Isı Pompaları ve Klimalarda Şarj Kontrolü

ÖZET

Bir sistemin, yeterli miktarda soğutucu akışkana haiz olup olmadığı sorusu teknisyen ve mühendisler için daima kontrolü gereken sorundur. Tecrübeli ve işin ehli olan elemanlar için bu kontrol kolay olmakla birlikte, modern ve büyük sistemlerde eski yöntemlerle yapılan kontroller yetersiz kalmaktadır. Burada tanıtılan yeni metodla iklimlendirme sistemleri ve ısı pompalarında, şarj silindiri veya bir ölçme devresi kullanmadan şarj kontrolü yapılabilmektedir.

1. GİRİŞ

Bir soğulma  sisteminde veya ısı pompasında şarj miktarı öngörülen seviyenin altında veya üzerinde ise sistem beklenen fonksiyonlarını arzulanan limitlerin dışında yapacak ve sürekli hatalı şarjla çalıştırılması halinde sistemde zamanla arıza ve istenmeyen sonuçlar orta ya çıkacaktır. Buna ilaveten sistemden geçen hava hacmi de uyarlı olmalıdır. İyi dizayn edilmiş bir sistemde, evaporatörden geçen hava miktarı ton başına 0.17-0.22 m3/s kadardır (1). Örneğin üç tonluk bir sistem için evporatörden geçen hava miktarı 0.5-0.7 m/s olmalıdır. Eğer, sistemde yetersiz veya fazla miktarda soğutucu akışkan bulunuyorsa  ve hava miktarı hatalı ise sistem normal kapasite ve etkinlikle çalıamaz. Sistemdeki şarj miktarı, şarj ağırlığnın belirlenmesi, şarj silindiri yardımı ile sağlıklı olarak kontrol edilebilir. Fakat bu işlem hem zahmetli hem de zaman alan bir yöntemdir. Bunun yerine aşırı ısınma sıcaklığı ve aşırı soğuma sıcaklığının ölçülmesi ile, kolayca ve çevreyi kirletmeden kontrol yapılabilir.

2. AŞIRI ISINMA SICAKLIĞININ ÖLÇÜLMESİ

Aşırı ısınma, evaporatör basıncında, soğutucu akışkana doyma sıcaklığının üzerinde sıcaklıkta ilave edilen ısı miktarı yani doymuş buhara ilave edilen ısı olarak tanımlanır (2). Aşırı ısınmayı, soğtu cu akışkanını evaporatörden kompresöre giderken absorbe ettiği ısı miktarı olarak da düşünebiliriz. Aşırı ısınma sıcaklığının ölçülmesi aşağıdaki şekilde yapılabilir:

1.Sistemden geçen hava miktarı ölçülüp, her ton için 0.17-0.22 m  3/s olup olmadığı kontrol edilir.

2.Emiş hattı servis valfından, emiş basıncı ölçülür (şekil 1) ve   emiş hattı basıncına karşı gelen doymuş buhar   sıcaklığı     tesbit     edilir (şekil 3).

3.Aşırı ısınma sıcaklığını bul için emiş hattı servis valfından (şekil 1) ölçülen emiş hattı sıcaklığından (tablo 3) bulunan doymuş buhar sıcaklığı çıkarılır.

5. ISI POMPASI ISITMA DEVRESİNDE İKEN SICAK GAZ YÖNTEMİ İLE ŞARJIN AYARLANMASI

Isı pompalan da ısıtma devresinde iken benzer biçimde sistemdeki soğutucu akışkan miktarı kontrolü yapılabilir. Sistem en az 20 dakika çalıştırılıp normal duruma geldikten sonra, aşağıdaki biçimde inceleme yapılır.

1. Sistemden geçen havanın, her ton için, 0.17-0.22 m 3/sn olup olmadığı kontrol edilir.2. Boşaltma hattında kompresörle revers valf arasına hassas bir termometre bağlanır. Ölçme dış ortamdan etkilenmeyecek biçimde yapılmalıdır.

3.5 Dakika bekledikten sonra sıcak gaz hattı sıcaklığı okunur.

4.Dış ortam sıcaklığı ölçülür.

5.Sıcak gaz hattı ile dış ortam sıcaklığına 55 °C ilave edilerek elde edilen değerler eşit ise sistemin şarjı iyidir. (Sıcak gaz hatı sıcaklığı = ortam sıcaklığı + 55 °C olmalıdır). Az veya çok ise sistemin şarjı yetersizdir. Sıcak gaz hattı sıcaklığı ortam sıcaklığından fazla ise şarj miktarının azaltılması gerekir.

Sisteme her hangi bir müdahale yapılırsa en az 10 dakika çalışması gerekir.Gerek görülürse işlem tekrarlanır.

6.PERFORMANS EĞRİLERİ

Performans eğrileri yardımı ile uygulanan metodların kontrolü yapılabilir. (Şekil 3) Eğrileri sadece kontrol amacı ile kullanmak mümkündür.

Diyagramdan yararlanmak için, iç ortam kuru ve yaş sıcaklıkları ile dış ortam sıcaklığının bilinmesi gereklidir.

Ölçmeler yapılmadan evvel, sistem en az 20 dakika çalıştırılıp, dengeli konuma getirilmelidir. Basınç  değerleri  karşılaştırılıp, kontrol yapılır. Boşaltma hattı için (90 x 105) N/M2 ve emiş basıncında (3 x 105) N/M2 sapma normal kabul edilir.

7. SONUÇ

Bir sistemdeki soğutucu akışkanın miktarını ölçmek için uygulanan bu yöntemini en büyük avantajı kısa sürede, sistemi durdurmadan sıhhatli sonuç alınmasıdır. Uygulama periyodik yapılırsa daha emin ve güvenli çalışma olanağı sağlar.

Diğer yöntemlerde, hem soğutucu akışkan zaiyatı ve hem de atmosfer kirlenmesi riskleri daha fazladır. Uygulanmasında gerekli eleman ve iş gücü gereksinimi daha azdır. Her üç yöntemin birlikte uygulanması ile en doğru kararın verilmesi mümkün olmakta ve hata olasılığı oldukça azalmaktadır.   

KAYNAKLAR

1.The News, Airconditioning, He-ating and Refrigeration July 24, 1989 Publ. of Business News Publ. Co.

2.Wilbert F. STOELER, and Je-rold W. Jones Refrigeration and Air Conditioning. 2 Edition Mc. Graw Hill. Int. Ed. Mechanical Technology Series. 1987.

3.Roberto O. Parmley, HVAC Fi-eld Manual, Mc. Graw Hill. Inc. 1988.

4.Normarı C. Harris, Modern Air Conditioning Practice 3 edition Mc.Graw-Hill Book Comp, 1987.

5.Rex Miller, Refrigeration and Air Conditioning Technology, Bennet and Mc. Knight Publishing Company. Illinois. 1983.

Yrd.Doç.Dr. Hasan Rıza GÜVEN, İ.Ü. Teknik Bilimler MYO

Yrd.Doç.Dr. Burak ALNIPAK İ.Ü. Teknik Bilimler MYO