1. Giriş Bilindiği gibi sıkıştı rmalı soğutma sist leri dört ana elemandan; evapora etö m r, kondenser, kompresör ve genleş finden oluşmaktadı r (Şekil 1 ). me valKondenser mektedir (4. nokta). Alçak basınç ve düşük sı cakl ı kta bulunan soğutucu akışkan evaporatörden geçerk sinden ısı alarak aşırı kızgın d eu nr uçme vurnea geçmektedir (1. nokta). Genleşme valfı Kompresör Sıkıştı rmal ı soğutma sist lerinde çevrimin perform e a m ns katsayı sı evaporat harlaşma işlemi s öır r d a e sı n b d u a ortamdan çekilen enerjinin sıkıştı rma işleminde harcanan enerjiye oranı olarak tanı lanmaktadı r: Evaporatör mŞekil 1. Basit bir soğutma sisteminin çalışına prensibi. Sistemde iki ayrı basınç seviyesi; alçak bası nç (evaporatörün çal ıştığı bası nç) ve yüksek bası nç (kondenserin çal ıştı ğı bası nç) mevcuttur. Gaz halinde bulunan akışkanın bası ncı (1. nokta) kompresör vası tası ile yüksek bası nca çıkarı l ı r (2. nokta). Yüksek bası nçta ve sı cakl ıkta kızgı n durumunda bulunan buhar kondenserden geçerk rak ısısı dışarıya atı lmakta v e deony ymouğşusşıa vı haline getirilmektedir (3. nokta). Daha sonra soğutucu akı şkanı n bası ncı genleşme valfi yardı mı ile düşürülp h COP= Qev/ W Soğutma sistemlerinde kompresörde az bir iş harcanması ile çevreden büyük miktarda ı sı enerjisi çek maktadı r. Başka bir deyiişllme,eysui aka m r aı nı mlanan performans katsayıs d ç a la t n aı nı yük olması istenmektedir. Soğutm n a b si ü s temlerinde performansın yükselti lmesi ile ilgili çok sayı da çal ışmalar yapı lmış ve halen bu tip çal ı şmalar devam etmektedir. Bu çalışmaları n sonucunda değişik temler önerilmiş ve amaca uygun ç y e ö şi n tli sistem ve kontrol cihazları gelişt miştir. Önerilen yöntemler ve geliştir ir i i l len cihazları n irdelenmesi ayrı bir çalışma konusu olup, burada yalnı ca soğutucu akışkanları n aşırı soğutu z l ması yöntemi ile soğutma kapasit nin artı rı lması üzerinde durulacaketsıi r. Şekil 2. Soğutma sisteminin termodinamik çevrimi. 2. Aşırı Soğutma Tanımı Kondenserden çıkan ve sıvı halde bulunan soğutucu akı şkanı n sabit bası nç altı nda daha da soğutularak, daha düşük sıcakl ıkta genleşme valfine girmesini sağlayan işleme "aşı rı soğutma" denir. Şekil 3'te görüldüğü gibi, kondenserde yoğuşma işlemi tamamlandıktan sonra, soğutucu akışkanı n sıcakl ığı düşürülmekte ve 3' noktası na getirilmektedir. 3-3' noktalar arası nda yapılan işlem, aşı rı soğutma olarak tanı mlanmaktadı r. p Şekil 3. Aşın soğutma basıııç-eııtalpi diyagramı iizeriııde gösterimi. Soğutma sistemlerinde soğutucu akışk nı n aşı rı soğutulması i ki nedende a n dolayı yapılmaktadı r: TESiSAT DERGİSİ ıım SAYI 68 AĞUSTOS 2001 1. Aşı rı soğutma, kompresördeki enerji tüketiminde hiçbir değişim olmaksızı n soğutma kapasitesinde artış sağlamak tadı r. Böylece aşırı soğutmanı lanması ile performans ka nt s u a y y gıu sı artmaktadı r. Şekil 3'te de gösterildiği gibi, 3' noktası nda aşırı soğutulmuş olan soğutucu akışkan genleşme valfine girmekte ve 4' noktasında çık maktadır. Böylece k canan enerji değişm o e mks pi zr ei ns, ö kr od en dheanr ser çıkışı ndaki aşı rı soğutma direk soğutma kapasitesine yansımakta ve soğutma kapasitesini artı rmaktadır. 2. Kısmen buhar içeren soğutucu akı kanın genleşme valfine girmesi, valfte ş n geçen akışkanı n debisini azalt tı rmalar, sıvı hattı nda az mikt zın bulunmasını n bile, ge a n ır r . l d e A a ş r m g a a ş e valfinin kapasitesini oldukça etk yeceğini göstermiştir [1]. Genleş i m le e valfinden geçen soğutucu akışkanın debisinin azalması evaporatörün iyi e b v e a s p le o n r m a emesine neden olur. Bu da törden çıkan soğutucu akı kanın sıcaklığını n istenilen sıcaklığ ş ın üstünde olması , kompresörün yüksek sı cakl ıkta çal ışması, yarı hermetik ve hermeti k kompresörlerde k rün iyi soğutulmaması ve koommppreresösöre yl eamğ l edröen üyşoül naüçna caazkatıl r m . a A s ş ı ı r gı ib so i ğ p u r t o m b a meydana gelebilecek bu t lemlerin bir çözümü olarakip öpnreorbi l mektedir. Başka bir deyişle, herhangi bir nedenden dolayı , kondenserde tümü sıvı haline get cu akışkan, aşı rı so i ğ r u iletmmaeyi çeinn stoa sğaurtl au nan sist rek sıvı heaml i n ve egyeat i rdi lemv er eklteervdee nsı vıg oel açri laek genleşme valfine gönderilmektedir. 3. Aşırı Soğutmanın Soğutma Kapasitesi Üzerindeki Etkisi Soğutucu akışkanı n aşırı soğutulması nda önem taşıyan bir konu, böyle bir yönt min, soğutma kapasitesi üzerindeki etkis e i- . dir. Aşırı soğutma işlemi boyunca (3-3' işlemi) soğutucu akışkandan transfer edilen toplam ısı aşağıdaki bağıntıdan hesaplanabilir: Q= f m.Cp(T).dT = m. ( h3 - h3' ) Kondenser çıkı şı nda uygulanan aşı rı soğutma miktarı ile soğutma kapasit deki artış aynıdır. Ancak, artış mi eksta in rı ı / 4 Kapasite Artışı
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=