Soğutma Makineleri Ve Isı Pompaları Nedir?
Bilindiği üzere ısı akışı; yüksek sıcaklıktan, düşük sıcaklıktaki ortama doğrudur. Peki bunun tam tersine gereksinim duyulduğunda ne olur? İşte tam burada soğutma makinelerine ihtiyaç duyulur. Bu makineler belli bir enerji harcayarak, ısıyı; düşük sıcaklıktaki ortamdan, yüksek sıcaklıktaki ortama aktarır. Çevrim prensibi ile çalışır ve çevrimde iş yapıcak olan akışkana ihtiyaç duyar. Bu akışkanlara, soğutucu akışkan denir.
Düşük sıcaklıktaki ortamdan yüksek sıcaklıktaki ortama ısı aktaran bir diğer makine ise ısı pompasıdır. Literatürde soğutma makineleri ile aynı olsalar da kullanım gayeleri farklıdır. Soğutma makinesi, soğutulan hacimden ısı çekerek hacmi soğuk tutar. Isı pompası ise yüksek sıcaklıktaki hacme ısı vererek istenilen sıcaklıkta kalmasını sağlar.
Soğutma makineleri ve ısı pompalarının verimliliği, Coefficient of Performance (COP) ile ifade edilir.
Burada Q: ısıyı, W: net işi, H ve L ise gireni, çıkanı sembolize etmektedir.
Çevrimde ilk olarak dışardan bir iş girişi mevcuttur. Bu şekilde kompresör, akışkanı sıkıştırıp sıcaklığını ve basıncını arttırarak yoğuşturucuya gönderir. Burada yüksek sıcaklıkta tutulmak istenen ortama ısı iletimini gerçekleştiren akışkan, soğuyarak kısılma vanasına gelir. Basıncı ve sıcaklığı azalan akışkan yine aynı mantıkla buharlaştırıcıya girerek, dışarıdan bir miktar ısı alır ve çevrimini tamamlar.
Çalışma yapıları bu şekilde olan soğutma ve ısı makinelerinin yukarıda belirtildiği gibi kullanım amaçları farklıdır. Ayrıca her iki makinenin de kullandığı kaynağa göre çeşitleri mevcuttur.
Doğru Akışkanın Seçimi
Bir soğutma sistemi tasarlarken seçilebilecek bir çok akışkan vardır. Örneğin; amonyak, kloroflorokarbon, propan, etan, etilen, vb. Ancak seçim yapılırken ki ilk husus, tasarlanacak olan makinenin çalışma sıcaklığının ve ortam sıcaklığının belirlenmesidir. Daha sonra seçilecek olan akışkanın; donma, erime, buharlaşma ve yoğuşma noktalarının karşılaştırılması gerekir. Çalışma sıcaklığı uç değerleri ile uyum sağlayabilen akışkanlar seçilmeye uygundur. Fakat daha sonrasında maliyet, çevrecilik, kullanım ömrü vb. gibi değerler sıralanarak en uygun akışkan seçimi gerçekleştirilebilir.
Kaynakça
- Yunus A. Çengel (2021) ”Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik” 7.Baskı Palme Yayınevi Ankara
