça ve Ekipmanlar ÝÇÝNDEKÝLER BÝRÝNCÝ BÖLÜM.. KOMPRESÖRLER 5 KOMPRESÖRÜN ÝÞLEVLERÝ 5... KOMPRESÖR KAPASÝTESÝ 5 ÜÇ KAPASÝTE KONTROL AKTÖRÜ 6 KOMPRESÖRÜN MEYDANA GETÝRDÝÐÝ HAREKET 6 SOÐUTUCU AKIÞKAN 7. BASINÇ SEVÝYESÝ 7. KOMPRESÖR YAÐLAMASI 7 KOMPRESÖR TÝPLERÝ 8... PÝSTONLU KOMPRESÖRLER 9 ÇALIÞMA 9 YAPISI 10. KAPASÝTE KONTROLU DÖNEL KOMPRESÖRLER 12 ÇALIÞMA 12 YAPISI 12. KAPASÝTE KONTROLU SALYANGOZ (SCROLL) KOMPRESÖRLER 13 ÇALIÞMA 13 YAPISI 14 KAPASÝTE KONTROLU 14.. VÝDALI KOMPRESÖRLER 14 ÇALIÞMA 14 KAPASÝTE KONTROLU SANTRÝ ÜJ KOMPRESÖRLER 15 ÇALIÞMA 15. YAPISI KAPASÝTE KONTROLU 16 KOMPRESÖR HATA KILAVUZU 17 KOMPRESÖR HATASINA NEDEN OLAN SORUNLU ALANLAR 17 BELÝRTÝLER 17 SEBEPLER

4 . ÝKÝNCÝ BÖLÜM. YOÐUÞTURUCULAR 21.. YOÐUÞTURUCU TÝPLERÝ 21 HAVA SOÐUTMALI YOÐUÞTURUCULAR 21 SU SOÐUTMALI YOÐUÞTURUCULAR 22.. BUHARLAÞTIRMALI YOÐUÞTURUCULAR 23. YOÐUÞTURUCU KAPASÝTESÝ 23 YOÐUÞTURUCU KAPASÝTESÝNÝ NÝÇÝN KONTROL EDERÝZ? 24. ÜÇÜNCÜ BÖLÜM. BUHARLAÞTIRICI 31 BUHARLAÞTIRICININ ÝÞLEVÝ 31 BUHARLAÞTIRICI TÝPLERÝ- AKIÞ KONTROLUNA GÖRE 31 D-X VE TAÞMALI BUHARLAÞTIRICILAR 31 ÜRÜN ÖRNEKLERÝ 32 BUHARLAÞTIRICI KAPASÝTESÝ 33 YETERSÝZ KAPASÝTE 33 KISMÝ YÜK KAPASÝTESÝ 33 BUHARLAÞTIRICI KONTROLU DÖRDÜNCÜ.. BÖLÜM BASINÇ DÜÞÜRME ALETÝNÝN ÇALIÞMASI 39 BASINÇ DÜÞÜRME ALETÝNÝN YERLEÞÝMÝ 39 BASINÇ DÜÞÜRME ALETÝNÝN ÝÞLEVÝ 39.. BASINÇ DÜÞÜRME ALETÝ TÝPLERÝ 40 SABÝT BASINÇ DÜÞÜRME ALETLERÝ 40 KILCAL BORU 40.. SABÝT ORÝ ÝSLÝ (DELÝKLÝ) ALETLER 41 AYARLANABÝLEN BASINÇ DÜÞÜRME ALETLERÝ ELLE KUMANDALI GENLEÞME VANALARI 42 ALÇAK TARA ÞAMANDIRALI VANA 42 YÜKSEK TARA ÞAMANDIRALI VANA 43 OTOMATÝK GENLEÞME VANASI TERMOSTATÝK GENLEÞME VANASI 45 AÞIRI ISININ ÖLÇÜMÜ 47.. DIÞTAN DENGELENMÝÞ VANALAR 47 MAKSÝMUM ÇALIÞMA BASINCI VANALARI 48.. ELEKTRÝK VE ELEKTRONÝK GENLEÞME VANALARI 49 ÇARPMALI SOLENOÝD VANALAR 49. SIVI DAÐITICILARI 49 ALÇAK YÜK LÝMÝTLERÝ 50 ÇÝ T ÇIKIÞLI GENLEÞME VANALARI

5 ... BEÞÝNCÝ BÖLÜM. SOÐUTUCU AKIÞKAN YAÐLARI 55 GÝRÝÞ 55 YAÐLAMA NASIL GERÇEKLEÞÝR 56 YAÐ SORUNLARI 56 YÜKSEK SICAKLIK 56 KÝRLETÝCÝLER 57.. KATI KÝRLETÝCÝLER 57 GAZ KÝRLETÝCÝLER 57 KÝRLETÝCÝ OLARAK SU 58 YANMA 59 ÝLTRE KURUTUCULAR 59 BÝR DÝZÝ ÖNLEM ALTINCI. BÖLÜM SU.. GÝDERME 63 SU GÝDERME ÝÇÝN GEREKSÝNÝM 63. KÝRLETÝCÝ OLARAK SU 63 NEM NASIL ÝÇERÝ GÝRER 64 ÝÇERÝ GÝRMESÝNE NEDEN OLURUZ 64 NEMÝ UZAK TUTMAK 65 SU TOPLANMASINI ÖNLEYÝN 65 SU.. GÝDERME YÖNTEMLERÝ 65 BOÞALTMA 66 NASIL YAPILIR? NASIL OKUNUR? 66 DOÐRU ÞEYLERÝ KULLANMAK 67 TAM VAKUM YÖNTEMÝ 68. ISI ÝLE SU GÝDERME 69 ÝLTRE KURUTUCU ÝLE SU GÝDERME 70 DIÞARI VERME VE ÞARJ ÝLE SU GÝDERME

6

7 BÝRÝNCÝ BÖLÜM - KOMPRESÖRLER - ÜÇ KAPASÝTE KONTROL AKTÖRÜ - KOMPRESÖR YAÐLAMASI - KOMPRESÖR TÝPLERÝ - ISI AKIÞ YÖNTEMLERÝ - KOMPRESÖR HATA KILAVUZU

8

9 5 KOMPRESÖRLER KOMPRESÖRÜN ÝÞLEVLERÝ 1. Kompresör, sistem çevresinde soðutucu akýþý yaratarak soðutma sisteminin kalbi olarak davranýr. Bu iþlem sýrasýnda, düþük sýcaklýkta ve basýnçta soðutucu akýþkan buharýný alýr ve buharýn sýcaklýðýný ve basýncýný yükseltir. 3. Kompresör tarafýndan meydana getirilen basýnç deðiþimi, bazen, mutlak çýkýþ basýncýnýn mutlak emiþ basýncýna oraný olarak ifade edilir. Bu kompresörün sýkýþtýrma oranýdýr. Yukarýdaki tabloda verilen tipik bir tasarým durumunda, sýkýþtýrma oraný; PSIA 83.7 PSIA = 3.32 Sýkýþtýrma oranýnýn birincil önemi, üst sýnýrlara yaklaþýldýðýnda kendini gösterir. Yüksek sýkýþtýrma oranlarý, enerji etkinliðinde kayýba, çýkýþ gazýnýn ve kompresörün aþýrý ýsýnmasýna neden olur. Bu, aþýrý ýsýnma, yüksek rulman yüklerine ve aþýrý aþýnmaya yol açacak, yaðýn karbonlaþmasý nedeniyle kompresörde hasar meydana gelir. Bazý uygulamalar, doðalarý gereði yüksek sýkýþtýrma oranlarý gerektirir. Bu, sýkýþtýrma kademelendirilerek, güvenli bir þekilde yapýlabilir. Birinci sýkýþtýrma kademesinin çýkýþý sonraki kademenin emiþi olur. KOMPRESÖR KAPASÝTESÝ 2. Sonuç olarak; 1) Buharlaþtýrýcýdaki soðutucu akýþkanýn basýnç ve sýcaklýðý düþürülerek soðutucu akýþkanýn ýsý emmesi saðlanýr. 2) Yoðuþturucudaki soðutucu akýþkanýn basýnç ve sýcaklýðý yükseltilir ve bu iþlem soðutucu akýþkandaki ýsýyý uzaklaþtýrmayý saðlar. 4. Buharlaþtýrýcý (evaporatör), soðutulan ortamdaki ýsýyý soðutma sistemine emer. Yoðuþturucu (kondenser) bu ýsýyý sistemden uzaklaþtýrýr. Isýyý buharlaþtýrýcýdan, yoðuþturucuya hareket ettiren kompresör olmaksýzýn, bu ýsý aktarým süreci gerçekleþtirilemezdi.

10 6 Isý uzaklaþtýrma sýrasýndaki sistem kapasitesi, soðutma sistemini oluþturan tüm parçalarýn birlikte çalýþmasýyla elde edilir. Bu soðutma kapasitesi Btu/h olarak ifade edilir ve bu da ýsý transfer oranýdýr. Sistemin ýsýyý ne hýzda hareket ettirdiðini söylemenin baþka bir yoludur. Sistemde, buhar veya sývý halde dolaþan soðutucu akýþkan miktarý kapasiteyi belirler. Tasarlanan soðutmayý gerçekleþtirmek için kompresörün maksimum sistem gereksinimini karþýlayacak yeterli bir kapasiteye sahip olmasý gerekir. Zamanýn büyük çoðunluðunda tepe yükünden daha az yüklerin gerektiði durumlarda çalýþan kompresör kapasitesinin kontrol edilebilmesi önemlidir. ÜÇ KAPASÝTE KONTROL AKTÖRÜ 7. Sahada, kompresör kapasitesi üç yolla deðiþtirilebilir. Bunlardan her biri, birim zamanda kompresörün pompalayacaðý soðutucu akýþkan miktarýný deðiþtirir. Kompresörün Meydana Getirdiði Hareket 5. Bir maddenin özgül hacmi, bu maddenin 1 kg'ýnýn kapladýðý hacim veya yerdir. Yoðunluðun tersidir. Özgül hacim = 1 / Yoðunluk 6. Bir gazýn basýncý arttýðýnda, bu gazýn 1 kg'ý daha küçük bir hacime sýðdýrýlabilir. Diðer bir deyiþle, basýnç arttýkça özgül hacim azalýr. Benzer þekilde, basýnç azaldýkça, bir gazýn 1 kg'ý daha büyük bir hacim kaplamak üzere geniþleyecektir. 8. Santrifüj kompresörler dýþýndaki tüm kompresörler pozitif yer deðiþimi-hareket saðlayan makinalardýr. Sabit bir devir sayýsýnda döndüklerinde her bir zaman biriminde sabit bir hacim pompalarlar. Bu hacmin artmasý daha fazla kapasite demektir. Kompresörün neden olduðu hareket miktarýný deðiþtirmenin yaygýn bir yolu çok kompresörlü bir sistemdeki kompresörlerin her birini devreye almak veya devreden çýkarmaktýr. 20 ton kapasitenin üzerindeki ticari cihazlarda pistonlu kompresörün yer deðiþimini kontrol etmenin en sýk kullanýlan yolu silindirdeki yükü boþaltmaktýr. Bir kontrol vanasý, kompresör silindirlerinin bazýlarýna soðutucu gazýn akýþýný engeller. Silindirler yukarý ve aþaðý hareketine devam edecek fakat sisteme soðutucu akýþkan pompalamayacak þekilde kontrol edilirler.

11 7 Kompresörün hareket ettirme miktarý, dönme hýzýnýn ayarlanmasýyla da deðiþtirilebilir. Çok hýzlý ve deðiþken hýzlý motorlar bunu mümkün kýlar. Bunlar özellikle pistonlu, salyangoz (scroll) ve dönel (rotary) kompresörlerde çok kullanýlýrlar. Elektronik hýz kontrol cihazlarý, çok geniþ çalýþma koþullarýnda kapasiteyi pratik ve etkili biçimde azaltabilir. Soðutucu Akýþkan 10. Emme basýncý kompresör kapasitesi üzerinde basma basýncýndan çok daha büyük bir etkiye sahiptir. Konfor amaçlý hava koþullandýrma sistemlerinin normal þartlardaki çalýþma koþullarýnda, kompresörün emiþ hattýndaki soðutucu akýþkanýn doyma sýcaklýðýný 1 azaltan bir basýnç düþüþü kompresör kapasitesini %2 azaltýr. Diðer yandan, doyma sýcaklýðýnda 1 artýþa neden olan kompresör basma hattýndaki basýnç artýþý kompresör kapasitesinde % 1'lik bir azalmaya neden olur. Kompresör Yaðlamasý 9. Sistemdeki soðutucu akýþkan tipinin kompresör kapasitesine etkisi büyüktür. Pistonlu, dönel (rotary), salyangoz veya vidalý kompresörlerin sabit bir devir sayýsýnda pompalama miktarlarý da sabittir. Soðutucu akýþkanýn yoðunluðu arttýkça kompresör kapasitesinde veya her bir dakikada dolaþan soðutucu akýþkanýn kg'ýnda artýþ meydana gelir. Her bir dakikada dolaþan soðutucu akýþkanýn kg'ýndaki artýþ daha fazla iþin yapýlmasýný ve bu nedenle kompresörü döndürmek için daha fazla gücü gerektirir. Bu nedenle, sahada, sistemde meydana getireceði kapasite deðiþimi ve kompresörü çalýþtýrmak için güç gereksinimlerindeki deðiþmeler dikkate alýnmaksýzýn soðutucu akýþkanýn tipi deðiþtirilmemelidir. Daha yoðun bir soðutucu akýþkan ile deðiþtirme kolayca kompresör motorunun aþýrý yüklenmesine, elektriksel aþýrý yüklerin oluþmasýna ve muhtemelen motor hasarýna neden olacaktýr. Basýnç Seviyeleri 11. Herhangi bir kompresörün tüm hareket eden yüzeyleri aþýnmayý ve aþýrý ýsý birikmesini önlemek için uygun biçimde yaðlanmalýdýr. Her kompresör tasarýmýnda yaðý kompresör boyunca dolaþýma zorlayan yöntemler vardýr. Bazý hermetik kompresörlerin krank milleri yað pompasý görevi yapacak þekilde tasarlanmýþtýr. Diðer tasarýmlarda yaðýn gerekli akýþýný saðlamak için ayrý bir yað pompasý kullanýlýr. Kompresör yaðlama sisteminde genellikle bir basýnç düzenleyici vardýr. Yüksek güç kullanýmý ve kompresör hasarýna neden olacak yataklardaki aþýrý basýnçlarý ölçer. Kompresörün çalýþmasý sýrasýnda küçük miktardaki yað soðutucu akýþkan ile karýþacaktýr. Kompresörler bunu minimumda tutacak biçimde tasarlanýr. Soðutma sistemi borularý, yaðýn kompresöre, kompresörden çýktýðý oranda geri dönüþünü saðlayacak biçimde tasarlanmalýdýr.

12 8 KOMPRESÖR TÝPLERÝ 12. Mekanik soðutma için yaygýn olarak en çok kullanýlan beþ çeþit kompresör yukarda gösterilmiþtir. Ýsimlerini mekanik parçalarýnýn hareketinden alýrlar. 1) Pistonlu kompresörün, bir silindir içinde ileri ve geri hareket eden bir pistonu vardýr. 2) Dönel kompresörün, bir silindir içinde dönen, merkezi kaçýk bir rotoru vardýr. 3) Salyangoz kompresörün, iki spiral þekilde parçasý vardýr. Biri sabit dururken diðeri karþýsýnda (herhangi bir ekseni olmaksýzýn) döner. 4) Vidalý kompresör biri erkek diðeri diþi iki helisel (vida þeklinde) rotoru vardýr. Bunlar döndükçe civatanýn bir somun içinde döndürülmesine benzer biçimde diþliler birbiri içinde hareket eder. 5) Santrifüj kompresörün, özel þekil verilmiþ yuvasýnda dönen birçok kanadý olan yüksek hýzlý bir çarký vardýr. 13. Yukarýda gösterildiði gibi, kullanýlan kompresörün cinsi, ürünün ve uygulamanýn boyutuna (tonajýna) baðlýdýr. Tonaj ölçeðinin en alt kýsmýnda dönel kompresörler vardýr. Buzdolabý, dondurucu ve su soðutucu gibi cihazlarda sýkça kullanýldýðý gibi 5 tonun altýnda konutlarda kullanýlan hava koþullandýrma ve ýsý pompasý gibi ürünlerde de kullanýlýr ile 10 ton aralýðýnda, salyangoz kompresörlerin, soðutma alanýnda, büyük konutlar ve küçük ticari iþletmelerdeki merkezi sistemlerdeki kullanýmý yaygýnlaþmaktadýr. 15. Yükarýda üç tip pistonlu kompresör gösterilmiþtir. Kaynakla birleþtirilmiþ pistonlu kompresörler maliyetleri dolayýsýyla 10 tondan 20 tona kadar kullanýmlardaki popüleriteleri artmakla birlikte en çok 10 tonun altýndaki sistemlerde kullanýlýr. 5 ton soðutma kapasitesinin altýnda konutlarda kullanýlan hava koþullandýrma cihazlarý ve ýsý pompalarýnda kullanýlan dönel kompresörlerle rekabet halindedirler. Servis hizmeti verilebilen yarý hermetik pistonlu kompresörler, 10 tonun üzerindeki ticari hava koþullandýrma ve ýsý pompasý pazarýnýn en büyük payýný oluþturmaktadýr. Ancak, kaynaklý hermetik kompresörler ve salyangoz kompresörlerle artan oranda rekabet etmektedirler. Pistonlu açýk kompresörler, her bir kompresör için 5 tondan 150 tona kadar kullanýlabilmektedir. Soðutma iþinde, endüstriyel ve büyük ticari hava koþullandýrma ve ýsý pompasý uygulamalarýnda çokça kullanýlmaktadýr. Açýk tip pistonlu kompresörler, yaklaþýk 5 tondan 150 tona kadar kompresörlerde oldukça dayanýklýdýrlar ve servis yapýlabilir.

13 9 16. Benzer þekilde, vidalý kompresörler büyük ticari ve endüstriyel pazarlarda açýk pistonlu kompresörlerle rekabet halindedir. Kompresör baþýna 20 tondan 750 tona kadar daha geniþ aralýklarda kapasiteleri vardýr. 17. Santrifüjlü tasarýmlar çok büyük sistemlerde kullanýlýr. 150 ton üzerindeki kapasitelerdeki kompresörleri kullanan sistemlerde görünürler. Her bir kompresör için genellikle maksimum kapasite tondur. 19. Piston aþaðý doðru hareketine devam ettiðinde, silindir içindeki basýnç sonunda emme hattýndaki basýncýn altýna düþecektir. Bu halde emme vanasý açýlýr, buharlaþtýrýcýdan düþük sýcaklýkta, düþük basýnçta, aþýrý ýsýtýlmýþ gazý silindire çeker. Emme vanasýndaki yay hareketinin en alt noktasýna geldiðinde vanayý kapatýr. PÝSTONLU KOMPRESÖRLER Çalýþma 20. Piston yukarý doðru hareket eder, gazý sýkýþtýrarak basýncýný ve doyma sýcaklýðýný artýrýr. Gazý sýkýþtýrmak için yaptýðý iþten dolayý gazýn aþýrý ýsýnmasý da artar. Silindirin içindeki basýnç emme vanasýný kapalý tutarken ayný anda basma hattýndaki basýnç da basma vanasýný kapalý tutar. 18. Pistonlu kompresörlerde, piston hareketi, emme ve basma vanalarýnýn açýlma ve kapanmasý ile eþ zamanlýdýr. Sýkýþtýrma çevrimi kendini tekrar ettiðinden, herhangi bir noktadan baþlayabiliriz. Yukarýda, yoðuþturucuya gazý gönderdikten hemen sonra pistonlu bir kompresörün bir silindirini görüyoruz. Hem basma hem de emme vanalarý kapalýdýr ve piston gaz giriþi için aþaðý doðru inmeye baþlamýþtýr. Bir miktar gaz, piston en yüksek noktaya ulaþtýðýnda pistonun üstündeki boþlukta hapsolmuþtur. Yani gazýn silindire emilmesinden önce bu gaz yeniden geniþlemelidir.

14 Piston yukarý doðru hareketine devam ettiðinde, silindir içindeki basýnç sonunda basma hattýndaki (sýcak gaz hattý) basýncý aþar. Basma vanasý açýlýr ve yüksek sýcaklýk, yüksek basýnçtaki aþýrý ýsýtýlmýþ gaz, yoðuþturucuya giden basma hattýnda ilerlemek üzere silindirin dýþýna hareket eder. Çevrimin en üst noktasýnda, piston pompalamayý durdurur ve basma vanasý kapanýr. Boþluk hacmindeki gaz silindirde kalýr. 23. Servis hizmeti verilebilir veya "civatalý hermetikler" sahada servis için açýlabilir. Kaynaklý hermetik tasarýmlarýnda motor ve kompresör mili dikey olarak düzenlenmiþken, servis verebilir hermetikler yatay olarak yerleþtirilmiþtir. Yapýsý 22. Pistonlu kompresörler genellikle bir elektrik motoru ile tahrik edilir. Hermetik kompresörlerin, sahada kompresöre servisi önleyen kaynaklý bir muhafazasý olabilir. Bu kaynaklý hermetikler 10 ton'luk veya daha az tonlu pistonlu kompresörlerde çok yaygýndýr. Kullanýmlarý 10 ile 20 ton aralýðýna doðru büyümektedir. 24. Açýk pistonlu kompresörlerde krank milinin bir ucu atmosfere açýktýr. Krank mili, muhafazanýn dýþýna çýktýðýnda bir güç kaynaðýna baðlanabilir. Soðutucu akýþkan kaçaðýný önlemek için milin, kompresör yataklarýndan geçtiði yerlerde mekanik bir sýzdýrmazlýk kullanýlýr. Servis verilebilir hermetik pistonlu kompresörlerde olduðu gibi, açýk modellerde de kompresör motor mili yatay olarak düzenlenir.

15 Açýk pistonlu kompresörler içten yanmalý motorlarla tahrik edilebilir. Traktör römorklarý, tren ve bozulabilir yüklerin konteynerler ile kara ve denizden taþýnmasýnda kullanýlan soðutma sistemlerinde genellikle açýk bir kompresör küçük bir dizel motoru ile tahrik edilir. 27. Kayýþla yol verilen düzenlemeler motor belirli bir hýzda hareket ederken kompresörün çeþitli hýzlarda çalýþmasýný saðlar. Uygun bir kasnak kompresörün istenen hýzýný üretir. Kapasite Kontrolü 26. Açýk pistonlu kompresörler, içten yanmalý motorlar veya buhar türbünleri ile tahrik edilirken, konfor sistemlerinde kullanýlan kompresörlerin çoðunda elektrik motoru vardýr. Elektrik motoru, yukarýda gösterildiði gibi esnek bir kaplin ile doðrudan yol verecek þekilde düzenlenebilir. Bu uygulamalarda, kompresör, motorun hýzýnda hareket edecektir. Bu nedenle, kompresörü uygun hýzda çalýþtýran bir motor seçilmelidir. 28. Pistonlu kompresörlerdeki kapasite kontrolünün en yaygýn yöntemi, kompresörlere yol verme, silindirlerdeki yükü boþaltma ve motor hýzý kontrolüdür. 10 ton ve altýndaki kompresörler için kompresörlere yol verme sýkça kullanýlýr. akat motor hýz kontrolü popülaritesini arttýrmaktadýr. 20 ton soðutma kapasitesinin altýndaki sistemlerde sýk sýk çoklu kaynaklý hermetik kompresörler kullanýlýr ve yol verilerek veya hýz kontrolü ile istenen kapasite kontrolü saðlanýr. Tüm kapasite kontrol yöntemleri sistem kapasitesini ve güç gereksinimini düþürerek soðutma yükünü düþürürler. Silindirdeki yükün boþaltýlmasý kaynaklý hermetiklerde eskiden beri kullanýlmamaktadýr. Diðer yandan 10 tondan daha büyük servis verilebilir hermetik kompresörlerde kullanýmý olaðandýr. Silindirdeki yükü boþaltmanýn en yaygýn iki tipi, emilen gazýn by-passý ile yük boþaltma veya emiþin kesilerek yükün boþaltýlmasýdýr.

16 12 DÖNEL (ROTARY) KOMPRESÖRLER Çalýþma Yapýsý 29. Dönel kompresörler genellikle iki tasarým yaklaþýmýndan bir tanesine uyarlar. Bir tipi dönen pistonlarý kullanýrken diðeri hareket eden kanatçýklarýn kullanýmýndan oluþur. Birinci tipte, dönen bir piston, kompresör tahrik miline merkezinden kaçýk olarak monte edilmiþ ve silindirin içinde dönmektedir. Kayan bir mil, kompresör muhafazasýna yerleþtirilmiþtir ve dönen pistonun eksantrik hareketini izler ve silindirin alçak kýsmý (emme) ve yüksek kýsmý (basma) arasýnda bir ayýrýcý görevi görür. Mil döndükçe, gaz buharlaþtýrýcýdan kompresör emiþine ve buradan da silindirin alçak basýnç kýsmýna çekilir. Bu arada, silindirin yüksek tarafýndaki gaz sýkýþtýrýlýr ve kompresörün basma tarafýna gönderilir. 31. Dönel kompresörler genellikle kaynaklý hermetik olarak tasarlanýr. Kaynaklý hermetik pistonlu kompresörlerde olduðu gibi motor ve tahrik mili, motor kompresörün üzerinde olarak kompresör muhafazasýna dik olarak çalýþýr. Motor ve kompresör montajýnýn, titreþimi yok etmek için yay ve lastik çerçeveler üzerine içten monte edildiði pistonlu hermetik kompresörlerden farklý olarak dönel tip kompresör, tüm titreþim yalýtýmýnýn kompresör kabý dýþýnda yapýldýðý daima rijid bir tasarýmdýr. Keza, dönel kompresörler pistonlu kompresörlerden daha küçüktür. Son olarak, dönel tasarým emme vanasýnýn yok etmeye izin verir, fakat kompresör kapatýldýðýnda soðutucu akýþkanýn kompresöre geri akýþýný önleyen basma vanasý vardýr. Kapasite Kontrolü 30. Kayan kanatlý tip dönel kompresör, kompresör tahrik mili üzerindeki pistonu veya rotoru merkezler fakat tahrik mili silindir içinde merkez dýþýna monte edilmiþtir. Birçok kayan kanat rotorun üzerine yerleþtirilmiþ ve silindirin þeklini izlemektedir. Bu kanatçýklar farklý basýnçlara sahip odalarda gazý hapseder. Rotor döndükçe, gaz, ilerleyerek daha küçük odaya hareket ettirilir ve sýkýþtýrýlýr. Yeni, düþük basýnçlý gaz çekilir ve ayný zamanda yüksek basýnçlý gaz basýlýr. 32. Dönel kompresörler, 5 ton kapasitenin altýndaki oda hava koþullandýrma, merkezi hava koþullandýrma cihazlarýnda sýklýkta kullanýlýr. Küçük, bu pazar için kaynaklý, hermetik ve pistonlu tasarýmlarla rekabet ederler. 5 tonun altýndaki pistonlu kompresörlere benzer biçimde, dönel kompresörler, kapasite kontrolü için on-off çevrimini ve motor hýz kontrolünü kullanýrlar.

17 13 SALYANGOZ (SCROLL) KOMPRESÖRLER Çalýþma 33. Salyangoz kompresörü tanýmlamak için 5 görsel seri kullanacaðýz. Ýlk dördü soðutucu akýþkan gazýnýn kompresörün hareket eden sýkýþtýrma odasý boyunca ilerlemesini izleyecektir. Son resim montaj hattýndaki gibi ayný zamanda birçok odada sýkýþmanýn meydana geldiðini gösterecektir. Salyangoz kompresör scroll denen iki spiral þekilli parçanýn kullanýmýyla basýncý oluþturur. Bir scroll sabittir, öteki ise diðerinin içinde döner. 35. Þimdi, 2. durumda, hareket eden scroll saat yönünün tersi istikametinde 180 derece döndüðünde, emiþ gazýný hapseder ve kompresör merkezine daha yakýn daha küçük bir alana hareket ettirir. Gaz hacmindeki birinci scrollden ikinci scrolla azalma az fakat önemlidir. 36. Hareket eden scroll ilave bir 180 derece saat yönünün aksi istikametinde yörüngesinde dönmeye devam ettiðinde, gaz daha küçük bir alana hala sýkýþtýrýlýr. Þimdi basmaya yaklaþtýðýný görüyoruz. 34. Emiþ gazý scroll'un dýþ kýsmýndan girer. Hareket eden scroll yörüngesi etrafýnda döndüðünde hapsolan gaz daha küçük bir hacime sýkýþýr. Sýkýþan gaz scroll'un merkezinden dýþarý çýkar. Yukarýdaki þekilde emiþ gazýnýn scroll'un sol tarafýndan girdiðini görürüz. Hareket eden scroll saat yönünün ters istikametinde, yörünge-sinde döndüðünde bu açýklýk kapanacak ve içindeki akýþkan hapis olacaktýr. 37. Baþka bir 360 derece yörüngedeki dönüþ, gazý kompre-

18 14 sörden, scroll merkezinden çýkmadan önceki en küçük hacime sýkýþtýrýr. Bir bölümdeki gazýn sýkýþtýrma iþlemi düzgün ve kademeli olur. Heraket eden scroll'un yaklaþýk olarak üç kez dönmesi gerekmektedir. soðutucu akýþkan basýncýnda büyük deðiþiklikler gerektiren ýsý pompasý ve ticari soðutma iþleri gibi uygulamalarda etkili bir çalýþma saðlarlar. Scroll kompresörler, soðutma kapasitesi 5 tondan 10 tona kadar olan kompresörleri kullanan ticari soðutma ve hava koþullandýrma uygulamalarý için çok popülerdir. Bu pazarda civatalý ve kaynaklý hermetik pistonlu kompresörlerle rekabet halindedir. Kapasite Kontrolü 38. Gerçek çalýþma koþullarýnda, hareket eden scroll'un her bir yörüngedeki 360 derece dönüþü soðutucu akýþkanýn iki bölümde alýkonmuþ ve ayný zamanda da iki bölümden basýlmasý ile sonuçlanýr. Sýkýþtýrma odalarý olarak hareket gösteren toplam 6 gaz bölmesi tüm zamanlarda faaliyettedir. Sonuç, neredeyse sürekli emme ve basma halinde gazýn akýþýdýr. Yapýsý 40. Kapasitesi 5 tondan 10 tona kadar olan pistonlu kompresörlere benzer biçimde, scroll kompresörler, kapasite kontrolünde baþlatma ve durdurma ile motor hýzýnýn kontrolünü kullanýrlar. VÝDALI KOMPRESÖRLER Çalýþma 39. Scroll kompresörler genellikle kaynaklý hermetik olarak tasarlanýr. Pistonlu ve dönel kaynaklý hermetik tasarýmlarda, motor ve tahrik mili dikey olarak çalýþýrlar. Diðer ikisinin tersine, scroll kompresörlerde motor kompresörün altýndadýr. Titreþim yalýtým elemanlarý gerektiðinde kompresör kabýnýn dýþ kýsmýna monte edilir. Scroll kompresörler, soðutucu akýþkanýn geriye doðru akýþýný doðal yolla direnç gösterdiklerinden ne emiþ ne de basma vanasý gerekmektedir. Scroll'un çok az hareket eden parçasý vardýr ve 41. Vidalý kompresörler iki helisel (vida biçiminde) rotora sahiptir. Biri erkek, diðeri diþidir. Þekilleri, vida diþinin birleþtiðinde gazýn sýkýþmasýna müsade eder. Kompresör motoru erkek rotoru hareket ettirir bu da diþi rotora hareket verir. Yukarýda kesit þekli gösterilen tasarýmda erkek rotorda 4 bölme, diþide 6 bölme vardýr.

19 Yukaýrdaki kesit þemasýnda, emmeden basmaya vidalý kompresör boyunca tüm soðutucu gaz akýþýný göstermektedir. 44. Vidalý kompresörün kapasite kontrolü, deðiþken hýzlý motor, deðiþken hýzlý döndürme mekanizmasý veya kompresör kabýnýn emme kýsmýna monte edilmiþ sürgü valfi kullanýmýyla yapýlabilir. Kapasite kontrol sürgüsü, sürgü þeklinde bir sýzdýrmazlýk düzeneðidir. Kompresör kapasitesini, buharý emmeye baþladýðý ve rotorlarýn hareketi ile sýkýþtýrdýðý yeri deðiþtirerek ayarlar. Çok geniþ aralýkta sýkýþtýrma oranýný aþýrý ýsýtma olmadan gerçekleþtirebilirler. Oysa pistonlu kompresörlerde aþýrý ýsýnma eðilimi vardýr. Santrifüj kompresörlerde kimi zaman sorun oluþturan düzgün olmayan çalýþma koþullarý yaratmaksýzýn akýþ hacminde büyük deðiþiklikler gerçekleþtirebilirler. SANTRÝ ÜJ KOMPRESÖRLER Çalýþma 43. Pistonlu ve santrifüj kompresörlere benzer biçimde, vidalý kompresörler hem açýk hem de hermetik biçimde satýlýrlar. Motor ve tahrik mili vidalý kompresörde daima yatay olarak çalýþýrlar. Pompalama hareketi devamlý olduðundan, vidalý kompresörler yumuþak çalýþma eðilimindedirler. Titreþim yalýtma elemanlarý kompresör kabýnýn dýþýna monte edilmiþtir. Vidalý kompresörler, son yýllarda, soðutma ve hava koþullandýrma pazarlarý için büyük pistonlu kompresörler ve küçük santrifüj kompresörlerle rekabet halindedir. Hem endüstriyel hem de ticari iþlerde kullanýlýrlar. 20 tondan 750 ton aralýðýnda kapasiteye sahiptirler. Özellikle, soðutma ve ýsý pompasý gibi iþlerde yüksek sýkýþtýrma oranlý uygulamalar için özellikle uygundurlar. 45. Santrifüj kompresörlerde rotor veya çark kompresör kabýnýn içinde yüksek hýzlarda ( d/dak) dönerler. Soðutucu akýþkan çarkýn merkezinden kompresör kabý içine beslenir. Çark, buharýn yüksek hýzda hareket etmesine neden olan santrifüj kuvvet ile dýþ çapa doðru buharý zorlar. Yüksek hýzdaki gaz, soðutucu akýþkan basýncýnýn artmasýna neden olan bu gazýn hýzýnýn yavaþlamasýný ve difüzör içinde geniþlemesinei saðlar. Bu þekildeki bir iþlem sýkýþtýrma kademesi diye adlandýrýlýr. Tek çark kullanan santrifüj kompresörler tek kademeli, çift çark kullananlar çift kademeli v.s. olarak adlandýrýlýr.

20 Bir kademeden daha fazlasý kullanýldýðýnda, bir kademenin difüzöründen çýkan basma gazý bir sonraki kademenin giriþine gider. Endüstriyel soðutma modelleri istenen sýkýþmayý gerçekleþtirmek için dört kademe kullanýmýna kadar yapýlabilir. Yapýsý 48. Santrifüj kompresörler, kapasite kontrolü için deðiþken hýzlý motor kullanýmýna uygundur. Baþka bir kontrol yöntemi, burada gösterildiði gibi çark giriþinin üst kýsmýna kompresör kabýnýn içine monte edilen giriþ kýlavuz vanasý kullanýmýdýr. Vanalar soðutucu akýþkan buharýný çarka yönlendirerek güç gereksinimini olduðu gibi kompresör performansýný da deðiþtirir. Vana kapandýkça, kompresörün kapasitesi ve tükettiði güç azalýr. 47. Pistonlu ve vidalý kompresörlerde olduðu gibi, santrifüj kompresörler hem açýk hem de hermetik olarak tasarlanabilir. Motor ve tahrik mili yatay olarak düzenlenmiþtir. Santrifüjler düzgün çalýþýrlar fakat yüksek dönme hýzlarý nedeniyle gürültülü olabilirler. Santrifüjler 100 tondan daha büyük kompresör kullanan ticari ve endüstriyel soðutma ve hava koþullandýrma sistemlerinde çok popülerdir. 49. Kompresör, mekanik soðutma sisteminde, hatayý, açýk ve çabuk gösteren tek ve önemli bir bileþendir. Diðer bileþenler uygun olmayan biçimde çalýþmaya baþlayabilirler fakat çoðu zaman yarattýklarý sorunlarýn sonuçlarý kompresörde görünür. Birçok mekanik soðutma sistemi sorunu, uzun bir süre ilgilenilmeden devam etmesine müsade edildiðinde kompresör hatasý oluþtururlar. Servis teknisyeni kompresör hatasýnýn nedeninin kompresör zannedip birçok gerekli olmayan kompresör deðiþimlerinin ilkini gerçekleþtirerek sorunlu bir iþ yapmýþ olacaktýr. Soðutucu akýþkan borularý, uygun olmayan biçimde tasarlanmýþ bir sistemdeki hatalý kompresörün deðiþimi, kronik baþ aðrýsýndan þikayet eden beyin tümörlü bir hasta için ilaç önermeye benzer. Gerçek sorunla ilgilenmeden her iki durumda da belirtilerle ilgilenilmektedir. Rekabetçi teknisyen rekabetçi doktor gibi belirtileri tedavi etmenin ötesine giderek sorunun kökenindeki nedeni araþtýrýr.

21 17 KOMPRESÖR HATA KILAVUZU 52. Sebepler 50. Kompresör Hatasýna Neden Olan Sorunlu Alanlar 1) Genel sistem temizliðinin iyi yapýlmamasý 1) Kompresörde vuruntu 2) Kompresör karterinden akýþkan taþmasý 3) Yað kaybý veya yað seyrelmesi 4) Soðutma sisteminin kirlenmesi 5) Aþýrý ýsýnma 6) Elektriksel düzensizlikler 7) Doðru olmayan montaj 2) Yetersiz hava akýþý 3) iltrelerin týkanmasý 4) Yað miktarý ve dönüþ yetersiz veya aþýrý 5) Karter ýsýtýcýsý çalýþmýyor / çok geç çalýþýyor 6) Uygun olmayan soðutucu akýþkan þarjý 7) Emiþ gazýnýn yetersiz veya aþýrý ýsýnmasý 1) Kompresörün sýkýþtýrma alanlarýnda sývý soðutucu akýþkan ve/veya yað vuruntusu 2) Kompresör karterinden sývý soðutucu akýþkan taþmasý. Kapama anýnda soðutucu akýþkan kompresöre geri döndüðünde, karter içindeki yað çok miktarda sývý soðutucu akýþkan ile karýþtýðýnda taþma baþlar. 3) Silindir duvarlarýndan, rulmanlardan ve diþlilerden dolayý yað kaybý veya soðutucu akýþkanýn yaðý seyreltmesi 4) Hava, nem ve tozla soðutma sisteminin kirlenmesi 5) Kompresör silindir vanalarýnýn yataklarýnýn ve hermetik motor kanatlarýnýn aþýrý ýsýnmasý 6) Voltaj ve akýmda elektriksel düzensizlikler 7) Borulama sistemi veya aksesuarlarýnda herhangi bir bileþenin doðru olmayan montajý. 51. Belirtiler 1) Gürültü 2) Pompalamada görülen hatalar 3) Aþýrý ýsýnma 4) Mekanik hatalar 5) Baþlama hatalarý 8) Basma sýcaklýðý aþýrý 9) Yetersiz buharlaþtýrýcý performansý 10) Yoðuþturucu performansý yetersiz 11) Sývýnýn aþýrý soðutulmasý hatalý 12) Borulamada tasarým/montaj hatasý, hasar 13) Elektrik akýmý / voltaj anormal veya kararsýz 14) Elektriksel kalkýþlar ve kapasitör hatalý 15) Emniyet kontrolleri uygun olmayan biçimde fonksiyon gösteriyorlar 16) Kapasite kontrol ayarlarý yanlýþ 17) Sýcak gaz by-pass kontrolü hatalý 18) Ekonomizer kontrolü hatasý 19) Pompa devre dýþý kontrolü hatasý veya yok 20) Tepe basýnç kontrol hatasý 21) Çalýþma problemleri

22

23 ÝKÝNCÝ BÖLÜM - YOÐUÞTURUCULAR - YOÐUÞTURUCU TÝPLERÝ - YOÐUÞTURUCU KAPASÝTESÝ - YOÐUÞTURUCU KAPASÝTESÝNÝ NÝÇÝN KONTROL EDERÝZ

24

25 21 YOÐUÞTURUCULAR YOÐUÞTURUCU TÝPLERÝ 1. En popüler iki yoðuþturucu tipi hava soðutmalý ve su soðutmalýdýr. Üçüncü tipi, buharlaþtýrýcýlý yoðuþturucular bu ikisinin birleþimidir. Yoðuþturucu tipleri ýsýyý uzaklaþtýran akýþkanlara göre tanýmlanýr. Daha önce belirtildiði gibi alýþýlagelmiþ akýþkanlar hava, su veya ikisinin birleþimidir. Bunlarýn her biri kolayca elde edilebilir, kolayca kontrol edilebilir ve yeterli ýsý transferi saðlayacak sýcaklýklarda bulunabilir. Suyun havadan daha düþük sýcaklýklarda bulunmasýndan, daha iyi bir ýsý transferi ve daha iyi sistem çalýþma etkinliði saðlama potansiyelleri vardýr. Su soðutmalý sistemlerin ilk maliyetleri ve bakým giderleri, hava soðutmalý sistemlerden daha yüksek olma eðilimindedir. 3. Pencere, oda, duvar klimalarýnýn bir çok çeþiti, bir hava soðutuculu yoðuþturucu kullanan paket tip ürünlere örneklerdir. Bu duvar ünitesi sýnýrlý besleme kanal sistemi ile kullanýlmak üzere tasarlanmýþtýr. Kabini dýþ duvarla ayný düzeyde iken pancuru hafifçe öteye uzanýr. Diðer yandan, oda hava koþullandýrýcýlar, hava kanalý yardýmý olmaksýzýn, havasý koþullandýrýlacak ortama serbestçe hava gönderecek biçimde tasarlanmýþtýr. Bu ürünler ½ ton ile 3 ½ ton aralýðýndadýr ve evlerde, apartmanlarda, müstakil evlerde, ofislerde, okullarda, otel motel v.s 'de kullanýlýr. Hava Soðutmalý Yoðuþturucular 4. Yukarýdaki þekilde yoðuþturucusu olmayan ve kompresör, buharlaþtýrýcý, basýnç düþürme aleti, fan filtreleri ve gerekli elektirik kablolarý, borular ve kontrollarý içeren bir iç ünitenin yoðuþturucu baðlantýsý görülmektedir. 2. Modern tasarýmlar, cihazýn montajýnda hiç boþluk býrakmaz ve daha küçük yoðuþturucu batarya kullanýrlarken, bu bataryayý zeminden toz, kir, kýl ve tüyler vb. toplamaya daha elveriþli yapar. Bir vakumlu temizleyici ile periyodik yoðuþturucu temizliði, yüksek basma basýnçlarý ve sýcaklýklarýný önlemede önemlidir. Bu ürünlerdeki kompresör arýzalarýnýn birinci nedeni budur. Temiz bir yoðuþturucu, cihazýn çalýþma giderlerini düþürecektir.

26 22 5. Tüm ürünlerde dýþ ortama serbestçe hava göndermek üzere tasarlanmýþ hava soðutmalý yoðuþturucularý vardýr. Bu durumlarda eksenel fanlar kullanýlýr. Yukarýdaki þekilde santrifüj fanlý hava soðutuculu yoðuþturucu kullanan yoðuþturucu ünitesi görülmektedir. Bu, yoðuþturucuyu dýþ ortam havasýna baðlayan bir kanal ile iç ortama montajý yapýlmak üzere tasarlanmýþtýr. Santrifüj fan kanalýn basýnç kayýplarýný dengelerken eksenel fanlar dengelemezler. Su Soðutmalý Yoðuþturucular 7. Bu tip yoðuþturucu ünite çok daha karmaþýk, çok daha pahalý ve hava soðutmalý sistemlerden daha fazla periyodik bakým gerektirmekle birlikte enerji verimliliði daha yüksektir. Yoðuþturucudaki soðutucu akýþkan sýcaklýðýnýn hava soðutmalý bir sistemden yaklaþýk 8 0 C daha düþük sýcaklýklarda çalýþmasýna olanak saðlar. Bu kompresörün daha düþük tepe basýnçlarýnda çalýþmasý ve böylece daha az güç kullanmasý anlamýna gelir. Su soðutmalý sistemler, sistemin boyutlarý büyüdükçe popüleritesini arttýrmak eðilimindedirler. Kuzey Amerika'da 100 tonun üzerindeki soðutma kapasitelerindeki sistemlerde çok popülerdir. Soðutma kulelerinin standart kapasite aralýðý 5 ile 3000 tondur. 6. Su soðutmalý sistemler, soðutucu akýþkan sisteminin emdiði ýsýyý dýþ ortam havasýna göndermek için üç aþamalý bir iþlemden geçirirler. Ýlkin, ýsý, yoðuþturucu içindeki soðutucu akýþkandan yoðuþturucu içinden akan suya iletilir. Sonra, bir su pompasý ile iç ortamdan dýþ ortama hareket ettirilir ve borular bu ýsýyý soðutma kulesine taþýr. Son olarak, soðutma kulesi su içinde bulunan ýsýyý da ortam havasýna verir. 8. Konfor amaçlý hava koþullandýrma sistemlerinde normal tasarým koþullarýnda yoðuþturucudaki soðutucu akýþkan sýcaklýðý yaklaþýk 40 0 C'dir. Yoðuþturucuya giren su, bu sýcaklýktan 10 0 C daha düþüktür ( 30 0 C ) ve soðutucudan ýsý emdikçe 5 0 C yükselir. Yoðuþturucuyu terkeden su yaklaþýk 35 0 C dir ve doymuþ haldeki soðutucu akýþkan sýcaklýðýnýn yalnýzca 5 0 C altýndadýr. Soðutma kulesi, su soðutmalý yoðuþturucudan çýkan 35 0 C'deki suyu birbirine paralel düzlemlerin üzerine püskürterek mümkün olduðunca dýþ ortam havasý etkisi altýnda býrakýr. Kule faný, buharlaþtýrmayý arttýrmak için havayý bu düzlemler üzerinde

27 23 hareketlendirir. Kuleye giren havanýn baðýl nemi düþtükçe, havanýn nemi emme yeteneði artmaktadýr, bu da buharlaþma nedeniyle akan sudaki gizli ýsýnýn çekilerek uzaklaþtýrýlmasýný arttýrýr. Kuleye giren yoðuþturucu suyun sýcaklýðýnýn çýkana kadar 5 0C düþmesi normaldir, böylece 30 0 C'deki su daha fazla ýsý emmek üzere yoðuþturucuya gönderilir. Buharlaþma boyunca soðutma kulesindeki su kaybý, bir þamandýraya baðlanmýþ içteki su baðlantýsý ile olur. Bu da boþaltma borusundaki suyu sabit seviyede tutar. BUHARLAÞTIRMALI YOÐUÞTURUCU 9. Su soðutmalý yoðuþturuculara benzer biçimde, buharlaþtýrmalý soðutuculu yoðuþturucular önce ýsýyý suya ve sonra sudan havaya transfer eder. Ancak, buharlaþtýrýcýlý yoðuþturucu, soðutma kulesi ve yoðuþturucunun fonksiyonlarýný bir pakette birleþtirir. Yoðuþma suyu doðrudan yoðuþma borularýnda buharlaþýr. Bu þekilde buharlaþan her bir kg su borularýn içinden geçen soðutucu akýþkandan 2000 BTU çeker. Su buharlaþtýkça yoðuþturucuda mineral artýklar býrakýr ve bunlar toplanma eðilimindedirler. Bu yüzden, buharlaþma ile kaybolan yoðuþma suyu ilave edilir ve soðutma kulelerinde yapýldýðý gibi bir kýsým taþýrýlýr. Yoðuþturucudan çýkan su buharý ve içerdiði buharlaþtýrýcý gizli ýsýsý ile dýþ ortama atýlýr ve yeni hava bununla yer deðiþtirir. Buharlaþtýrýcýlý yoðuþturucular dýþ ortam havasý ile doðrudan baðlantýlý olmasý için dýþarýya yerleþtirilebilir. Binanýn dýþýna egzost havasý kanallarla taþýnmak suretiyle bina içine de yerleþtirilebilir. Yoðuþturucu borularýnýn dýþýndaki su artýklarýnýn periyodik temizliði sistemin enerji etkinliðini elde etmek için gereklidir. 10. Yukarýdaki basitleþtirilmiþ þemada 3 ton soðutma kapasitesinin altýnda kapasite gerektiðinde çok popüler olan küçük kapasiteli buharlaþtýrýcýlý yoðuþma sistem düzenlemesi görülmektedir. Ancak çoðunlukla buharlaþtýrýcýlý bir yoðuþma sistemi olarak düþünülmez. Birçok hava koþullandýrma ünitelerinde buharlaþtýrýcý bataryadaki yoðuþma, ünitenin yoðuþturucu alanýna süzülür. Yoðuþturucu faný, yoðuþturucu bataryasýnýn üzerine yoðuþan damlacýklarý toplamak ve fýrlatmak için tasarlanýr, böylece onu buharlaþtýrmalý yoðuþturucuya dönüþtürür. Bu iþlem, ünitenin enerji etkinliðini iyileþtirecek þekilde yoðuþmayý kontrol eder. Yoðuþma suyu gerçekten damýtýlmýþ sudur ve yoðuþma bataryasýnda çok az birikinti býrakma eðilimindedir. Yoðuþma buharlaþtýrýcýda olmadýðý zaman veya çok az olduðunda ünite yalnýzca hava soðutmalý bir sistem olarak iþlev görür. YOÐUÞTURUCU KAPASÝTESÝ 11. Yoðuþturucu soðutma sisteminden ýsýyý atar. Bu ýsý buharlaþtýrýcý tarafýndan emilir ve kompresör tarafýndan yoðuþturucu boyunca ileriye doðru hareket ettirilir. Bu bileþenler birbirleri ile baðlantýlý olduklarýndan uygun bir çalýþma için biri diðerine baðlýdýr. Eðer biri iþlevini olmasý gerektiði gibi yerine getirmezse tüm sistem bundan etkilenir. Bu yoðuþturucu için doðru olduðu gibi diðer bileþenler içinde doðrudur.

28 24 Yoðuþturucunun çok az ýsý atmasý, soðutma sisteminin ýsý uzaklaþtýrma yeteneði için bir engel oluþturur. Bir sistem en zayýf bileþeni kadar güçlüdür. YOÐUÞTURUCU KAPASÝTESÝNÝ NÝÇÝN KONTROL EDERÝZ? 12. Yetersiz yoðuþturucu kapasitesinin bazý nedenleri; 1) Yanlýþ seçim - küçük boyutlandýrýlmýþ yoðuþturucu 2) Hava akýþýnda blokaj - hava soðutmalý yoðuþturucu 3) Su akýþýnda blokaj - su soðutmalý yoðuþturucu 4) Ya 2 ya da 3 veya bileþimi - buharlaþtýrýcýlý yoðuþturucu 5) Kirli yoðuþturucu batarya - herhangi bir tip Bunlarýn ilki mühendislik hatasýdýr. Eðer sistem tam kapasite (tasarým yükü ) koþullarýnda yetersiz soðutma yapýyorsa nedeni bu olmayabilir. Diðer nedenler çok daha yaygýndýr. Bunlar, kompresörün yoðuþturucu çýkýþýndaki soðutucu akýþkanýn yüksek doyma sýcaklýðý ve basýncý (tepe basýncý) olarak tanýmlanabilir. Aþýrý çýkýþ basýncý kompresör hatalarýnýn ana nedenidir. Kompresör hatalarýndan baþka, yüksek sýcaklýklar, soðutucu sistem içindeki kirlenmelere sebep olurlar ve bu da alçak basýnçlarda çalýþmasýna göre çok daha fazla hasara neden olacaktýr. Bu su ve soðutucu akýþkan, yað ve kompresör malzemeleri gibi kirleticiler arasýndaki kimyasal etkileþimlerin oraný nedeniyle olmaktadýr. Basma sýcaklýðýndaki 10 ºC'lýk artýþ bunu iki katýna çýkarýr. Aþýrý basma basýncý kompresördeki yatak yüklerini arttýrýr ve verimliliðini düþürür. Verimlilikte bir sýkýntý olduðunda çalýþtýrma maliyetleri yükselir. 13. Kompresörlerdeki gibi küçük kapasiteli sistemlere montajý yapýlmýþ yoðuþturucular, kapasite kontrolü için ender olarak karmaþýk yöntemler kullanýrlar. 5 ton soðutma kapasitesinin altýndaki ve özellikle 3 ton ve daha az olanlar yoðuþturucu için ayrý bir kapasite kontrol sistemi olmaksýzýn normal olarak ayrý iþlev gösterirler. Sistem büyüdükçe, soðuk dýþ hava koþullarýnda mekanik soðutma ihtiyacý olma olasýlýðý artacaktýr. Bu olabilir çünkü büyük sistemler kullanan büyük binalar, mevsime baðlý olmaksýzýn kullanýldýklarýnda ve aydýnlatýldýklarýnda oluþan bir soðutma yükü (ýsý kazanýmý) vardýr. O halde, soðuk dýþ hava koþullarýndaki soðutma sisteminin çalýþmasý bazý özel ihtiyaçlar gösterecektir. Þimdi bunun nedenini açýklayalým. 14. Dýþ ortam sýcaklýðý düþtükçe hava soðutmalý sistemin tepe basýncý da düþer. Benzer þekilde, dýþ hava sýcaklýðý veya nem düþtüðünde soðutma kulesinden veya buharlaþmalý yoðuþturucudan geçen havanýn yaþ termometre sýcaklýðý azalýr. Yaþ termometre sýcaklýðýndaki bu düþüþ daha düþük yoðuþturucu su sýcaklýðý üretir bu da yoðuþturucudaki soðutucu akýþkan basýncýný (tepe basýncý) ve doyma sýcaklýðýný düþürür.

29 Bu azalma sistemin enerji verimliliði için bir avantajdýr çünkü kompresör ürettiði basýnç deðiþikliði azaldýðýnda daha fazla kapasiteyi daha verimli þekilde üretir. Ancak, basýnç düþürme aleti (metering devices) iþlevini uygun olarak yerine getirmesi için tepe basýncý belli bir seviyeye kadar düþürebilir. Tepe basýnç kontrol sistemleri, önceden belirlenmiþ minimum seviyede sistem tepe basýnç elde etmek için tasarlanmýþ, yoðuþturucu kapasite kontrol sistemleridir. 17. Su soðutmalý yoðuþma sistemleri sýkça kule gidiþindeki by-pass hattý ile soðutma kulesi suyu ile yoðuþturucu suyunu karýþtýran bir vana kullanýrlar. Bu, yoðuþturucu su sýcaklýðýnýn, istenen yüksek sýcaklýklarda elde edilmesine izin verir, bu da tepe basýncýný istenen seviyelere yükseltir. By-pass vanasý yoðuþturucuya giren suyun sýcaklýðý ile normal olarak kontrol edilir. anlarýn devreye alýnmasý veya yerleri deðiþtirilebilir kule açýklýklarý kullanýlabilir. 16. Hava soðutmalý yoðuþturucular tepe basýnç kontrolü gerektiðinde fanlar devreye alýnýr ve çýkarýlýr. Tek fanlý modellerde bazen deðiþken hýzlý fan motorlarý kullanýlýr. Bu motorlar, yoðuþturucu sýcaklýðýndaki düþüþ hissedildikçe hýzý azaltarak gerekli düzenlemeyi yapar. Yoðuþturucu sýcaklýðý düþtükçe fan dönüþü yavaþlar. Tüm fanlarýn devreye girmesinden oluþan bir birleþimle fakat bir fanýn normal biçimde çalýþmasý ve diðer fanýn akýþý düzenlemesiyle -30 ºC'ye kadar düþük dýþ hava sýcaklýklarýnda düzgün bir soðutucu akýþkan kontrolü meydana getirir. Ticari soðutma ve endüstriyel uygulamalar bazen fan/lar/ýn kontrolü yerine soðutucu akýþkan boru sistemindeki vanalarý kullanarak, hava soðutmalý yoðuþturucularda, tepe basýncýný kontrol ederler. 18. Buharlaþmalý yoðuþturucular çeþitli yöntemlerle kontrol edilir. Ýlkin, su spreyi kapatýlýr ve bu, buharlaþmalý yoðuþturucuyu hava soðutmalý yoðuþturucuya dönüþtürür. Kuru batarya olarak çalýþmasý halinde bir çok buharlaþmalý yoðuþturucu yaþ kapasitelerinin %50 ile %60'ýna ulaþýrlar. Ikinci olarak fan devreye alýnabilir veya hýzý ayarlanýr. Üçüncü olarak, ünitenin çýkýþýna damperler yerleþtirilerek istenen hava akýþýnýn üretilmesi ayarlanýr. Son olarak, yoðuþturucu çýkýþýndaki ýlýk hava by-pass damperleri ve kanallar kullanýlarak dýþ hava ile karýþtýrýlabilir. Bu üniteye giren hava sýcaklýðýný ve tepe basýncýný arttýrýr.

30 Yoðuþturucudaki ihmal edilmiþ sorunlar, sonunda kompresör hatasý ile sonuçlanacaktýr. Eðer servis teknisyeni ana nedeni belirlemez ve düzeltmezse kompresör arýzalanmaya devam edecektir. Tekrarlanan kompresör arýzalarý hava koþullandýrma endüstrisinde temel bir problemdir. Mutsuz müþteriler ve gereksiz iþçilik ve satýcý, imalatçýlar için gereksiz parça maliyetlerine neden olurlar.

31

32

33 ÜÇÜNCÜ BÖLÜM - BUHARLAÞTIRICI (EVAPORATÖR) - BUHARLAÞTIRICI TÝPLERÝ- AKIÞ KONTROLUNA GÖRE - ÜRÜN ÖRNEKLERÝ - BUHARLAÞTIRICI KAPASÝTESÝ - BUHARLAÞTIRICI KONTROLU

34

35 31 BUHARLAÞTIRICI BUHARLAÞTIRICININ ÝÞLEVÝ üzerindeki konfor amaçlý hava koþullandýrma sistemlerinde kullanýlýr. Soðutma ve endüstriyel proses iþleri taþmalý buharlaþtýrýcýlarý kullanýrlar. D-X buharlaþtýrýcýsýnda, soðutucunun akýþý buharlaþtýrýcý giriþinde soðutucunun çoðu sývý halde(yaþ), fakat buharlaþtýrýcý çýkýþýna ulaþtýðýnda gaz(kuru) olacak þekilde kontrol edilir. Taþmalý bir buharlaþtýrýcýda, soðutucu akýþkan prosesin baþýndan sonuna kadar çoklukla sývýdýr (taþmalý). 1. Buharlaþtýrýcý ýsýyý soðutucu sisteme emen bir ýsý deðiþtiricidir. Buharlaþtýrýcý soðuk, alçak basýnçtaki soðutucu sývýyý, sývý basýnç düþürme aletinden (metering devices) alýr ve onu sývý ile ayný sýcaklýktaki soðutucu akýþkan buharýna çevirir. Soðutulan maddenin ýsýsý, madde buharlaþtýrýcýya deðdikçe çekilir. Bu madde hava, su baþka bir akýþkan veya katý olabilir. Böylece maddenin sýcaklýðý istenen seviyelere düþürülebilir. BUHARLAÞTIRICI TÝPLERÝ- AKIÞ KONTROLUNA GÖRE D-X ve Taþmalý Buharlaþtýrýcýlar 2. Buharlaþtýrýcýlar bir çok çeþitte gelirler. Ýlkin bunlardan geçen akýþkanýn kontrolüne göre bunlarý sýnýflandýracaðýz. Ýki çeþit buharlaþtýrýcý akýþ kontrol yöntemi vardýr: 1- Kuru Genleþmeli Buharlaþtýrýcýlar, doðrudan genleþmeli veya D-X buharlaþtýrýcýlar diye de adlandýrýlýr ve 2- Taþmalý buharlaþtýrýcýlar. D-X buharlaþtýrýcýlar, 100 ton soðutma kapasitesinin altýndaki konfor amaçlý hava koþullandýrma sistemlerinin çoðunda kullanýlýr. Bazý soðutma ve endüstriyel proses soðutmalarýnda da kullanýlmaktadýr. Taþmalý buharlaþtýrýcýlar, özellikle santrifüjlü sývý soðutucular veya absorpsiyonlu soðutucular kullanan 100 tonun 3. Yukarýdaki þekilde gösterilen D-X buharlaþtýrýcýsý soðutucu akýþkanýn aktýðý sürekli bir borudur. Basýnç düþürme aletinden gelen soðutucu akýþkan borunun bir ucundan beslenir ve sýkýþtýrma emme hattý diðer uca baðlanýr. Buharlaþtýrýcýnýn giriþi ve çýkýþý arasýndaki basýnç farký soðutucunun akmasýna neden olur. Sývý veya gaz halindeki soðutucu akýþkanýn buharlaþtýrýcý içinde yeniden dolaþýmý olmaz. Bunun yerine, soðutucu akýþkan buharlaþtýrýcýya bir kez daha girmeden önce tüm sistemi dolaþýr. D-X buharlaþtýrýcýsýnýn, soðutucu akýþkanýn sývý ve gaz hali arasýnda belirgin bir ayrýlma noktasý yoktur. Sývý soðutucu akýþkan küçük miktarlarda gazýn karýþmasý ile buharlaþtýrýcýya girer ve yavaþça gazýn oraný buharlaþtýrýcý çýkýþý yakýnýnda tamamen gaz oluncaya kadar artar. D-X buharlaþtýrýcý batarya içindeki soðutucu akýþý, soðutucu akýþkan buharlaþtýrýcý çýkýþýna ulaþtýðý anda tümü buharlaþacak þekilde kontrol edilir. ( Bazen tam bir dönüþüm soðutucu akýþkan çýkýþa ulaþmadan az önce meydana gelir). Gerçekte, D-X buharlaþtýrýcýlarýn çoðu çýkýþlarýnda 5 0 C aþýrý ýsýnmýþ gaz olacak biçimde basýnç düþürme aletleri bulunmaktadýr.

36 32 tonajlarda (1 ve 5 ton), D-X buharlaþtýrýcý belirli bir hava akýþ yönü için tasarlanmýþ ve fabrika tarafýndan saðlanmýþ kabin içinde satýlabilir. A-batarya ve düz batarya üniteleri yatay veya dikey hava akýþý saðlamak için sahada dönüþtürülebilecek þekilde elde edilebilir. Þekil 5 de, solda gösterilen yukarý akýþ ve aþaðý akýþ çeþitleri, sað tarafta gösterilen yatay akýþ versiyonlarýndan farklý þekilde bataryalarý ve yoðuþma suyu tavalarý düzenlenmiþtir. Yoðuþma tavasýndan yoðuþma suyu dökülmesini önlemek için imalatçýnýn hava akýþý önerilerini izlenmelidir. Bu önemli cihaz ve bina hasarlarýna neden olabilir. 4. D-X buharlaþtýrýcýlarýn tersine, taþmalý buharlaþtýrýcýlar içlerine bir ayýrma bölümü veya dalgalanma odasý ilavesiyle soðutucu akýþkanýn buharlaþtýrýcý içinde yeniden dolaþýmýný saðlar. Sývý akýþkan basýnç düþürme aletinin içinden dalgalanma odasýna girer ve yerçekimi ile alttaki boruya akmasýna neden olur. Tüm batarya yüzeyi her hangi bir yük koþulu altýnda soðutucu akýþkanla temas halindedir. Bu tasarým çok iyi bir ýsý transferi üretir fakat D-X tasarýmýndan daha büyük daha pahalý cihaz gerektirirler. Daha büyük soðutucu akýþkan þarjý gerektirirler. Taþmalý buharlaþtýrýcý içinde üretilen buhar (veya gaz) dalgalanma odasýnda sývýdan ayrýlýr. Sývý buharlaþtýrýcý içinde yeniden dolaþýr bu arada buhar kompresörün emme hareketi ile dýþarý atýlýr. Taþmalý buharlaþtýrýcý soðutucu akýþkan akýþýný samandýralý vana veya benzeri düzeneklerle kontrol eder. Samandýralý vana dalgalanma odasýnda önceden belirlenmiþ sývý seviyesini elde etmek için tasarlanýr. Dalgalanma odasýný terkeden buhar, D-X buharlaþtýrýcýsý durumunda olduðu gibi doymuþ haldedir ve aþýrý ýsýtýlmýþ deðildir. 6. Bu D-X buharlaþtýrýcý yaklaþýk 30 ton soðutma kapasitesi taþýr ve split sisteminin bir parçasý olan ticari bir hava koþullandýrýcýya montaj için tasarlanmýþtýr. Hava bunlarýn arasýndan yatay olarak hareket eder. ÜRÜN ÖRNEKLERÝ 5. Yukarýdaki þekilde gösterilen düz veya eðik D-X buharlaþtýrýcý batarya, yukarý doðru, aþaðý doðru veya yatay hava akýþ lý uygulamalarda çok yaygýn olarak kullanýlýr. Evlerde kullanýlan 7. Borulara kanat ilavesiyle batarya kapasitesinin arttýrýlmasý gibi havayý üzerine cebri olarak göndermekle de arttýrýlýr. Her iki yöntemle buharlaþtýrýcý borusunun her birim uzunluðundan çýplak borulara göre daha büyük ýsý emilir. Sonuç ayný soðutma kapasiteli daha küçük batarya olacaktýr. Normal olarak boyutlardaki küçülme maliyeti azaltýr. Bu yüzden bu cebri havalý buharlaþtýrýcý, kanatlý borululara, doðal havalandýrmalý buharlaþtýrýcý veya çýplak borulu buharlaþtýrýcýya göre her bir TL baþýna daha fazla soðutma verecektir.

37 33 Bina ve cihaz alaný deðerli olduðundan ve buzun buharlaþtýrýcý üzerinde toplanma eðilimi olmadýðýndan hava þartlandýrma uygulamalarýnýn çoðunda cebri-havalandýrmalý buharlaþtýrýcý kullanýlýr. Bu hem evsel hem de ticari pazarlar için doðrudur. Serbestçe ortama hava göndermek üzere tasarlanan ürünler, burada gösterildiðine benzer biçimde ileri itiþli pervane kullanma eðilimlidirler fakat hava kanalýna baðlandýklarýnda santrifüj fan kullanýrlar. Cebri rüzgar, kanatlý borulu buharlaþtýrýcýlar, daima D-X soðutucu beslemesi kullanýrlar çünkü bunlarýn birincil uygulamalarý hava koþullandýrmada kullanýlan soðutucu akýþkanlarladýr. BUHARLAÞTIRICI KAPASÝTESÝ Yetersiz Kapasite 8. Yetersiz buharlaþtýrýcý kapasitesi, ortam veya ürün sýcaklýðýnda istenmeyen yükseliþlere neden olacaktýr. Burada, yetersiz buharlaþtýrýcý kapasitesinin bazý nedenlerini tartýþacaðýz. Ilk neden mühendislik (tasarým) hatalarýnýn sonucudur. Eðer sistem tepe yük koþullarýnda yeterli soðutma kapasitesi ulaþtýrýyorsa bir hata yok demektir. Kirli filtreler hava soðutmalý buharlaþtýrýcýlardaki hava akýþýný engeleyebilir. Bataryadaki buz oluþumu hava akýþýný engelleyebilir. Hava kanalýnda bulunan döküntüler veya hava çýkýþ ve giriþ aðýzlarýný týkayan engellerde ayný etkiyi gösterir. Havada bulunan kir uygun olmayan biçimde filtrelendiðinde hava soðutmalý buharlaþtýrýcýya yapýþacak böylece kanatlar ve borular boyunca ýsý transferini azaltacaktýr. Bu yine, verimliliði ve kapasiteyi azaltacaktýr. Pompa ve vana sorunlarý, soðutucu boyunca su veya tuzlu su akýþýný engelleyebilir veya kýsýtlayabilir, böylece kapasiteyi azaltýr. Soðutuculardaki uygun olmayan veya ihmal edilen, su tarafýndaki bakýmlar, birikintiler oluþmasýna neden olacaktýr. Bu birikinti, hem D-X hem de taþmalý soðutucunun etkinlik ve kapasitesini azaltacaktýr. Buharlaþtýrýcý veriminin ve kapasitenin azalmasý daha yüksek çalýþma maliyetine dönüþecektir. Bu sorunlar ortamda ve soðutulan üründe çok yüksek sýcaklýklara neden olacak. Kýsmi Yük Kapasitesi 9. Belirli bir yere kadar, soðutma sistem kapasitesi yük ile birlikte deðiþir. Diðer bir deyiþle, sistem doðasý gereði kapasitesini yük arttýkça yukarý doðru, azaldýkça aþaðý doðru ayarlar. Yukarýda gösterilen P-H diyagramý bunun niçin meydana geldiðini anlamamýza yardým eder. Bu gerçeði göstermek için azalan bir yük durumunu inceleyeceðiz. Ýlkin, bir sistemin tepe yük koþullarýnda çalýþtýðýný düþünelim. Yük azaldýkça, buharlaþtýrýcýnýn emeceði elde edilebilir ýsý azalacaktýr. Buharlaþtýrýcý yalnýzca bu ýsýyý emebileceðinden, soðutucu akýþkana emilen ýsý miktarý azalýr. Böylece buharlaþtýrýcý içinde buhara dönüþen sývý soðutucu akýþkan miktarý azalýr. Kompresör, ancak, eskisiyle ayný orandaki soðutucu akýþkan buharýný, buharlaþtýrýcý dýþýna pompalamaya devam eder. Sonuç buharlaþtýrýcý içindeki basýncýn, sistem, tam yükün altýnda çalýþtýðýndan daha düþük seviyelere çekilmesidir. Buhalaþtýrýcýdaki soðutucu akýþkan basýncý düþtükçe, doyma sýcaklýðýda düþer. Kýsaca, doymuþ buharlaþma sýcaklýðý yük azalmasýyla düþme eðilimindedir. 10. Buharlaþtýrýcý basýnç ve sýcaklýðýndaki azalma, buharlaþan soðutucu akýþkanýn hacmi kompresörün bastýðý hacime uygun noktalara geldiðinde dengelenir. Kýsmý yükte buharlaþtýrýlan soðutucu akýþkan miktarý tam yükte buharlaþtýrýlandan daha