Soğutucu akışkan, sıvı halde muhafaza edilen ve çok düşük sıcaklıklarda buharlaşan kimyasal maddelere verilen isimdir. Soğutucu akışkanların bu özelliklerinden soğuk hava deposu sistemlerinde yararlanılır. Sistemdeki ısı akışını sağlayan soğutucu akışkanlar, oldukça önemli kimyasal bileşiklerdir. Bu kimyasallar, ticari olarak alım satım yapılırken genellikle gaz halde bulundurulur. Bunun başlıca nedeni soğutucu akışkanların oda sıcaklığında gaz halde olmasıdır. Soğutucu akışkanlar; bir sitemden ısı soğurursa buharlaşır, ortama ısı verirse sıvı halini alır. 

Soğutucu akışkanların sıklıkla soğuk depolama gibi alanlarda tercih edildiği bilinir. Bunun başlıca nedeni paslanmaya ve korozyona neden olmayan bileşikler olmasıdır. Donma noktalarının çok düşük olup buharlaşma gizli ısılarının yüksek olması, soğutucu akışkanların kullanım alanlarına göre çeşitli avantajlar sağlar. Bu avantajları keşfetmek için “Soğutucu akışkan nedir?” sorusunun yanıtını verdiğimiz yazımızın devamını okuyabilirsiniz. 

Soğutucu Akışkanların İşleyiş Prensibi

Soğutucu akışkan maddeler, soğutma sistemleri içindeki devir daimini inceleyerek bu maddelerin çalışma prensipleri hakkında fikir sahibi olabilirsiniz. Isıyı soğuran bir soğutucu akışkanın soğurma işleminden sonra ısıyı yaymasına çevrim döngüsü denir. Isıtma ve soğutma sistemleri çevrim döngüsü baz alınarak çalışır. 

Çevrim döngüsünün tipik bir örneği olarak klimaların işleyiş biçimi örnek verilebilir. Bu sitem içinde alçak basınçta bulunan soğutucu akışkan, kompresör tarafından yüksek basınç ile maruz bırakılıp kondensere aktarılır. Bunu takiben kondenser yoğuşmayı tetikler. Böylece soğutucu akışkan genleşme valfine iletilir. Genleşme valfinden de alçak basınçlı bir şekilde çıkan alçak basınçlı bir şekilde sıvı hale getirilir. Son basamak olan evaporatör aracılığıyla soğutma işlemi gerçekleştirilir.

Soğutucu Akışkan Kullanım Alanları 

Soğutucu akışkan kullanımı konusunda temel amaç olarak bakıldığında bir sistemin, ısıtma – soğutma çevriminin sağlanmasıdır. Aşağıda soğutucu akışkanların sıklıkla kullanıldığı yerleri inceleyebilirsiniz: 

• Derin dondurucu ve soğuk hava deposu gibi alanlar
• Buzdolapları
• Endüstriyel alandaki ısıtma – soğutma sistemleri
• Isı pompası ve soğutma makinesinin kullanıldığı bütün sistemler
• Su sebilleri
• Evlerde bulunan klima sistemleri
• Binalarda yer alan soğutma – ısıtma ve iklimlendirme sistemleri
• Araçların klima sistemi

Soğutucu akışkanlar günlük hayat ve endüstriyel alanda sıklıkla kullanılır. Farkında olmadan günlük işlerde kullandığımız klima, buzdolabı ve dondurucu gibi cihazlar büyük yardım sağlayan kimyasallardır.

Soğutucu Akışkanların Özellikleri

Isıyı emme özelliği olan soğutucu akışkanların, ortamda soğutma işlevini etkili bir şekilde sağladığı bilinir. Bu özellikten dolayı soğutucu akışkan kullanım alanları; sanayi, endüstri ve havalandırma sistemleri olarak genel hatları ile sıralanabilir. Niteki bu alanlarda kullanıma uygun olan soğutucu akışkanları tercih etmek için kimyasalın aşağıdaki özelliklerin tümünü karşılaması gerekir:

• Buharlaşma gizli ısısının yüksek olması gerekir.
• Korozyon tesirinin bulunmaması lazımdır.
• Basıncı ve kritik sıcaklığı yüksek olmalıdır.
• Atmosferik basınç altında kaynama sıcaklığının düşük olması gerekir.
• Yanıcı, zehirleyici, patlayıcı özellikte olmamalıdır.
• Sistemde kimyasal bir değişikliğe neden olamamalıdır.
• Özel endüstriyel parça yağlama yağının kimyasal yapısını bozmaması gerekir.
• Kolay temin edilebilir ve uygun fiyatlı olması gerekir. 
• Geri dönüşüme uygun yapıda olmalıdır.
• Çevre dostu özellikte olmalıdır. 

Tüm bu özellikleri bir araya getiren soğutucu akışkanlara, Purfresh aracılığı ile güvenli bir şekilde ulaşabilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular

Soğutma sistemleri, soğutulması hedeflenen ve sabit şekilde belirli bir sıcaklık aralığında kalması gereken ortamların, uygun koşullar altında tutulmasını sağlamak amacıyla kullanılan sistemlerin genel adıdır. Soğuk odalarda, pencere tipi klima olarak ve ticari amaçlı soğutmada kullanılabilirler. Birçok farklı işleve sahip bölümlerden oluşan soğutma sistemleri, ısının düşük sıcaklıktaki kaynaktan yüksek sıcaklığa sahip olan kaynağa doğru hareket etmesini sağlar. Bu hareketliliğin gerçekleşebilmesi, kondenser adındaki bir parçanın varlığına bağlıdır. Peki kondenser nedir? Soğutma sistemlerinde kondenser hangi görevi görür?

Kondenser, soğutma sistemlerinin çalışması için gerekli olan ve soğutmanın gerçekleşmesinde büyük pay sahibi olan bir bölümdür. Kondansör ve yoğuşturucu olarak da isimlendirilebilen kondenser, soğutucu sistemlerde soğutma sağlayan gaz halindeki maddenin, sahip olduğu ısıyı çevreye vererek sıvı hale geçiş yaptığı bölümün adıdır. 

Kondenser Çeşitleri

Kondenserlerde ısı alışverişi kızgınlığın alınması, soğutucu akışkanın soğutulması ve aşırı soğutma sağlanması olarak üç aşamada gerçekleştirilir. Genellikle soğutucu sistemlerin dış kısımlarında yer alırlar. Kondenser çeşitleri üç tanedir. Bu çeşitleri şöyle sıralamak mümkündür:

• Su soğutmalı kondenser
• Hava soğutmalı kondenser
• Evaporatif kondenser

Soğutma sistemlerinde hangi türü kullanılacağını belirlerken, soğutma sağlanmak istenen ortamın boyutu ve soğutmaya ayrılan bütçe miktarı gibi birçok faktörün incelenmesi gerekir.

Su Soğutmalı Kondenserler

Büyük kapasite gerektiren soğutma sistemleri için oldukça kullanışlı olan su soğutmalı kondenser, işletmeler için ekonomik maliyetler sağlaması ile bilinir. Bu tip kondenserlerin kurulumu öncesinde suyun kirlenme katsayısı ve akışkanın aşırı soğuma seviyesi gibi birçok parametrenin tespitinin sağlanması oldukça önemlidir.

Hava Soğutmalı Kondenserler

Basit kurulumu ve düşük masraflı yapısı ile işletmelerde sıkça tercih edilen hava soğutmalı kondenser, bakım ve tamir imkanlarına kolayca erişilebilmesi ile bilinir. Hava soğutmalı kondenserler, genelde sessiz olmaları sayesinde ev tipi buzdolaplarında ve pencere tipi klimalarda kullanılır. Soğutma işlemi ise kompresör tarafından sıkıştırılan yüksek basınç ve sıcaklıklı soğutucu buharın yoğuşarak dış ortama aktarılması ile gerçekleşir.

Evaporatif Kondenser

Çok fazla tercih edilmeyen evaporatif kondansör çeşitleri soğutma serpantini, dolaşım sistemi ve havanın sirkülasyonu sistemi olmak üzere üç kısımdan oluşur. Evaporatif kondenser tipi soğutmada, yoğuşma su spreyi ve hava sirkülasyonunun bir arada kullanılması ile gerçekleşir. Büyük çaplı soğutma uygulamaları gereken durumlarda tercih edilebilirler.

Soğutma Çevrimi Nedir?

En genel tanımıyla soğutma çevrimi, bir soğutma sistemindeki tüm parçaların birleşmesiyle soğutma işleminin sorunsuz biçimde gerçekleştiği bir döngüdür. Bir soğutma çevrimi, şu elemanların tümünü içermelidir:

• Kondenser
• Genişleme Vanası
• Buharlaştırıcı (Evaporatör)
• Kompresör

Yazının başından itibaren soğutma çevrimi döngüsünün ilk adımı olan kondenser tanımı ve görevlerini açıkladık. Kısılma vanası olarak da adlandırılan genişleme vanasının görevlerini tanımlayacak olursak, en temel görevinin soğutma sisteminin kontrolünü sağlamak olduğunu söyleyebiliriz. Gerektiğinde açılıp kapanarak soğutucu akışkan maddeyi aktif veya pasif hale getirebilir. Evaporatör ise soğutucu akışkanın sıvı halde girdiği bölmede buharlaşarak gaz halde çıkmasını sağlar. Son olarak kompresör, soğutucu akışkanı sıkıştırarak sirkülasyonunu gerçekleştirir. Bir başka deyişle soğutucu akışkana uyguladığı basınç sayesinde sıvı fazına geçişi kolay hale getirir. Böylece soğutma çevrimi gerçekleştirilerek istenilen ortamda soğuma sağlanmış olur.

Sıkça Sorulan Sorular

İlerleyen teknoloji sayesinde yaşamımızın birçok alanda soğutucuları kullanabiliyoruz. Bunu mümkün kılan ise soğutma çevrimi adı verilen bir olay. Peki bu kavram ne anlama gelmektedir? Soğutma çevrimi, ısıyı çeken soğutucu bir akışkanın bu ısıyı yayması sonucunda oluşan ısı değişimi olarak ifade edilebilir. Bu ısı değişiklikleri de bir soğutucu içinde gerçekleşir. Daha detaylı bilgi istiyorsanız “Soğutma çevrimi nedir? Nasıl çalışır?” soruları ile ilgili ayrıntıları derlediğimiz yazımızın devamını okuyabilirsiniz.

Soğutma Çevrimi Döngüsü

Alçak basınçta bulunan soğutucu, akışkan kompresör aracılığı ile yüksek basınca çıkmaktadır. Daha sonra bu soğutucu kondensere yollanır. Burada yoğuşma oluşturularak genleşme valfine yollanmaktadır. Son olarak bu genleşme valfinden geçirilerek alçak basınçlı bir sıvı haline dönüştürülmektedir. Tüm bunların sonucunda evaporatör aracılığı ile soğutma işlemi gerçekleştirilmiş olur. İşte soğutma çevrimi döngüsü bu şekilde tamamlanır.

Soğutma çevrimi olayının gerçekleşmesi için gereken elementlere gelin birlikte göz atalım:

• Kondansör (Yoğuşturucu)
• Genleşme Vanası (Kısılma Vanası)
• Evaporatör (Buharlaştırıcı)
• Kompresör

Bu makineler, soğutma çevrimi döngüsü için oldukça önemlidir. Diğer yandan tüm makinelerin belirli görevleri bulunmaktadır. Bu görevler, doğru şekilde uygulandığında soğutma işlemi gerçekleşmektedir.

Soğutma Sistemleri 

Bir soğutma sisteminin birçok farklı çeşidi bulunmaktadır. Soğutma sisteminin bu çeşitleri arasında ise en sık kullanılanlar VRF ve multi sistem klimalardır. Her iki soğutma sisteminde dış ünite, iç ünite ve iç bağlantı parçaları yer alır. Bu soğutma sistemleri kişisel kullanımdan ziyade ofisler, hastaneler, alışveriş merkezleri, restoranlar ve marketlerde tercih edilir. Bu sistemler enerji tasarrufunun yanında çevre dostluğu da yaparak görevini sürdürür. Soğutucular doğru kullanılması şartı ile verimliliğini sürdürebilir.

Soğutma Sistemlerini Dikkat Edilmesi Gerekenler

Soğutma sistemleri yaşamımızın pek çok yerinde bizlere eşlik etmektedir. Kimi zaman araçlarımızda kimi zaman da konutlarımızda vazgeçilmezlerimiz arasındadır. Doğal olarak her insan bu sistemden tam verimlilik almak istemektedir. Peki bu nasıl mümkün hale gelebilir? 

• Enerji tasarrufuna dikkat ederek
• Düzenli makine kontrollerini yaptırarak
• Buzdolaplarında bulunan bölmeleri doğru şekilde kapatarak 
• Kullanım talimatlarını göz ardı etmeyerek
• Direkt olarak güneş ışığı ve su gibi makineye zarar veren maddelerden uzak durarak

Tüm bu adımlar izlendiğinde, soğutma sisteminiz verimli bir şekilde çalışacaktır. Burada önemli olan makineye verilmesi gereken özendir. Ayrıca, makinenin kalitesinin de göz ardı edilmemesi gerekmektedir. Güçlü sistemler ve çevre dostu soğutucu sistemleri için Purfresh yetkililerinden destek alabilirsiniz.

Soğutma Sistemleri Nerelerde Kullanılır?

Soğutma sistemlerinin en sevilen yanı ferah bir hava oluşturmasıdır. Buna ilave olarak, soğutma teknolojilerinden trenler, gemiler, uçaklar ve uzay araçları da yararlanmaktadır. Aynı zamanda bu sistemler, ameliyat odaları gibi soğuk olması gereken ve enfeksiyon riski bulunan alanlarda olası riskleri azaltarak hastanın su kaybını önlemek için nem ayarlaması yapabilmektedir. 

İdeal Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevrimi

Soğutma çevrimi, soğutma makinelerinin genel çevrimi olarak bilinmektedir. Bu çevrimin ise birçok çeşidi vardır. Bunlardan birisi de ideal buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimidir. Bu çevrimde amaç soğutmak istediğimiz ortamdan ısıyı alarak yüksek sıcaklık bölgesinde aktarmaktır. 

İdeal soğutma çevriminde, dört temel bileşen bulunmaktadır. Bu bileşenlerin hal değişimleri;

• Kompresörde oluşan izantropik sıkıştırma,
• Buharlaştırıcıda sabit basınç altında ısı alınması,
• Yoğunlaştırıcıdan akışkanın ısısının çevreye aktarılması,
• Genleşme valfinde kısılmadır.

Bu dört bileşen soğutma çevriminde oldukça önemlidir. Bunlar hal değişimi sonrası bir araya gelerek soğutma çevriminin temellerini oluşturmaktadırlar.

Sıkça Sorulan Sorular

Soğutma sistemleri özellikle yaz aylarında imdadımıza koşan teknik desteklerimizdendir. Bulunduğumuz ortama ve ihtiyacımıza yönelik olarak soğutucu seçimlerimi değişmektedir. Bireysel ve kurumsal birçok alanda kullanılmaktadır. Soğutma sistemlerinde bulunan evaporatörse soğutma yükünü taşıyan parçadır. Peki, soğutma sistemlerinde evaporatör nedir?  

Evaporatörler, soğutma sistemlerinin mekanik aksamlarından biridir. Dolayısıyla “Soğutma sistemlerinde evaporatörler nedir?” sorusunun kapsamlı bir yanıtı olacaktır. Soğutma teknolojisinde kullanılan aletlerden biri olan evaporatörlerin farklı kullanım amaçları bulunmaktadır. Evaporatörler buharlaştırıcı adıyla da bilinmektedir. 

Evaporatör Ne İşe Yarar?

Bir çeşit soğutucu tipi olarak kullanılan evaporatör daha çok klimalarda ve soğuk hava depolarında karşımıza çıkar. Soğutma sistemlerindeki buharlaştırıcı olarak da tanınan evaporatör, kullanım alanlarının genişliğinden kaynaklı olarak tercih edilen bir sanayi ürünüdür. Soğutma sistemleri evaporatör olmadan düşünülemezken evaporatör çeşitleri ihtiyaca yönelik olarak tasarlanmaktadır.

Evaporatör, soğutma serpantini olarak da tanımlanan, soğutucu sistemlerde soğutmayı sağlayan ısıları buharlaştıran cihazdır. Evaporatörler de içeriğinde bulunan özel kablo ve bağlantı sistemleriyle bu soğutma işlemini tamamlar. Bu cihazların tam anlamıyla görev tanımı, soğuma yapılması gereken ortamda sıvı olarak sistem kanallarında dolaşan sıvıların buharlaştırılmasıdır. Bunun yanında buharlaştırıcının diğer bir görevi bulunduğu ortamdaki havayı içine çekmesidir. 

Evaporatör Çeşitleri

Buharlaştırıcılar yani evaporatörler kullanım amacına yönelik olarak farklı tasarımlarda bulunabilir. Her çeşit evapratörün kendine özgü çalışma sistemi ve kullanım alanları mevcuttur. Soğutucu sistemleri evaporatör yapılarına göre çeşitleri aşağıdaki gibidir:

• Kanat borulu evaporatörler
• Plaka kanatçık tipli soğutucu serpantinileri
• Çıplak borulu soğutucular

Teknik olarak çeşitlerinin bu şekilde tasarlandığı ve ihtiyaç bulunan noktalarda kullanılan evaporatörler kullanım alanlarına göre de çeşitlere ayrılmaktadır. Buna bağlı olarak da evaporatörler genelde soğutucu serpenti olarak bilinse de ısıtıcı görevi ile tasarlananlarda mevcuttur. 

Kullanım Alanlarına Göre Buharlaştırıcı Çeşitleri

Kullanım alanı bu kadar yaygın olan bir parçanın tek tip üretilmesi elbette düşünülemezdi. Kullanıldığı ortam, amacı ve büyüklüğü gibi farklı etmenlere bağlı olarak değişen buharlaştırıcıların kullanım alanlarına göre çeşitleri şunlardır:

• Sıvı maddeleri soğutmak için kullanılan evaporatörler 
• Havayı soğutmak için kullanılan en çok tercih edilen tip olan gaz halindeki maddeleri soğutmaya yönelik üretilen evaporatörler
• Katı halindeki büyük kütlelerin erimemesi için soğuma yapan noktalarda kullanılan soğutma serpentinleri

Her ne kadar teknik, mekanik ve sanayinin bir arada bulunduğu konu gibi gözüke de evaporatörler, günlük hayatımızda çok sık karşımıza çıkmaktadır. Farklı isimleri ve geniş kullanım alanlarıyla hayatımızı kolaylaştıran evaporatörlerin kullanım alanlarına yakından bakalım.

Evaporatör Kullanım Alanları

Soğutma her alanda ihtiyaç duyulan bir sistemdir. Evimizdeki buzdolabından, lokantalardaki soğuk bulunması gereken gıda dolaplarına, ilaç kimya sanayinden petrole kadar her alanda kullanılmaktadır. Evaporatör kullanımının önemli olduğu alanlar şöyle sıralanabilir: 

• Soğuk hava depoları
• İlaç endüstrisi
• Soğuk ürün taşımacılığında kullanılan taşıtlar
• Klima ve buzdolabı 
• Kimya laboratuvarları

“Soğutma sistemlerinde evaporatör nedir, buharlaştırıcı çeşitleri nelerdir?” sorusunu en kapsamlı şekilde özetledik. Kabin oda soğutucu, şok dondurucu ve tavan tipi soğutucu olarak da karşınıza çıkabilecek evaporatör ihtiyaçlarınızı güvenli firmalardan temin etmelisiniz. Purfresh, çözüm ortağı olmak için sektördeki deneyimi ve çalışma kalitesi ile pişmanlık duymayacağınız bir seçim olacaktır.

Sık Sorulan Sorular

Bozulabilecek meyve, sebze ve et gibi ürünlerin bozulmasını uzun bir süre ertelemek için soğuk depolara ihtiyaç vardır. Aynı şekilde ilaç ve içeceklerin muhafaza edilmesi için de kullanılmaktadır. Ancak bu ürünler, aynı derecede saklanmaz ve uygun soğukluk için soğutma yükü hesaplama yapılmalıdır. Uzmanlar tarafından yapılan hesaplamalar sonucu her ürüne özel soğuk ortam yaratılması gerektiği bilinmektedir.

Bozulabilecek malzemelerin saklandığı depolardan ısıyı kaldırmak, ürünlerin daha uzun süre saklanmasını sağlar. Koşullar için de soğutma yükü hesabı yapılırken sıcaklığın kontrol edilmesini sağlayan soğutma sistemlerine gerek duyulur. Çünkü soğutma yükü, belirli durumlara göre gün içinde değişime uğrayabilir. Bu nedenle koşulların göz önüne alınarak soğutma yükünün hesaplanması son derece önem arz eder.

Soğutma yükü hesaplama, deponun konumuna, saklanan ürünlere ve kullanım şekillerine göre belirlenir. Değişiklik gösterdiğinden dolayı da çoğu zaman ortalama olarak hesaplanması gerekir. Bu sayede saklanacak gıda, ilaç veya içecekler, uzun süre bu depolarda saklanır. Aynı şekilde uzun süre boyunca korunan ürünler, belirli bir zamana kadar kullanılmaya devam eder.

Soğutma Yükü Nasıl Hesaplanır?

Yukarıda da belirttiğimiz gibi soğuk hava depoları içinde belirli bir soğukluk olması gerekir. Yapılan hesaplamaları için de belirli parametreler vardır ve bunlara dikkat edilir. Bahsettiğimiz parametreleri ise aşağıdaki şekilde sıralamamız mümkündür:

• Hacmi saran duvar, zemin ve tavanda bulunan ısı kayıpları
• Havalandırma sırasında depoya giren sıcaklık ve hava kaçakları
• Ürünlerin oluşturduğu ısı yükü
• Depo içinde bulunan aydınlatma, motor veya insandan gelen ısılar

Tüm bunlar göz önüne alındığında soğuk hava deposunda sandviç panel kalınlı U değerine göre belirlenmektedir. Bunun yanında deponun hangi ülkede olacağı da göz önüne alınır. Isı, olabildiğince düşük olmalıdır ve şartlara göre değişse de ortalama olarak %5-15 arasında bir soğutma ihtiyacı vardır.

Şartlara bağlı depoda var olabilecek ısı kaybının da hesaba dahil edilmesi gerekir. Doğru bir soğutma yükü hesaplama için de deponun kullanımı bilinmelidir. Bu oran ise toplam soğutma kapasitesinden %10-15 arasındadır. Diğer bir temel etmen de depo içerisinde muhafazası sağlanacak ürünlerdir. Paketlemelerden dolayı oluşabilecek ısı da hesaplanmalıdır. 

Son olarak da depo içerisine ısıveren kaynaklar hesap edilir. Çalışma süresi, çalışanlardan, motorlardan veya aydınlatmadan gelen ısılar da hesaba katılır. Bu da toplam soğutmanın %10-15’i de buradan gelir. İçeriğimizin devamında ise soğutma yükü hesaplama örnek için bir depoya elma koyacağımızı ve onları muhafaza edeceğimizi düşünelim.

Soğutma Yükü Hesaplama Örneği

Soğutma yükünün hesaplanması için ilk olarak iletim yükü hesabı yapılır. Bunun için aşağıdaki faktörler dikkate alınmaktadır:

• Deponun boyutunun 6 cm uzunluğunda, 5 m genişlikte ve 4 m yüksekliğinde olduğunu düşünelim.
• Deponun konumun sıcaklığı ise %50 bağıl neme sahip 30° olsun. Depo içindeki havanın da %95 bağıl neme sahip 1° olduğunu düşünelim. 
• Çatı ve duvarların U 0.28W/ m2.K değerinde 80 mm poliüretanla yalıtımı sağlanmıştır.
• Zemin sıcaklığı da 10° olsun.

İletim yükünün hesabı için zemin ve duvarların ayrı olarak ele alınması gerekir. Bunun nedeni zemin altında sıcaklığın farklı olmasından kaynaklıdır. Bu yüzden ısı transferi de farklıdır. İletim yükünden sonra da ürün değişiminden gelen soğutma hesabı yapılır. Hesaplama sırasında özel bir formül uygulanır. 

İlerleyen aşamada;

• Ürün solunumundan gelen hesaplama,
• Aydınlatmadan gelen ısı,
• Fan motorlarından oluşan ısı ve soğutma yükü,
• İnfiltrasyondan oluşan soğutma yükü,
• Toplam soğutma yükü hesaplanır ve emniyet faktörü, soğutma kapasitesi hesaplama gibi parametrelerde ele alınır. 

Soğutma yükü hesaplama için bütün aşamalarda özel hesaplamalar vardır ve uzmanlar tarafından gerçekleştirilir. 

Sıkça Sorulan Sorular