Soğutucu Gazlar

Yazar:Editor
15.04.2013

 

1906’da, Amerika’lı Stuart W. Cramer, dokuma fabrikasındaki havaya nem eklemek için yeni yollar keşfediyordu. Cramer “air conditioning” terimini aynı yıl yaptığı patent talebinde “water conditioning’in (tekstil işlerini kolaylaştıran bir proses) bir analoğu olarak ilk kez kullandı. Nem ile havalandırmayı birleştirerek ortamı değiştirdi ve tekstil fabrikalarında çok önemli olan nemi kontrol ederek fabrikanın içindeki havayı iklimlendirdi. Willis Carrier terimi kabullendi ve bunu kendi şirketinin isminde kullandı.

Havadaki suyun, soğutma etkisi yaratmak için, buharlaştırılmasına buharlaştırmalı soğutma denir. İlk klimalar ve buzdolaplarında amonyak, metil klorid, ve propan gibi gazlar kullanılıyordu.

Thomas Midgley, Jr. 1928’de ilk klorol orokarbon gazı olan Freon’u buldu. Bu soğutkan, insanlar için daha güvenliydi. “Freon” tüm klorol orokarbonlar (CFC), hidrojenli klorol orokarbonlar (HCFC) veya hidrol orokarbonlar için kullanılan genel bir isimdir. Her birinin ismi moleküler kompozisyonlarını anlatan bir sayıya sahiptir.

Soğutucu gazlar şu özelliklere sahip olmalıdır:

• Buharlaşması ve sıvılaşması uygulanabilir basınçlar altında olmalıdır.

• Buharlaşma sıcaklığı mümkün olduğunca düşük olmalıdır.

• Kimyasal olarak ayrışmamalı, yanmamalı, zehirli olmamalı ve metal yüzeylerle reaksiyona girmemelidir.

• Düşük güç ile çalışabilmelidir.

• Maliyeti düşük olmalı ve kolay temin edilebilmelidir.

• Çevreyi kirletmemesi gereklidir.

En çok kullanılan soğutucu gazları şunlardır:

• Freon 134a

• Freon 407C

Freon 134a, ozon tahribat derecesi sıfır olan ve Freon 12 ile çok benzer özelliklere sahip bir HFC soğutucu gazdır. Ev tipi bu dolaplarında, otomotiv klimalarında, dik şise soğutucularında, su sebillerinde, süpermarketlerde gıda reyonlarında, endüstriyel soğutma dahil geleneksel Freon 12 uygulamalarında saf soğutucu gaz olarak kullanılır.

Ayrıca, Freon 502 ve Freon 22 uygulamalarında, soğutucu karışımlarda bileşen olarak kullanılır. Ek olarak Freon 134a, sentrifügal soğutucular, yarı-hermetik, pistonlu, ve pervaneli soğutma uygulamaları, endüstriyel soğutma tesisleri ve bazı hermetik kompresör uygulamaları dahil birçok mevcut Freon 12 ve 502 donanımlarının güçlendirilmesinde kullanılmaktadır. Yüksek ve orta buharlaşma sıcaklıklarında ve/veya düşük basınç farklarında kompresör verimi ve sistemin COP(cofficient of performance) değeri Freon 12 ile yaklaşık aynı olmaktadır.

Düşük sıcaklık için çift kademeli sıkıştırma gerekmektedir. Freon 12’den Freon 134a’ya geçişte, klimalarda, otmotiv klimalarında, pozitif-basınç sentrifügal soğutucularda, ticari soğutmada, endüstriyel soğutma ve frigorefik soğutma gibi uygulamalarda fabrikalar yeni gelişmiş Freon 134a komponentleri ürettiler.

Genellikle, üretilen yeni ekipmanların içersinde sisteme uyumlu yağ maddeleri kullanılmaktadır. Yağlama maddesi ve yağ karışabilirliği yağın kompresöre dönüşünü sağlamak için çoğu ekipman tasarımında önemlidir.

Freon 134a mineral yağlarla karışabilir değildir. Freon 134a sistemleri için yağlama maddesi olarak çeşitli ekipman üreticileri poliolester (POE) ve polialkilin glikol (PAG- sadece otomotiv klimaları için) önermektedir. POE ve PAG nemi hızla emer. Dikkatli bir şekilde kullanılmalı ve uzun süre havaya maruz kalmaları önlenmelidir.

Üreticiler Freon 12 sistemlerine eşdeğer verimlilik elde etmek üzere yeni ekipmanları 134a kullanarak tasarladılar, fakat unutulmaması gereken unsurlar vardır: 5°F (15°C)’nin altındaki evaporatör sıcaklıklarında, Freon 12 ile bağlantılı olarak Freon 134a’nın basınç oranı yükselir ve kapasite düşebilir. Düşük sıcaklık uygulamalarında her zaman ekipman üreticisinin özel önerilerini takip etmekte fayda vardır. Ekipman üreticileri Freon 134a sistemlerini Freon12 sistemlerinin performansına eşitlemeyi sağlamak üzere sıvı alt soğutma gibi yenilikler kullanmaktadır.

Aytek Soğutma HİTECH modelleriyle yüksek ortam sıcaklıklarında üstün performansı ile göz doldurmaktadır.  Freon134a gazının özelliği olan düşük basınçlarda çalışma olanağı ile konforlu ve yüksek COP çalışma olanağı sağlamaktadır.

Ayrıca HİTECH ürünleri bina otomasyon sistemlerine uygun BMS (Building Management System), BMS, MODBUS, RS 485 protokollerine uygun işlemciler kullanılmaktadır.

 

Soğutucu Gaz Tipi      HFC-134A

Moleküler Ağırlık (g/mol)           102.0

1.013 bar’daki Kaynama Derecesi (0C) -26.1

1.013 bar’daki Akma Derecesi (K)   0

25C Derecedeki Kaynama Basıncı (bar) 6.65

Limit Derecesi (0C) 101

Limit Basıncı (Bar) 40.7

1.013 bar’daki Buharlaşma Sınır Isısı (kj/kg)            215.9

25C’deki Sıvı Yoğunluk (kg/dm3) 1.206

1.013 bar’daki Doymuş Buhar Yoğunluğu (kg/m3) 5.28

ODP    0

 

Freon 407C, ozon tahribat derecesi sıfır olan; Freon 32, Freon 125 ve Freon 134a HFC soğutucu gazlarının karışımıdır. Freon 22 özelliklerine çok benzer özelliklere sahip olup genellikle klima uygulamalarında kullanılmaktadır. Başlıca kullanım alanları rezidans, ev ve diğer birimsel klima ve taşmalı olmayan evaporatör soğutucularıdır.

Yapılacak küçük değişikliklerle Freon 407C, Freon22 kullanımı için tasarlanmış aynı ekipmanlarda rahatlıkla kullanılabilir. Mevcut Freon 22 sistemlerinin donanımının güçlendirilmesinde Freon 407C, doğrudan “yedek” değişimi olarak kullanılmamalıdır. Freon 407C’ın zeotropik bir karışım olması nedeniyle kabarcık noktası, çiğ noktası, ayrımsal damıtma ve kayma terimleri önem arz etmektedir. Kabarcık noktası, veya doymuş sıvı sıcaklığı, Freon 407C’nin (sabit basınçta) buharlaşmaya başladığı sıcaklıktır. Başka bir deyişle, sıvı Freon 407C’de ilk buhar kabarcığının belirdiği sıcaklıktır.

Tek bileşenli soğutucu gazlarda kabarcık noktası kaynama noktasına eşdeğerdir. Çiğ noktası, veya doymuş buhar sıcaklığı (sabit basınçta) yoğunlaşmanın başladığı sıcaklıktır. Veya çiğ noktasını son sıvı damlasının buharlaştığı ve doymuş gazın mevcut olduğu sıcaklık olarak düşünmek gerekir. Tek bileşenli soğutucu gazın yoğunlaşma noktasına karşılık gelmektedir. Kabarcık noktası ve çiğ noktası bir evaporatörde ve bir kondenserde zeotropik karışımların davranımını tanımlamak için kullanılır.

Buharlaşırken veya yoğunlaşırken karışımın sıcaklığı değiştiği için kaynama noktası terimi kullanılmaz. Ayrımsal damıtma Freon 407C gibi bir soğutucu karışımın sıvıdan buhara veya tam tersi nasıl değiştiğini tanımlar.

Freon 407C’nin bileşenleri evaporatörde (veya kondenserde) farklı oranlarda buharlaştığı için, karışımın kompozisyonu mükerrer olarak kabarcık noktası (-46.12°F/-43.4°C) ve çiğ noktası (bir atm’de - 33.16°F/-36.2°C) arasında değişir. Sıcaklık çiğ noktasını geçtiğinde, Freon 407C aşırı ısıtılmış buhar halindedir. Kayma terimi ayrımsal damıtmaya bağlı olarak evaporatör çıkışı ve girişi arasında sıcaklık farkını tanımlar.

Kayma evaporatörün (veya kondenserin) her iki ucunda veya basınç yitimlerinde bulunan sıvı soğutucu gazın haline göre değişebilir. En yaygın basınç sistemlerinde Freon 407C 9 ila 12 derece F sıcaklık kaymasına sahiptir.

 

Soğutucu Gaz Tipi      

HFC-125 HFC-32

     HFC-134A

Moleküler Ağırlık (g/mol)           86.2

1.013 bar’daki Kaynama Derecesi (0C)          -43.4

1.013 bar’daki Akma Derecesi (K) 7.2

25C Derecedeki Kaynama Basıncı (bar)          11.65

Limit Derecesi (0C)           86.2

Limit Basıncı (Bar)           46.2

1.013 bar’daki Buharlaşma Sınır Isısı (kj/kg)          249.9

25C’deki Sıvı Yoğunluk (kg/dm3)          1.139

1.013 bar’daki Doymuş Buhar Yoğunluğu (kg/m3)           4.56

ODP  0

 

 

Dergisi

KAYNAK: İnşaat & Yatırım


Yorumlar
Yorum Bırak

Create Account



Log In Your Account