Soğutma Sistemi Yardımcı Elemanları
TİCARİ SOĞUTMA SİSTEMLERİNDE KULLANILAN YARDIMCI ELAMANLAR VE SİSTEM KONTROL ELEMANLARI
Bir soğutma sisteminde değişik maksatlarla pek çok yardımcı aksam kullanılmaktadır. Bunlardan beklenen ana işlemler;
(a)Servis-Bakım-Tamir sırasında refrijeranı açıp kapatmak
(b)normal çalışma sırasında refrijeranı açıp kapatmak
(c)çalışma emniyetini sağlamak
(d)çalışma şartlarını ve verimliliğini daha iyi bir seviyede tutmak
(e)daha sonra çıkması muhtemel aksaklıkları önceden kontrol ve tesbit edebilmek
(f)refrijeranın ve yağlama yağının temiz tutulmasını sağlamak, şeklinde sıralanabilir.
KAPAMA VALFLERİ : Soğutma sisteminin bir kısmını gerektiğinde diğer kısımlardan tecrit etmek-ayırmak üzere kullanılırlar. Kapama valflerinin sayısı mümkün olduğu kadar az tutulmalıdır, zira bu valfler hem basınç kayıplarını arttıracak hemde refrijeran kaçakları ve diğer arızalar için kaynak yaratacaktır. Genel kontrüksüyonları yönünden salmastralı veya salmastrasız valfler diye sınıflandırıldıkları gibi düz veya dirsek tipi iki veya üç yollu glob tapa veya iğne tipi ve daha pek çok değişik adlarla anılırlar.
Kapama valfleri, gerek açıp kapattıkları akışta, gerekse gövdelerinde ve hareket eden şaftta herhangi bir sızıntıya meydan vermeyecek tarzda imal edilirler. Gövde genellikle gözeneksiz-sıkı dökme bronz, dökme pirinç, pik veya ham çelik çubuktan işlenerek yapılır. Gövdenin, yalnız çalışma basınçlarına değil ve fakat refrijeran devresindeki basınç şoklarına, dış darbelere ve etkilere de dayanabilmesi gerekir. Kapama volanı, dökme pirinç veyasert plastikten yapılır. Hareketli açma-kapama şaftı bronz veya paslanmaz çelik çubuktan çekilir. Şaftı tutan üst kapak dönme pirinçten preste basıldıktan sonra işlenir. Glop tiplerde tapaya, sızdırmazlık için, ısıl işlem görmüş naylon veya teflondan bir halka tespit edilir. Salmastrasız tiplerde fosforlu bronz veya paslanmaz çelikten bir diyafram ile geriye açma yayı bulunur. Soğuktan yoğuşan suyun valfin şaftından içeri sızarak donmasını önlemek üzere kapama volanı tarafına, şaftı saracak şekildeneopren 0-ring veya benzeri bir conta yerleştirilmesi sık sık rastlanan bir durumdur. Valf gövdesine akış yönünü gösteren ok veya giriş- çıkış ibareleri konulur.
Ana borulardaki kapama işlemlerinden başka özel maksatlar için kullanılan valfler de mevcuttur. Bunlardan mevcut ve çalışmakta olan bir sisteme dıştan bir bağlantı yapmak gerektiğinde kullanılmak üzere yapılan dalma valfi farklıdır. Örneğin sistemde hapsolmuş yoğuşmayan gazları atmak, basınç ölçümü yapmak, refrijeran ve yağ ilaveleri yapmak gibi işlemleri kolayca yerine getirmek bunlarla mümkün olabilmektedir. Boruyu saracak şekilde bağlanan ve vidalarla sıkılan kelepçe valf gövdesinide taşır. Kelepçe bağlandıktan sonra dış kısım anahtarla çevrilip delici ucun boruya dalması sağlanır. Açıp-kapama şaftı çevrilerek boru ile irtibat bağlanır veya kesilir.
GERİ TEPME (ÇEK) VALFLERİ : Geri tepme valfleri, soğutma tesisatlarında, normal akış yönün tersi yönde bir akışın meydana gelmemesi istenen yerlerde kullanılır. Geri tepme valfi, normal yöndeki akış sırasında valfin giriş ve çıkış ağızları arasında meydana gelen basınç farkı/kaybı ile açılır. Bu basınç farkı çok azaldığında veya çıkış tarafı basınç giriş tarafından daha yüksek bir sevyeye geldiğinde valf kapanır. Açıp kapama sırasında darbesiz çalışma sağlamak üzere kapama diski üzerine baskı yapan bir yay konulması çoğunlukla uygulanır. Gerektiğinde, çek valfi açık vaziyette tutabilmek için dıştan elle çalışan bir itici çubuk konulan valf konstrüksüyonlarına, bilhassa büyük çaplı çek valflerde rastlamak mümkündür. Valfin kullanılacağı sıcaklık sınırlarınında bilinmesi, valfin kapamasını sağlayan tapa-disk malzemesi seçimi yönünden çok önemlidir. Sentetik kauçuktan yapılmış disk malzemesi çok düşük olmayan sıcaklıklarda iyi netice vermektedir. Neopren ve bazı plastik türleride disk malzemesi olarak sık sık kullanılmaktadır. Daha geniş bir basınç ve sıcaklık uygulama sahasına cevap verebilen teflon disk malzemesi de çok iyi sonuç vermektedir. Valf gövdesi, küçük tiplerde pirinç veya çubuktan, büyük tiplerde gözeneksiz, dökme pirinç veya bronz dökümden yapılır. Diski tutan elaman pirinç veya paslanmaz çelikten yapılmaktadır. Baskı yayları fosfor bronz veya paslanmaz yay çeliğindendir.
Uygulamada beklenen sonuçların alınması, valf tip ve büyüklüğünün doğru seçilmesi ile mümkündür. Örneğin, sık sık açılıp kapanma olayının sonucu takırtı sesi ve titreşim meydana gelmesi; valfin belirli basınç düşümünde tam açık hale gelmesi sağlanacak şekilde valf büyüklüğü seçilmek suretiyle önlenebilir.
SOLENOİD VALFLER : Soğutma sisteminde, sıvı veya gaz haldeki refrijeranın akışını elektrik sinyaliyle, uzaktan kumandalı bir şekilde açıp kapatabilmeye yararlar. Valfin normal açık (elektrik sinyali yok iken açık) veya normal kapalı yapılış şekline göre valf, yerçekimi etkisi ile, yay etkisi ile veya akışkanın kendi basıncıyla normal konumda iken, elektrik sinyali ile meydana gelen magnetik bir alanın sağladığı hareket vasıtası ile normalin aksi konuma girer (açık ise kapatır, kapalı ise açar). 3 yollu solenoid valf türünde genellikle bir müşterek ağız diğer iki ağızdan birine veya diğerine irtabatlanır. Solenoid valfler çok geniş ve çeşitli uygulama sahaları bulurlar. Soğutma uygulamalarında da geniş kullanma yerleri vardır. Unutulmamalıdır ki, bir solenoid valf kullanılacağı yerin basınç ve sıcaklık seviyelerine açıp kapatacağı akışkanın cinsine (viskositesi, kimyasal bileşimi,vs) ve daha pek çok etkenlere bağlı olarak değişik konstrüksüyon yapılır.
Soğutma uygulamalarında en sık kullanıldığı yer sıvı refrijeran akışının otomatik olarak açılıp kapatılmasıdır. Yaptığı işlem normal bir el kapatma vanasından farksızdır, ancak uzak mesafeden ve otomatik kontrollerin verdiği sinyallerle açılıp kapanır (termostat, akış kontrol şalteri, alçak ve/veya yüksek basınç otomatiği, el anahtarı, vs. kumandasıyla).
Solenoid valfi meydana getiren iki ana kısım vardır. (a)solenoid bobini, (b)valf gövdesi. Solenoid bobini, basit bir silindirik sargıdan meydana gelir ve bu sargıya elektrik akımı gönderildiğinde elektrikli bir mıknatıs gibi çalışır. Solenoid bobinin ortasında meydana gelen valf açmak veya kapamak üzere yararlanılır. Bobinin ortasında bırakılan boşluğa konulan çelik çekirdek, bobin tahrik edilince yukarı doğru çekilir. Valfin miline bağlı olan bu çekirdek valfi açar ve kapatır. Bobin tahrik edilmediği zaman çekirdek ve ona bağlı olan valf kapama mili kendi ağırlığı veya yay baskısı ile aşağı hareket eder.
Solenoid valfler, direkt etkili veya plot kontrollü çalışacak tarzda yapılırlar. Direkt etkili valfler daha ziyade küçük kapasiteler için ve akış yuvasının küçük olduğu konstrüksiyonlar için uygundur. Pilot kontrollü valfler ise büyük bobin gerektiren geniş çaplı bir akış yuvası olan valfler için uygulanır ve böylece bobin ile çekirdeğin büyütülmesine gerek kalmaz. Bu tür valflerde bobin tahrik edilince önce sızdırma deliği açılır ve pistonon üstünde valfi kapatıcı etki sağlayan akışkan alçak basınç tarafına akıtılır. Böylece, giriş tarafında daha yüksek olan basınç, pistonu yukarıya doğru iterek ana geçiş deliğini açar, akışkana yol verir. Bobin tekrar ölü duruma gelince önce sızdırma deliği-pilot kapanır, pistonun üstünde artan basınç (giriş basıncı aynen) pistonu aşağı iterek ana geçiş deliğini kapatır. Pistonun kapanması sırasında ana delikten geçen akışkanın hızı oldukça yüksektir ve basıncı düşüktür. Pistonun üstündeki akışkan ise durgun halde bulunduğu için pistonun üstündeki basınç daha yüksek ve akışkanın giriş basıncına yakındır. Böylece kapama işlemi gayet hızlı ve etkin bir şekilde yerine getirilir.
EMNİYET VALFLERİ VE TAPALARI : Soğutma sisteminde, basınç seviyelerinin emniyet sınırlarını aşmasını önlemek maksadıyla kullanılırlar. Basıncın aşırı artması halinde, basınca sebep olan akışkanın atmosfere veya basınca daha alçak seviyede olan tarafa sevk etmek suretiyle bunu önlerler. Emniyet valfleri, belirli bir basınç seviyesinde, ani veya basınç farkıyla oransal açılacak tarzda yapılırlar. Valfin açılma basıncının ayarlandığı değer, tekrar tekrar açılıp kapanmalar meydana geldikten sonra da değişmemeli ve valf sızdırmamalıdır. Ani açılıp kapanan emniyet valfleri daha basit yapılışta, aynı boyut için daha büyük kapasite vermekte ve bunların sonucu ucuz olabilmektedir. Bu tür emniyet valfleri, ancak basınç farkı belirli bir seviyeye ulaştıktan sonra açılır ve açıklık birden en büyük değerine ulaşır. Emniyet basıncı olarak genellikle normal basıncın % 10 üzerinde bir değer alınır. Valfin kapama diskleri (tapası) metal, özel plastik, kurşun alaşımı, teflon veya neoprenden yapılır. Dış gövde pres döküm veya çubuk malzemeden işlenmiş pirinç (halojen esaslı refrijeranlarda) veya çeliktir (bilhassa amonyak için). Belirli bir basınçta açılacak şekilde fabrikasında ayarlanmış olan emniyet valfleri, ayarı değiştirilmeyecek şekilde mühürlenmiş ve valfin gövdesine “açılacağı basınç” silinmeyecek şekilde yazılmıştır.
Basınç farkıyla oransal olarak açılan tür emniyet valfleri genellikle diyaframlı tipte yapılırlar. Diyafram, bir yandan sistem basıncı, diğer tarafında yay ve alçak basınç/atmosfer basıncı ile kapalı vaziyette bulunur. Sistem basıncı yükselince diyaframı etkileyerek kapama yuvasını açar ve sistemdeki akışkanı alçak basınç tarafına veya atmosfere bırakır. Diyafram alanı/kapama yuvası alanı oranı oldukça büyük olduğundan çıkış tarafı basıncının valfin açılmaya başlayacağı basınca etkisi çok azdır. Gerek bu yönden, gerekse oransal çalışma özelliği bu valflerin; evaporatörden emiş tarafına defrost blöfü yapma, yüksek basınç tarafından (resiver, kondenser vs) alçak basınç tarafına blöf yapma, refrijeran pompasından çıkışından emiş akümülatörüne (dengeleyicisine) blöf yapma gibi uygulamalar için tatminkar bir çözüm getirmektedir.
Emniyet tapaları, belirli bir basınç farkında yüksek basınç ile alçak basınç/atmosfer tarafını irtibatlandıracak şekilde yapılmış basit parçalardır. Basınç farkının artması ile tapanın içindeki dolgu (Fusible plug) veya disk (rupture disk) patlayarak basıncın düşürülmesini sağlar.
Emniyet valfleri ve emniyet tapalarının seçiminde bilhassa hizmet edeceği sistemin gerektirdiği tahliye kapasitesi ile açma basıncı ve sistemde bulunan refrijeranın cinsi göz önünde bulundurulmalı, imalatçı firma seçim tablolarından en uygun olan eleman seçilmelidir.
GÖZETLEME/ NEM KONTROL CAMLARI : Soğutma sistemindeki sıvı refrijeranın akışını veya seviyesini görmek, refrijeran içinde bulunabilecek nemi kontrol etmek ve refrijeran şarjı hakkında bilgi almak maksatlarını yerine getirmek üzere değişik türden gözetleme, seviye ve nemi kontrol etme elemanları geliştirilmiştir. Sıvı gözetleme maksadıyla kullanılan ve gözetleme camı (Sight glass) adıyla anılan eleman, genellikle filtre-kurutucudan hemen sonra ve sıvı kontrol elemanından (TXV, flatör valfi, vs.) önce konulur.
Gözetleme camları genellikle, aynı zamanda refrijeranın içindeki rutubet/su miktarının zararlı bir seviyede bulunup bulunmadığını da gösterecek tarzda yapılırlar. Bu maksatla, görme camının alt tarafına nem’den etkilenerek rengi değişen, kimyasal bir tuz emdirilmiş eleman bulunur. Ayrıca, görme camının dışındaki halka kısımında, renklerin ifade ettiği nemlilik durumunu yazıyla ifade eden bir kadran bulunur. Bir gözetleme camındaki nem göstergeci genellikle bir, fakat bazı imalatlarda birkaç refrijeran cinsi için kullanılacak tarzda yapılır. Renk değişiminin takip edildiği gösterge eleman, görme camı yerine takılmadan önce hava ile temasda olduğundan nemli durum gösterecektir ve ancak yerine takılıp gaz şarjı normal duruma getirildikten 12 saat sonra normal bir gösterge sağlayabilecektir.
Gözetleme camlarının takılacakları boruya tespiti vidalı veya kaynaklı olarak yapılmaktadır. Kaynaklı tiplerin kaynakları yapılırken cam ve conta kısımları sökülmeli, gövdeye de ıslak bir bez sarılmalıdır. Kaynak işlemi bitince cam ve contalar temiz ve düzgün bir şekilde yerleştirilip yeteri kadar sıkılmalı, çok fazla sıkılmamalıdır. Bazı tip kaynaklı görme camlarında bağlantı ağızları, cam kısmı ısıl etkiden korumak için uzatılmıştır. Bu tip görme camlarının kaynak işlemi yapılırken cam kısmı ve contalarını sökmeye gerek kalmaz.
Çok büyük çaplı borulara konulacak gözetleme camları bazen kapsül şeklinde yapılıp boruya konulan bir tee parçasının yan ağzına kaynatılır. Bazen de küçük çaplı bir görme camı kullanılıp gösterildiği gibi tertiplenerek aynı amaç sağlanabilir.
Görme camlarının dış gövdesi basınçlı döküm, preste döğme veya dolu çubuk malzemeden, pirinçten yapıldığı gibi bilhassa amonyaklı sistemler için çelikten (dögme veya dolu malzemeden) yapılır. Gözetlemeyi sağlayan cam basınca dayanıklı ve temiz bir görüntü sağlayacak cinsten olup sızdırmazlık sağlaması için her iki tarafına neopren, neopren emdirilmiş asbest veya özel sentetik kauçuk bir conta/0-ring konulur. Bazı görme camlarının konstrüksüyonu karşılıklı iki cam bulunacak tarzda yapılır ve arka tarafa ışık tutulduğunda içinden geçen akışkanın daha iyi bir görüntü vermesi sağlanır. Ancak bu tür görme camları daha pahalıdır. Görüntü sağlayan camın dış etkilerinden korunması için camı örtmek üzere plastik, pirinç veya başka bir malzemeden kapak konulur. Bazı konstrüksüyonlarda, sıcaklık ve basınç değişimleri ile meydana gelecek genleşmelerin etkisini ortadan kaldırmak için cam ve contayı bastıran bir yay konulmaktadır. Nemin durumunu gösteren nem göstergeci nemden etkilenmez ancak asit ve bazı kimyasal maddelerden etkilenebilir. Bu nedenle, bilhassa hermetik motor yanma olayları oldugunda, görme camının nem göstergeci kontrol edilerek bozulup bozulmadığı saptanmalı, gerekirse görme camının yenisiyle değiştirilmelidir.
Seviye camları soğutma tesisatlarında refrijeran seviyesini görebilmek için, refrijeran deposu-resiver, boru-dış zarf tipi kondenser gibi elemanlara konulur. Bunlar aynen buhar kazanı seviye camı görünümünde olup soğutma tesisatına özgü bir konstrüksiyona sahiptir. Seviye camı iki baştan tespit başlıklarına sızdırmaz şekilde bağlar. Tespit başlıklarında birer elle kapama valfi bulunur. Ayrıca, bazı seviye camlarında camın kırılması halinde meydana gelecek aşırı basınç farkından etkilenerek kendi kendine kapatmayı sağlayan bilyalı çek valfler bulunur. Cam kısmı dış etkilerden korumak üzere camı saracak şekilde yerleştirilen bir metal muhafaza konulmaktadır. Uygulamanın duruma göre, seviye camının uzunluğu değişebilir. Çok büyük uzunluklar gerektiğinde ise zik-zak şeklinde iki veya daha fazla sayıda ve izlenmek istenen seviye farkını kapsayacak şekilde seviye camları konulabilir.
FİLTRE-KURUTUCULAR, EMİŞ FİLTRELERİ : Soğutma sistemi arızalarının %80’i direkt veya dolaylı şekilde sistemde nem/su mevcudiyetine bağlanabilir. Denilebilir ki, sogutma sistemine nem/su katiyen girmemeli, girerse de süratle sistemden atılmalıdır. Sogutma sisteminde nem/su’yun zararları, geniş ölçüde izah edilmiş olup özetlenirse; (a)Genişleme aparatında (TXV, kılçal boru, vs) suyun donarak akışı engellenmesi,(b) Metal korozyonu, (c) Bakır kaplama olayı (d) Kimyasal zincirleme reaksiyonları başlatıp devam ettirmesidir. Bu sebeple, önce nem’in sogutma sistemine girmesi önlenmeli, girmişse süratle sistemden atılmalı (vakum pompası ile sistemi derin vakuma almak suretiyle), sistemde kalan veya çalışma esnasında sonradan giren nem’de derhal tutulmalıdır. Bu sonucu önlemin sağlanması Filtre-Kurutucu adıyla tanımlanan elemanlarla yapılmaktadır. Bir filtre-kurutucu’dan beklenen görevler; (a) Su/Nem’i tutmak, (b) Asiti tutmak, (c) Talaş, kaynak çapagı, tortu, vs. gibi pislikleri tutmaktır.
Filtre-Kurutucu’larda nemi ve asiti tutmak üzere kullanılan dolgu maddesi degişik türden kimyasal bileşiklerdir. Bunları, Adsorban (Fiziksel etkiyle) ve Adsorban (kimyasal şekilde) olmak üzere iki gruba ayırmak mümkündür. Adsorban grupta, geçmişte en çok kullanılan ve bugün hemen tamamiyle terkedilen kimyasal maddeler; Kalsiyum Sulfat, Kalsiyum Oksit ve Kalsiyum Klorür olarak sayılabilir. Bu maddeler, aldıkları su ile tozlaştıkları için ve bilhassa kalsiyum klorür fazla su aldıgında şiddetli bir korosif sıvı oluşturdugundan sistemde uzun süre tutulmaları (Maksimum 24 saat) kalıcı zararlara yol açabilir, mahzurludur. Ayrıca, absorban maddelerin çogu suyu alırken ısı neşrettiğinden soğutma sisteminin çalışmasını bu yönden de etkileyip aksatabilir. Adsorpsiyon yoluyla nemi ve asiti tutan maddelerden soğutma sistemi filtre- drayerlerinde en sık kullanılanlar; silikajel, aktif Alumina (aliminyum oksit), moleküler süzgeç, aktif karbon ve bunların moleküler süzgeçle birlikte uygulanan cinsleridir. Aktif alumina, asit ve nemi adsorpsiyon yoluyla etkin şekilde tutar ve soğutma sistemlerinde emiş ile sıvı hattı uygulamalarında hemen tüm refrijeranlarla birlikte kullanılabilir. Keza silikajel, asit ve nemi tutmakta çok etkin olup tüm refrijeranlarla birlikte kullanılabilir. Moleküller süzgeç ve bunun silikajel veya aktif alumina ile birlikte kullanıldığı filtre-kurutucular da yapıldığı malzemenin cinsine göre (bakır alaşımları amonyakla kullanılmaz) hemen tüm refrijeranlarla birlikte kullanılabilir. Sadece filtreleme maksadına hizmet eden pislik ayırıcı/strainer daha seyrek gözenekli bir süzgeç telini havi olup soğutma sisteminin pislikten çok etkilenebilen yerlerine, örneğin TXV, solenoid valf, basınç regülatörleri gibi elemanlardan önce konulmak üzere geliştirilmiştir.
Pislik ayırıcılarının süzgeç teli bakır, pirinç, paslanmaz çelik, monel metal ve benzeri örgülü telden yapılarak büyük boyutlu elemanlarda ayrıca kalın telden yapılmış bir iskeletle takviye edilir. Refrijeranın filtrelenmeden sızma yapmasını önlemek üzere oturma yüzeyine bir conta konulup bazı tiplerde bir yay’la sürekli baskı yaptırılır.
Sıvı refrijeran hattında kullanılan filtre-drayerler, küçük kapasiteler için “kullanılıp-atılır” tipte, büyük kapasite ve boyutlar için ise nem-pislik tutucu dolgusu değiştirilebilir tipte yapılır.
Nemi tutan dolgu (silikajel, aktif alumina) granule olarak veya şekillendirilmiş kartuş şeklinde drayerin içine konulur. Granüle dolgu daha ziyade küçük kapasiteli, kullanılıp atılır tip filtre drayer’lere uygulanır. Ayrıca, giriş tarafına konulan bir örgülü tel veya delikli levha ile çıkışa konulan ince moleküler gözenekli, tel veya cam elyafı örgülü tampon hem pisliklerin iyi filtrelenmesini hem de granüle nem alıcı malzemenin filtre-kurutucu hücresinden dışarı çıkmamasını sağlar. Filtre levha veya tamponunu nem alıcı dolguya bastırarak refrijeranın temizlenmeden kaçmasını önlemek üzere bazen bir baskı yayı ilave edildiği görülmektedir. Dış muhafaza, hem sıvı hattına bağlantıyı sağlayan bağlantı ağızlarını üzerinde bulundurur hem de içinde filtre ve nem alıcı elemanları toplar ve genellikle çelik saçtan, kaynaklı olarak imal edilir, pasa karşı dayanıklı bir boya ile boyanır.
Değişebilir elemanlı/katuşlu tip filtre kurutucuların dış gövdesi gene çelik saçtan kaynaklı şekilde yapılır ve giriş-çıkış ağızları kaynaklı bağlantı yapılacak tarzda (bakır veya çelik manşon) konulur. Nemi alan kurutucu eleman (kartuş) basınçla brikitlenmiş olup silikajel veya aktif aluminanın bağlayıcı bir madde ile karıştırılarak pişirilmesiyle yapılır. Bu kartuş hem nem alıcı desiskan maddeyi içinde bulundurması hemde çok ince gözenekli mikron filtre özelliğini taşıması sonucu iyi bir nem, asit ve pislik tutucu görevi sağlar. Filtre kurutucunun çıkış ilave edilen, genellikle ince gözenekli madeni filtre zararlı maddelerin tutulmasında etkin rol oynar. İç parçaları bir arada tutarak refrijeranın filtrelenmeden geçmesini önlemek, sarsıntı ve darbelerden iç parçaların etkilenmemesini sağlamak üzere genellikle bir baskı yayı konulur. Kartuşu takılıp çakartılması için konulan kapak yeterli sayıda civata ile conta konularak sızdırmaz şekilde bağlanır.
Bir filtre-kurutucunun nem, asit ve pislik tutma kapasitesinin mümkün oldugu kadar yüksek olması ve giriş-çıkış arasındaki basınç kayıplarının asgari seviyede kalması istenir. Bunların saglanabilmesi ise, refrijeranın temas ettiği filtrelenme alanının daha büyük olması ile mümkündür denilebilir. Bir filtre kurutucunun seçimi yapılırken; refrijeran akış debisi (sistemin kapasitesine baglı), desiskan madde miktarı (su/nem tutma kapasitesi), filtre alanı, baglantı şekli ve çapı, fiziki boyutları gibi hususlar gözönünde bulundurulmalıdır. Kapasite (nem tutma ve akış debsi) değerlerinde biraz cömert davranılması daima iyi sonuç verecektir. Desiskan maddelerin nem ve asit ile dolması halinde tekrar aktif hale getirilmesi mümkündür, şöyle ki; kuru hava akımı veya vakum ile techiz edilmiş bir kurutma fırınında, aşagıda gösterilen sıcaklıklarda 4 saat süreyle kurutulması yeterli olacaktır.
Kompresör emişi tarafına konulan filtre-kurutucular yapılışları ve etki şekli yönünden sıvı hattı filtre kurutucularından farklıdır. Başta, geçen akışkanın gaz halde oluşu ve emiş borusu çaplarının büyük olması nedeniyle, bağlantı elemanları daha büyük ve fakat madde hacmi daha küçük ve dolayısıyla dış boyutları daha küçüktür.
Emiş filtre-kurutucusundan beklenen işlem daha ziyade asit ve pislikleri tutmaktır. Bu nedenle filtre kartuşu, asiti ve refrijerandaki pislikleri tutacak tarzda yapılır ki bu da filtrelemeyüzeyini büyük ölçüde azaltır. Konstrüktif yönden ise emiş filtre-kurutucusu, sıvı hattı filtre-kurutucusu ile aynıdır ve yukarıda verilen izahat burada da geçerlidir. Ev tipi soğutucularda ve küçük boydaki ticari tip soğutucularda kullanılmak üzere yapılmış, küçük desiskan hacimli bazen kılcal borusu ile birlikte bulunan (emiş borusuna lehimlenmiş şekilde) bakır filtre kurutuculara sık sık rastlamak mümkündür.
BY-PASS VALFLERİ, BASINÇ DÜŞÜRÜCÜ REGÜLATÖRLER : Bir soğutma sisteminin daha dengeli, daha emniyetli ve daha verimli çalışmasını sağlamak üzere, sistemin çalışma koşullarına göre değişik türden yardımcı elemanlar ilave edilir. Bunlardan en sık uygulananlar ve uygulama yerleri aşağıda gösterilmektedir.
ÇIKIŞ/SICAK GAZ BY-PASS VALFLERİ : Birçok soğutma ve klima sisteminde, düşük/kısmi yüklerde, serpantin yüzeyinde karlanmayı önlemek veya emiş basıncının emniyetli seviyelerin altına düşmesini önlemek maksadıyla, minumum bir evaporatör basıncını muhafaza etmek gerekir.
Kompresör silindirini boşa alma yoluyla kapasite kontrolü yapılması büyük kapasiteli sistemlerde başarıyla uygulanmaktadır. Ancak küçük kapasiteli kompresörlerde bu usül ekonomik bir çözüm yolu olmaktan uzaktır, örneğin 10 HP’den küçük kompresörler. Kompresörün, alçak basınç kontrolü ile durdurulup çalıştırılmasının ise şu mahzurları görülmektedir.
a)Klima uygulamalarında, iki konumlu bir kontrol, iklimlendirilen hacimin sıcaklık ve nem değerlerinin çok aşırı salınımlar yapmasına, nemin kontrolünün ve alınmasının iyi olmamasına sebep olmaktadır.
b)Kompresörün sık sık durup çalışması mekanik aksamın ömrünü kısaltmaktadır.
c)Her kalkış sırasında şebekeden çekilen aşırı akım sebebiyle daha fazla enerji sarfiyatına ve voltaj düşmelerine sebep olur.
Bu mahzurları ortadan kaldırmak için bulunan geçerli çözüm yollarından birisi, kompresörden çıkan sıcak gazın bir kısmını emiş tarafına sevketmekle (by-pass ile) sağlanabilir. Sıcak gazı emiş tarafına kontrollü ve evaporasyon basıncını belirli seviyede tutacak şekilde sevkeden basınç regülatörünün değişik uygulamaları aşağıda verilmektedir.
A>Evaporatör girişine sıcak gaz vermek suretiyle: Bu uygulama, daha ziyade yüksek basınç ve alçak basınç tarafları birbirine yakın (paket klima cihazı, soğutucu vs) olan soğutma sistemleri için uygun olmaktadır. TXV’in evaporatör çıkışındaki kızgınlığı anında hissederek bunu önleyici kontrolü sağlaması, ayrıca verilen sıcak gazın sıvı-buhar karışımından oluşan (TXV’den gelen) refrijeranla tekrar iyice karışarak evaporatörden geçmesi ve böylece kompresöre sıvıdan arınmış kuru halde refrijeran gelmesinin sağlanması önemle istenen bir üstünlüktür. Diğer yandan, sıcak gazın evaporatöre girmesiyle akış hızları yükseleceği için yağın süreklenmesi ve kompresöre döndürülmesi de daha düzgünleşir ve kolaylaşır.
Evaporatör, kompresör-kondenser grubundan daha alçak bir seviyede bulunuyorsa gene tertip şekli en uygun çözüm olmaktadır (bilhassa kompresöre yağ dönüşü yönünden). Ancak, bu durumda sıcak gaz by-pass solenoid valfi ile by-pass regülatörünü kompresöre yakın, yani evaporatörden uzak bir mesafeye koymak gerekir. Böylece valfin kapasitesini vermesi sağlanır. Prensip olarak, kompresör-kondenser-evaporatör’ün birbirine göre seviyeleri ne olursa olsun, yukarıda bahsi geçen by-pass valflerinin kompresöre yakın bir mesafeye konulması daima daha uygundur. Örneğin, sıcak gaz py-pass borusu uzun ise, kompresör durduğunda bu boruda sıcak gaz yoğuşarak geriye, kompresöre gelebilir. Halbuki sıcak gaz by-pass solenoid valfi kompresöre yakın mesafeye konulursa bu durum meydana gelmez. Sıcak gaz by-pass bağlantısının distribütör girişine (TXV’den sonra) yapılması da mahsurludur. Zira, distribütör normal bir sıvı-buhar refrijeran karışımı için ve belirli bir kapasiteyi vermek üzere seçilmiştir ve sıcak gaz da buradan geçerse distribütördeki basınç düşüşü çok artar. Bunun sonucu olarak da hem kapasite hem sistem dengesi etkilenir. Bu nedenle, en uygun sıcak gaz bağlantı yeri distribütörün meme kısmından sonra, dağıtım başlığına irtibatlanan bir ağızdan olacak şekilde seçilmelidir. Bazı distribütör imalatçıları, bu maksatla özel distribütör imal etmekte veya sonradan ilave edilebilecek bir adaptör vermektedirler. Ancak bunlara memleketimizdeki imalatlarda henüz rastlanmamaktadır.
B>Emiş borusuna direkt sıcak gaz vermek suretiyle : Çok sayıda evaporatörü bulunan sistemler ile kompresör-evaporatör arası çok uzak olan sistemler ve kurulu mevcut sistemlere sıcak gaz by-pass uygulanmasında, sıcak gazın evaporatör çıkışına verilmesi daha pratik ve ekonomik olmaktadır.ancak, bu tertibin uygulanmasında kompresörün aşırı ısınması ve evaporatörde yağ birikimi olması durumları beklenebilir. Zira, emiş basıncının artması ila kompresör çıkış basıncı da yükselir ve bu aşırı ısınma meydana getirir. Bunun sonucunda ise refrijeran ile yağ molekülleri reaksiyona girerek asit ve diğer zararlı maddeler meydana getirir, hermetik tip kompresörlerde motor yanmasının en başta gelen sebebini oluşturur. Evaporatör mesafesi yakın olan sistemlerde sıcak gaz by-pass'ı TXV kuyruğu ve dış dengeleme borusundan önce yapılmak suretiyle bu durum kısmen önlenebilir. Ancak, çoğu kez TXV ile by-pass basınç regülatörünün birbirini etkilemesi sonucu sistem avlanma/huntiny durumuna girer veya beklenen kapasiteyi vermez hale gelir. Bundan başka, by-pass bağlantısı ila TXV kuyruğu arasındaki emiş borusu boyu da 100 cm’den az ise ve bir dirsek bulunmuyorsa sıcak gaz ile emiş gazı iyice karışamaz ve TXV’nin kontrolü iyi olmaz
KARTER BASINCI DÜZENLEYİCİLER/REGÜLATÖRLER : Bu elemanlar, kompresör karter basıncını (valfin çıkış tarafındaki basıncı) sınırlamak suretiyle kompresör motorunun aşırı yüklenmesini önler. Normal bir duruş peryodu veya bir defrost peryodundan sonra karter basıncı ve emiş basıncı yükselmeye müsayittir. Böyle bir basınç düzenleyici kullanılması suretiyle emiş ve karter basıncının belirli bir seviyeyi aşmaması sağlanır.
Ayrıca, uzun süreli aşırı emiş basıncıyla çalışma durumlarında, kalkışların aşırı yükle olması hallerinde veya şebekede aşırı voltaj düşümü sebebiyle düşük voltaj altında yüksek emiş basıncı ile kalkma hallerinde de başarı ile uygulanır. Karter/emiş basıncı düzenleyicinin sistemde kurulacağı yer mutlaka emiş borusu olmalı ve kompresörü mümkün olduğu kadar yakın bulunmalıdır. Bazı hallerde, örneğim sıvı refrijeran tutucu/düzenleyici gibi elemanlar kullanıldığında bu elemanlardan daha geriye (kompresörden daha uzak) konulabilir.
Karter/emiş basıncı regülatörleri mutlaka kapasiteye ve fiili çalışma şartlarına göre seçilmeli, emiş borusu çapı ile aynı çapta olacağı düşünülmemelidir. Bu elemanlar, basınç sınırlamalı/basınç limitli TXV’lerle beraber aynı sistemde mecbur kalınmadıkça kullanılmamalıdır. Sıcak gaz by-pass valfi ile birlikte kullanıldığında ise dikkat edilmesi gereken husus karter basınç düzenleyicinin basınç ayarının sıcak gaz by-pass valfi basıncı ayarından daha yüksek tutulmasının gerektiğidir. Bu elemanlar da kapasite gereksinimi karşılamak veya daha başka sebeplerle, parelel olarak kullanılabilir. Ancak, gene burada da her iki basınç düzenleyicinin boru şebekesindeki basınç düşümleri aynı olacak şekilde tertiplenmelidir. Düzenleyici yerine konulurken, boruya tespit kaynağının yapılması sırasında, gövde aşırı sıcaktan korunmalı ve ısıtma işlemi yavaş yapılmalı, şalome alevi gövdeden dışarıya (boruya) doğru tutulmalıdır.
Kaynak yapılırken gövde sıcaklığının 120 C’nin üzerine çıkmaması tavsiye edilmektedir. Sistem basınç tecrübesi yapılırken de çok aşırı basınçlardan kaçınılmalı, tercihen 15 Atü’nün altında kalınmalıdır.
K.E.B. Düzenleyicinin iyi çalışması, kompresör emişindeki basınç dalgalanmalarından etkilenmemesi için özel susturucu (anti chattering-dampening device), ayrıca pisliklerden zarar görmesini önlemek üzere giriş tarafına bir süzgeç/pislik ayırıcı konulması tavsiye edilmektedir.
K.E.B. Düzenleyicilerin seçiminde, kullanılacağı refrijeran cinsi, sistemin kapasitesi, çalışma (dizayn) emiş/karter basıncı, emiş basıncının ayar sınırları, düzenleyicideki müsaade edilebilir basınç kaybı (0.1 kg/cm2’yi geçmemelidir) göz önünde tutulur.
ÇIKIŞ BASINCI KONTROL VALFLERİ : Havalı kondenser kullanılan soğutma sistemlerinde, soguk mevsimlerde refrijeran yoğuşma sıcaklığı ve dolayısıyla yoğuşma basıncı çok düşer. TXV’in beklenen kapasitesini verebilmesi, ancak valfdeki giriş-çıkış basınçları farkının asgari bir seviyenin üzerinde tutulması ile mümkündür. Ayrıca, sıcak gaz refrijeran ile evaporatör defrostu yaptırılan sistemlerde de normal bir çalışma için kompresör çıkış sıcaklıgının, dolayısıyla basıncının belirli bir seviyenin üzerinde tutulması gereklidir. Keza, kapasite kontrollü kompresörle mücehhez bir sistemde de aynı husus gereklidir. Aksi halde, yeterli refrijeran beslenemeyecek ve emiş basıncı düşerek; çabuk karlanan evaporatör, kapasite kontrolü normal çalışmaya kompresör, evaporatör karlarını eritmeyen sıcak gaz defrostu gibi durumlarla karşılaşılacaktır. Bu durumu önlemek üzere, bu metnin bir çok yerinde izah edilen “kondenzasyon basıncını muhafaza etme” önlemleri alınır. Bunlardan birisi de sıkıştırılan sıcak gazın bir kısmının kondenserden geçirilmeden yüksek basınç tarafına verilmesi suretiyle basıncın belirli seviyelerde tutulmasının sağlanmasıdır. Bu maksatla, çıkış basıncı kontrol valfleri ile basınç farkını kontrol ve muhafaza etme valfleri geliştirilmiştir. Burada, önce çıkış basıncı kontrol valfi (ÇBKV) kısarak soğuk havalarda kondenserden gelen sıvı refrijeran akışını azaltır ve kondenserde sıvı seviyesini yükselterek kondenserin soğutma alanını azaltır. Böylece, kondenserde yoğuşma sıcaklığı ve dolayısıyla basıncı yükselmiş olur. Fakat, sistem için esas gerekli olan resiver’deki basıncı yükseltmektedir ve kondenser basıncının yükseltilmesi ile resiver basıncı yükseltilmiş olmayacaktır. Bunu sağlamak üzere kondenser ile resiver basınçları farkını hissederek bu fark belirli bir seviyeyi aştığında sıcak gazı sesiver’e sevk eden bir “Basınç farkı kontrol valfi (BFKV)” kullanılır. Böylece, ÇBKV etkisiyle, soğuk havalarda kondensere sıvı yığılıp kondenzasyon basıncı yükselecek ve resiver basıncına göre farkı belirli bir sınırı aştığında (takriben 1-1,5 At.) BFKV açılarak resivere, basıncı yükselmiş sıcak gaz sevkedecek, resiver basıncı da böylece yükselmiş olacaktır. ÇBKV basınç ayarı değeri, kullanılan refrijeran cinsine (R 12, 22, 502,vs) değiştirilerek yoğuşma sıcaklık/basınç uyumluluğu sağlanır.
Diğer bir uygulama şekli, basınç farkı kontrol valfinin direkt olarak resivere bağlanması ile yapılmaktadır. Çalışma prensibi yönünden yukarıda izah edilen uygulama ile tamamen aynı, fakat “çıkış basıncı kontrol valfi” olarak 3 yollu yerine 2 yollu bir valf kullanılmaktadır. Bu iki valfin (BFKV ve ÇBKV) görevini birlikte yapacak tarzda, tek bir gövde üzerinde birleştirilmiş konstrüksiyona sahip çıkış basıncı/basınç farkı kontrol valfleri de geliştirilmiş olup uygulamada bunlara sık sık rastlanır.
Çıkış basıncı kontrol valfleri kullanılan soğutma sistemlerinde önemli olan husus, sistemde kondenseri tamamıyla dolduracak ve ondan sonra da sistemin normal çalışmasına yetecek kadar refrijeran şarjının bulunmasıdır. Aksi halde, çok soğuk havalarda kondenser tamamen sıvı ile dolmadan basınç farkı kontrol valfi açarak sisteme fazla miktarda sıcak gaz gitmesine sebep olur ki bu da TXV ve evaporatörün beklenen kapasiteyi vermesine engel olur. Diğer yandan, bu tür valflerin kullanıldığı bir soğutma sisteminde muhakkakbir refrijeran toplanma deposu (resiver) bulunmalı ve bu deponun hacmi refrijeran şarjının tamamını alabilecek kapasitede olmalıdır ki sıcak mevsimlerde veya refrijeran toplanıp depolanmak istendiğinde bu mümkün olabilsin. Yaklaşık bir hesapla, bu kontrol elemanları kullanıldığında soğutma sisteminin refrijeran şarjı iki katı artmaktadır.
Soğutma sisteminin elemanlarının geometrik yönden tertibinde, kondenserin resiverden daha yüksekte veya en çok aynı seviyede bulunmasına, resiverin mümkün olduğu kadar daha yüksek sıcaklığı havi bir yere konulmasına dikkat etmek gerekir.
Diğer türden basınç düşürücü, düzenleyici, by-pass valflerine olduğu gibi çıkış basıncı kontrol valflerinin montajında da gerek ısıl yönden gerek akış yönünün doğru tutulması ve gerekse pislik girmemesi yönlerinden dikkatli olunmalıdır. Bu valflerin de arızası devamlı açık veya devamlı kapalıkalma şeklinde görülür ve genellikle sebebi pisliktir. Bu nedenle, valfden önce bir pislik tutucu/strainer konulması çok faydalı olacaktır. Basınç tecrubeleri sırasında valfe aşırı basınç tatbik edilmesi kalıcı hasarlara sebep olabilir ve tehlikelidir. Valfin basınç ayar değerleri R12 için 8 Atü civarında tutulmaktadır. Sistemin çalışması sırasında, çıkış basıncının devamlı şekilde düşük kalması görülürse, hatayı çıkış basıncı kontrol valfinde aramadan önce sistemin refrijeran şarjına bakılmalı ve noksanlık tamamlanmalıdır. Keza, sistem basıncının devamlı şekilde yüksek seviyede kaldığı çalışma durumunda da gene ÇBKV’de arızayı aramadan önce kondenserin pislikle tıkanmış olması, kondenser fanının çalışmaması, hava akışının daha başka şekilde engellenmiş olacağı aşırı refrijeran şarjı bulunacağı resiverin çok küçük hacimli seçilmiş olması, sistemde yoğuşmayan gazlar bulunması ihtimalleri gözönünde bulundurulmalıdır.
Çıkış basıncı kontrol valfleri, kapasite gereksinimini karşılayabilmek üzere paralel olarak çok sayıda uygulanabilir. Ancak hatırda tutulmalıdır ki valf kapasitesinin ihtiyaçtan biraz eksik tutulması iyi bir kontrol için gereklidir.
EVAPORATÖR BASINÇ DÜZENLEYİCİLER : Giriş tarafındaki basıncı devamlı olarak ayarlanan seviyede tutmak üzere yapılmış valf türünden olup evaporatör çıkışlarına konulmak suretiyle evaporasyon basıncını ve dolayısıyla sıcaklığını belirli bir seviyenin üzerinde tutmaya yarar. Bundan maksat, serpantin karlanmasını önlemek, su soğutucularda suyun donmasını önlemek hava soğutucularda nemin aşırı yoğuşumunu önlemek gibi hususlar olabileceği gibi değişik evaporasyon sıcaklıkları ile çalışan paralel evaporatörleri havi bir sistemde evaporatör çıkış basınçlarını kompresör emiş basıncı seviyesine düşürmek olabilir.
Bilhassa büyük kapasiteli sistemlere evaporatör çıkış basınçlarını veya oda, salamura, akışkan ve ortam sıcaklıklarını çok hassas bir şekilde kontrol etmek üzere drekt olarak veya uzaktan kumandalı olarak uygulanmak üzere pilot kontrollü evaporatör basınç düzenleyiciler-regülatörler geliştirilmiştir. Bu elemanlar uzaktan kumandalı olarak uygulandığında kumanda sinyali olarak; basınçlı hava, elektrik veya termostatik şarjlı ara maddelerden yararlanılmaktadır. Evaporatör çıkışına yerleştirilen bir basınç düzenleyicinin ayar noktası, uzaktan kumanda sinyalinin etkisi ile ve soğutma yükünün durumuna göre kaydırılmak suretiyle (kompanzasyon kumandası) yüklerin yakinen izlenip buna uygun bir kapasitenin verilmesi sağlanmaktadır.
Pilot solenoidi ile kombine olarak yapılan regülatör tipi sistem durduğunda borudaki akışın tamamıyla kapatılmasını sağlamaktadır ve ayrıca bir solenoid valf konulmasına gerek bırakmamaktadır. Pilot kontrollü basınç düzenleyicilerin, soğutma sisteminin bir çok bölümünde değişik amaçlarla da kullanılmakta olduğu görülmektedir. Bunlardan en sık rastlananlar; elle uzaktan basınç ayarının değiştirilmesi de termostatik valfin yerine bir elle basınç düşürücü konulması suretiyle, uzaktan elektrikli açma-kapama kumandası verilmesi, regülatörün giriş-çıkış basınç farkının belirli seviyelerde tutulması, soğutma sisteminin belirli bölümlerindeki basınçların üst seviyelerinin sınırlandırılması (aşırı basınç durumunda emniyet valfi gibi atmosfere blöf yapılması) gibi bir çok uygulama sayılabilir.
Sürekli şekilde kısık-kapalıya yakın çalışma durumunda olan regülatörlerin yuva ve kapayıcı tapa elemanlarının “ kılkesiği(wiredrawing)” olayına dayanıklı türden olması uygun olmaktadır (dikdörtgen-kesiği veya w-kesiği tapa elamanlı valfler.
Evaporatör basınç düzenleyicileri seçimi, uygulama kapasitesine ve kullanılacak refrijeran cinsine göre, kontrol edilecek evaporasyon basıncı sınırlarına ve düzenleyicide müsade edilen basınç düşümüne göre imalatçı firma seçim tablolarından yapılmaktadır.
SU REGÜLATÖR VALFLERİ : Su ile soğutmalı kondenseri havi bir soğutma sisteminde, refrijeran yoğuşu basıncı veya sıcaklığının muhafazası maksadıyla kullanılır. Sıcaklık kumandalı valfler aynen bir boyler, eşanjör ve benzeri uygulamada kullanılan termostatik valfler gibidir. Sıcaklık duyargası kuyruğun devamlı su akışı olan bir boru üzerine konulması, iyi bir kontrol için gereklidir, aksi halde sıcaklık düşük valf su akışını tamamen kestiğinde, duyarga bağlantı yerinde akış olmazsa suyun tekrar ısındığını hissedemeyecek ve yoğuşum sıcaklığı gittikçe yükselecektir. Su regülatör valfleri, su debisine ve müsaade edilen basınç kaybına, kullanılacak refrijeran cinsine göre seçilirler. Valf büyüklüğünün gerekenden çok daha büyük seçilmesiyle avlanma hunting olayının meydana gelebileceği unutulmamalıdır. Halojen esaslı refrijeranlarda refrijeran devresinde bakır alaşımları kullanılabilmekte, amonyak uygulamasında ise çelik türleri kullanılmaktadır. bazı uygulamalarda 2 yollu valf gövdesi yerine 3 yollu valf gövdesi kullanılması daha uygun bulunmaktadır. Böyle bir uygulamada kondenser suyu ya kondensere verilmekte veya kondensere girmeden dönüş devresine kısa devre edilmektedir
REFRİJERAN DİSTRİBÜTÖRLERİ : Ekpansiyon valflerinin çıkışında, refrijeranın ağırlık olarak büyük bir kısmı sıvı halde olduğu halde buhar haldeki kısmı da büyük bir hacim oluşturur. Yerçekimi etkisiyle boruların alt kısmında toplanıp yavaş haraketler eden sıvı ile üst tarafda bulunan ve daha hızlı haraket edebilen buhar halindeki refrijeran, çok bölümlü/devreli bir evaporatörün münferit devrelerine verilirken iyice karıştırılıp düzgün bir şekilde verilmezse bazı devreler yalnız sıvı refrijeran alacak bazıları ise buhar haldeki refrijeran alarak soğutma yapamayacaktır. Bu ise, evaporatörün soğutucu yüzeyinden tam anlamıyla faydalanılmaması demektir. Bu durumu önlemek için, yani sıvı-buhar karışımının iyi yapılması ve sonra da evaporatör devrelerine refrijeranın iyi dağıtılması için doğru seçilmiş bir refrijeran distribütörü gereklidir
Evaporatörden kötü bir refrijeran dağılımı olması ayrıca TXV’in avlanma/hunting olayı meydana getirilmesine de sebep olabilir. Bir başka zararı ise kompresöre sıvı refrijeran gelmesine (aşırı sıvı refrijeran verilen devrelerde, yeterince ısı alıp buharlaşamıyacağı için), bazen de evaporatörün az beslenen ve birikime müsahit olan devrelerinde yağ birikimleri olmasına sebep olmasıdır.
Refrijeran distribütörü uygulanan soğutma sistemlerinde TXV’nin mutlaka dış dengelemeli tip olmasına dikkat edilmeli, distribütör için en iyi ve en etkin yerin TXV’nin hemen çıkışı olduğu hatırda tutulmalıdır. Distribütörün çıkış/dağıtım ağızlarında bazıları mecbur kalınırsa, simetrik olacak tarzda körletilebilir. Ancak evaporatör devreleri ısıl yük yönünden eşit tutulmalı ve her çıkış ağzının beslediği evaporatör devresi aynı ısıl yükle yüklenmelidir.
YAĞ AYIRICILAR : Gerek pistonlu ve gerekse dönel tip soğutma kompresörlerinde yağlama maksadıyla kullanılan yağlar refrijeranla birlikte soğutma sisteminin diğer kısımlarına da gider.
Yağlama yağının bu şekilde soğutma sistemine dağılmasını tamamıyla önlemek mümkün değildir, ancak sisteme giden yağlama yağının miktarını asgari seviyede tutmak bir çok yönden yararlı olacaktır. Örneğin, evaporatör ve kondenser ısı geçiş katsayılarının yağ filmi kalınlaştıkça düşmesi sonucu sistem kapasitesi de düşer.
YAĞ SEVİYESİ KONTROLÜ : Soğutma sistemindeki aşırı yük değişimleri, sistem boru geometrisine kadar iyi tertiplenirse tertiplensin, kompresör karterindeki yağın seviyesinde aşırı değişimlere yol açar. Soğutma sisteminin bu şekildeki değişimlere cevap verebilecek tarzda yapılması istendiğinde karter yağ seviyesinin kontrolü ve belirli bir seviyede muhafaza edilebilmesi maksadıyla yağın depolanarak buradan ölçülü şekilde kompresöre verilmesini sağlayan aşağıdaki sistem geliştirilmiştir. Bu sistem bilhassa; (a)taşma prensibi ile çalışan evaporatörleri, (b)iki ve daha fazla sayıda paralel şekilde çalışan kompresörü, (c)emiş ve basma boruları çok uzun mesafeyi, (d)düşey yükselmede çift boru uygulamasını havi olan soğutma sistemlerinde yağ seviyesi kontrolü için çok iyi sonuçlar vermektedir. Böylece, paralel kompresörlerin değişik seviyelerde bulunmasında sakınca kalmayacağı gibi değişik yapıda kompresörlerin paralel çalıştırılması da mümkün olmakta ve yağ-gaz dengeleme boruları gibi ek borulara gerek kalmamaktadır. Sistemi meydana getiren 3 eleman mevcuttur. Bunlar; yağ ayırıcı, yağ rezervuarı ve yağ seviye düzenleyicidir. Yağ ayırıcı ve yağ rezervuarı olarak tüm sistemde birer ünite yeterli olduğu halde yağ seviye düzenleyicinin kompresörde ayrı ayrı bulunması gereklidir.
Yağ ayırıcıda biriken yağlama yağı önce yağ rezervuarına verilir. Buradan, normal olarak graviteyle, yağ seviye düzenleyicisi açık olan kompresöre (yağı eksilmiş olan kompresöre) yağ sevkedilir ve seviye normale geldiğinde flatör yükselip yağ akışını durdurur. Yağ rezarvuarı yüksek bir seviyeye konulmuyorsa, yağın kompresöre akışını sağlamak üzere, rezervuara yüksek basınç tarafından refrijeran gaz verilebilir. Ancak, sıcak gaz 1 ila 1,5kg/cm2 basınç farkı korunacak şekilde bir basınç düşürücü valften geçirilerek verilmelidir
EMİŞ HATTI DÜZENLEYİCİLER : Sistemin alçak basınç tarafından kompresöre aşırı miktarda sıvı halde refrijeran veya yağ gelerek bilhassa kompresör valflerine ve diğer kompresör aksamına zarar verebilir. Bunu önlemek ve sıvı refrijeranla yağı ölçülü, kompresörün tahammül edeceği miktarlarda vermek üzere kompresör emiş hattına akış düzenleyicileri konulur. Bilhassa sıvı taşmalı tip evaporatör uygulamalarında bu elemanlara mutlaka gerek vardır. Ancak boru-dış zarf tipi evaporatörlerde, sıvı refrijeran seviyesinin üst tarafındaki boşluk yeter büyüklükte ise ve sıvı refrijeranı tutacak seperatör kanatları bulunuyorsa emiş hattı düzenleyicisine gerek kalmayabilir. Emiş hattı düzenleyiciler, genel prensip olarak emiş hattına ani şekilde sıvı refrijeran ve yağın gelmesi söz konusu olan klima ve frigorifik soğutma uygulamalarında kullanılmaktadır. Bunlardan en çok karşılaşılanlar; ısı pompası uygulamaları düşük sıcaklıkta çalışan yiyecek muhafaza kabinleri, soğuk taşıma araçlarının cihazları sıvı soğutucuları ve dar bir kızgınlık değeri ile çalışan diğer benzeri soğutma sistemleridir. Bu elemanlar uygulama amaçlarına göre değişik isimlerle tanımlanırlar. Emiş akümülatörü alçak basınç tarafı resiver’i, sıvı ayırıcısı, emiş hattı kapanı, sıvı-buhar ayırıcısı, emiş silindiri, ani soğutucu, gaz-sıvı soğutucu, ara soğutucu, yıgılma-kabarma tankı, süpürme tankı dökme tankı gibi isimler en sık kullanılanlar olarak sayılabilir. Uygulama amacına göre çoğu zaman ilave dış bağlantılar konulması gerekecektir. Örneğin, ara soğutucu uygulamasında sıvı enjekte valfi uygulaması gibi.
Yağ dönüşünün sağlanması için U-borusunun alt tarafına bir “yağ emiş memesi” konulur. Kompresörün, emiş basıncının aşırı yükselmesinden zarar görmesini önlemek üzere, üst kapak tarafına bir basınç tapası konulur. Bu tapa, tespit edilen bir basınçta atarak içerdeki refrijeranı bırakır ve basıncın daha fazla yükselmesini önler.
Evaporasyon sıcaklığının çok düşük olduğu uygulamalarda (-10C altındaki sıcaklarda) gerek sıvı refrijeranın buharlaşmasını kolaylaştırmak, gerekse yağın vizkositesini düşürüp rahatça akışını sağlamak üzere dış gövdeye bir elektrikli ısıtıcı sarılabilir veya dış zarfa bir elektrikli ısıtıcı daldırılabilir. Emiş hattı düzenleyiciler, uygulama amacına göre değişik boyut ve tiplerde yapılmaktadır. Emiş hattında, sadece sıvı refrijeran ve yağın akışını düzenlemek amacıyla kullanıldığında en az 3 ana görevi yapması beklenir; (a)yeterli bir sıvı refrijeran tutma kapasitesine sahip olmalı ki bu en az sistemin toplam refrijeran şarjını %50’si olmalıdır, (b)düzenleyici basınç kaybı aşırı seviyede olmamalı, mümkün mertebe az olmalıdır (takriben 1/3C eş değeri basınç kaybı), (c)düzenleyici, yük altındaki akış debilerinde emniyetli seviyelerde yağ ve sıvı refrijeranı kompresöre bırakmalı, fazlasını bırakmamalıdır. Düzenleyicinin seçimi, imalatçı tablolarından, bu değerler göz önünde bulundurularak seçilmeli, katiyen sadece emiş borusu çapı esas alınarak seçim yapılmamalıdır.
KOMPRESÖR BASMA TARAFI SUSTURUCUSU : Genellikle pistonlu kompresörlerin uzak mesafedeki kondensere refrijeran gazı basmasında daha etkin şekilde ortaya çıkan peryodik piston darbelerini yutulması, gürültünün alınması maksadıyla kullanılır. Susturucu, refrijeran gazın akış yönünü ve hızını birkaç sefer değiştirmek suretiyle darbeleri ve sesi yutar. İç kısımdaki delikli parça yön ve akış hızı değişimlerini sağlar. Susturucudaki basınç kayıplarını mümkün olduğu kadar az olması tercih edilir ki bu husus susturucunun dizaynı ile ilgilidir. Seçimi yapılırken sadece kompresör çıkış borusu çapına uygun olacak tarzda bir seçim yeterli olur. Dış gövde çelik veya bakır/bakır alışımlarından ve 30 Atü basınca dayanacak tarzda yapılır. Çelik gövde daha geniş kapsamlı ve tüm refrijeranlar için kullanıldığı halde bakır ve bakır alaşımları sadece halojen esaslı refrijeranlarla kullanılabilir
SIVI HATTINDAN EMİŞ HATTINA ISI DEĞİŞTİRİCİLER : Bu elemanların sağladığı yarar üç yöndür. Birincisi; kompresöre gelen emiş refrijeran gazı içinde bulunan sıvı zerrelerinin iyice buharlaşmasını sağlamak ve böylece kompresörde sıvı basması, sıvı taşması, sıvı darbesi, yağ kaldırma gibi zararlı etkileri önlemek, ikincisi; evaporatöre giden sıvı refrijeranı aşırı soğutarak (subcoolinğ) değişik sebeplerle meydana gelen refrijeran köpürmesini ve bunun TXV’de meydana getireceği aşırı ses, kapasite kaybı, avlanma/hunting, konvitasyon gibi zararlı sonuçlarını önlemek, üçüncüsü ise soğutma çevriminin toplam verimini arttırmaktır (bilhassa düşük seviyeli emiş-evaporasyon sıcaklıkları ve dar kızgınlık değeri ile çalışma uygulamaları).
Sıvı/emiş ısı değiştiricileri tiplerini 3 ana grupta toplamak mümkündür; (a)sıvı hattı borusu ile emiş hattı borusunu birbirine dıştan sert lehimle kaynatmak suretiyle, (b)iç içe iki borunun giriş/çıkış ağızları ile techiz edilmesi suretiyle, (c)dış zarf/serpantin veya boru tertibi ile. Emiş/sıvı ısı değiştiricileri seçimi, kullanılacağı refrijeran tipine, toplam ısı geçirme kapasitesi gereksimine, bağlantı boru çaplarına, sıvı emiş gazı refrijeran debilerine/basınç kayıplarına ve çalışma şartları sıcaklık değerlerine göre imalatçı firma tablolarından yapılmalıdır.
REFRİJERAN SIVI TOPLANMA DEPOSU (resiver) : Sıvı refrijeran toplanma deposu, servis maksadıyla refrijeranın sistemden toplanıp depolanması, sistemde meydana gelen dalgalanmaların karşılanması, bazı soğutma sistemlerindeki sıvı depolama gereksiniminin karşılanmaları maksatlarıyla ve genel anlamda sistemin yüksek basınç tarafında, sıvı ile sıcak gaz arasında bir yastık/tampon vazifesi görmek, evaporatöre sıcak gazın gitmesini önlemek maksadıyla kullanılır. Boru dış zarf tipi kondenserler genellikle sistemdeki sıvı refrijeranı depolamaya yeterli hacime sahip olup ayrıca sıvı refrijeran deposuna gerek bırakmazlar. Kılcal borulu küçük soğutma sistemlerinde de sıvı refrijeran deposu gerekmez. Sıvı refrijeran deposu çoğunlukla çelik saçtan ve kaynaklı olarak imal edilir. Kullanma şekline göre dik ve yatık tip olarak yapılıp bağlantı ayakları veya tespit parçaları ile teçhiz edilirler. Ayrıca, giriş ve çıkış ağızları ile emniyet valfi/emniyet tapası alarm, seviye göstergesi gibi elemanlar için bağlantı ağızları konulur. Sıvı akış tarafına ince gözenekli bir süzgeç konulması faydalı olmaktadır. Genellikle sıvı çıkış ağzına ve bazen de giriş tarafına konulan kapama valfleri servis sırasında önemli kolaylıklar sağlanmaktadır. Bazı sıvı refrijeran depolarına bir iç serpantin konularak buradan geçirilen soğuk su veya refrijeran gaz aşırı soğutma (subcooling) maksadına hizmet etmektedir.
KARTER ISITICILARI : Karter ısıtıcısı kullanılmasını amacı, kompresör karterindeki yağlama yağını sistemin diğer kısımlarından daha sıcak tutmak suretiyle yağın soğutucu akışkanı absorbe etmesini önlemek, sıvı haldeki soğutucu akışkanı tekrar buharlaştırıp geri göndermektir. Karter ısıtıcısı seçilirken, ısıtma gücünün aşırı ısınmaya ve yağın karbonlaşmasına neden olmayacak kapasitede seçilmesine dikkat edilmelidir. Isıtıcının yüzey sıcaklığı maksimum 175C olmalıdır. Karter ısıtıcısının uygulamadaki yararları ile uygulama yerleri hakkında metnin birçok yerinde geniş izahat verilmiştir.
GÖLGELİ KUTUPLU MONOFAZ MOTORLAR : Düşük maliyetli, alçak kalkış momentli bir motordur. Kondenser evaporatör (Erfors) fanı olarak sık sık kullanılmaktadır. Yapılışları yukarıda bahsi geçen diğer motorlarda farklı ve daha basit olup komütatör, santrifuj sviç gibi arıza yapabilecek aksamı olmadığı için güvenilirliği oldukça fazla olan bir motordur. Bu motorların statorunda aynen doğru akım motorundaki gibi alan sargıları ve kutuplar bulunur. Ana kutuptan kısmen geçen kısa devre sargısı gölge kutbu oluşturur. Kalkışın sağlanması için ana sargının bir kısmını örten ve sürekli şekilde kısa devre edilmiş olan bu yardımcı sargının ana sargıya dik şekilde meydana getirdiği magnetik alandan yararlanılır. Ana sargının bir kısmını örtmek üzere bakır bir şerit kullanılır. Gölgelenmiş kısımdaki magnetik alan statorun geri kalan kısmındaki alandan geride kalır ve dönme hareketinin başlaması için gereken magnetik itmeyi sağlar. Bu motorların rotoru ise sincap kafes veya benzeri şekilde, yani rotor çevresine, mile paralel şekilde yerleştirilen bakır çubuklardan oluşmaktadır.
SENKRON MOTORLAR : Çok büyük güç sınırlarında uygulanır. Sabit bir rotor (armatür) sargısı bulunur ve bu çok fazlı güç kaynağına bağlanmıştır. Hareket eden alan sargısı, geçme halkalar yardımıyla bir doğru akım kaynağına bağlanır.
Rotorda bulunan bir söndürücü/susturucu sargısı sincap kafesli-polifaz motorlardaki gibi kısa devre edilir. Kalkış momenti, söndürücü sargısını etkileyen sabit rotor sargısının alanını elektriksel şekilde çevirmekle sağlanır. Motor, senkron devrine ulaşınca alan sargısı doğru akımla şarj edilir ve böylece N-S değişken kutupları oluşturulur. Bu dönen armatürün alanı ile senkronize olup devreyi sürdürür. Bu motorlar sabit devirde çalışırlar ve kalkışı sırasında bir endiksiyon tipi motor gibidir. Kalkış akımı düşük ve fakat kalkış momenti yüksek değildir. Bu nedenle soğutma uygulamalarında dikkatle kullanılmaları gerekir. Senkron motorlardan devri 500’ün altında olanlar eski tip, ağır devirli-büyük kapasiteli amonyak kompresörlerinin direkt akuple olarak tahrikinde kullanılmışlardır. Yüksek devirli senkron motorlar ise 514 devir/dak. üzerinde çalışacak tarzda yapılmaktadır. Bunlar, pistonlu kompresörlerin kayışla tahrikinde kullanıldığı gibi daha ziyade açık tip santrifuj soğutma kompresörlerinin tahrikinde, devir sayıları dişli grubuyla yükseltilerek uygulanılmaktadır. Devir sayısı olarak 1000, 1500 ve bazen de 3000 devir/dakikaya rastlanmaktadır. Doğru akım kaynağı olarak bir küçük motor-jenaratör seti kullanılabileceği gibi motor milinden direkt veya kayışla tahrikli bir doğru akım jenaratörü veya kuru tip bir rektifayer kullanılabilir.
MOTOR YOL VERME ELEMANLARI : Soğutma uygulamalarının önemli bir kısmı hermetik tip, monofaz motorlu soğutma kompresörünü havi olup bu motorların kaldırılışı “role” adı verilen ve magnetik veya ısıl etkiyle veyahutta elektronik olarak hareket eden elemanlarla sağlanır. Bunlar hermetik sistemin dışına yerleştirilmiştir ve böylece servis-bakımları kolayca sağlanmış olur. Role, motorun ilk kalkışında kalkış sargısı devresinden elektrik akımının geçmesini sağlar ve motor devri belirli bir değere ulaştıktan sonra kalkış sargısı devresini açar. Kalkış sargısının uzun süre devrede kalması ve üzerinden 3-4 saniyeden daha uzun süre elektrik akımı geçmesi bu sargının aşırı ısınmasına ve hatta yanmasına sebep olabilir. Bunu önlemek üzere motor rolesine, genellikle termik esaslı bir koruyucu ilave edilir. Rölelerin, uygulandığı motor karakteristiklerine göre doğru ve uygun elektriksel büyüklükte olması çok önemlidir. Aksi halde, motorun kalkışının ve korunmasının istenen şekilde olması beklenemez. Bu nedenle arızalı bir role yenisiyle değiştirildiğinde mutlaka eskisiyle aynı karakteristikleri haiz olmalıdır.
POTANSİYEL ROLE : Bu roleler genellikle yüksek kalkış momentli ve kalkış devresi kondansatörlü hermetik tip motor-kompresörlere uygulanır. Bu rolenin bobini, kompresörün kalkış sargısıyla paralel şekilde bağlanır. Bu roleler direnci yüksek, ince kesitli sargısından belirlenebilir. Rolenin potansiyel bobini normalde kapalı bir sviçin kontaktlarını açıp kapatır. Bu özellik potansiyel rolenin diğer tür rölelerden üstünlüğünü ifade eder. Zira kontrol otomatiği devreyi kapattığında röle kontaktlarının kapalı olması sonucu kontaktlarda herhangi bir elektrik ark’ı meydana gelmez. Kalkıştan sonra, motor devrinin artmasıyla kalkış sargısında meydana gelen karşı elektromotor kuvvet artarak röle bobininin magnetik alanını gittikçe kuvvetlendirir ve röle kontaktlarını açar, böylece kalkış sargısını devreden çıkarır. Motor tam devriyle çalıştığı sürece kalkış sargısının açık kalan devresinde meydana gelen gerilimin etkisiyle röle sviç kontaktları açık vaziyette kalmaya devam eder. Röle bobininin sargısı çok ince kesitli olduğundan geçen akım düşüktür ve böylece bobin fazla ısınmaz.
ISIL RÖLE : Elektrik devresinin magnetik etkisi yerine ısıl etkisinden yararlanmak suretiyle kalkış sargısını devreye sokup çıkarmada kullanılan bu rölelerin 2 değişik türüne rastlanır. Bunlardan birisi, ısıl etkiyle, uzama katsayıları farklı iki metalden meydana gelmiş olan elemanın bir sviç mekanizmasını açıp kapatması prensibiyle çalışır. Diğerinde ise gergin vaziyetteki bir direnç telinin ısıl etkiyle uzayıp kısalması sırasında bir sviç mekanizmasının elektrik devresini açıp kapatmasından yararlanılır. Uygulamada iki ayrı bimetal elemanın birbiriyle entegre şekilde ve tek bir gövde içerisinde tertiplenmesi ile ısıl röle ve termik tip aşırı yük koruyucusu birleştirilmektedir. Isıl tip röleler küçük güçlü hermetik motor-kompresörlerle uygulanmaktadır. Motor sargılarının akımı ısıl röleden tümüyle geçtiğinden, büyük motor güçleri için uygulanmasında bazı sorunlar çıkmaktadır
ELEKTRONİK RÖLE : Son yıllarda katı konum/solid state devreli, transistör, diyot ve triac ile mücehhez röleler hermetik motorların kaldırılışında ve kontrolünde sık sık kullanılmaya başlanılmıştır. Aynı röle genellikle 1/12 ila 1/3hp gibi oldukça geniş motor güçlerini kapsamaktadır.
AŞIRI YÜK KORUYUCU : Yukarıda sayılan röleler genellikle bir aşırı yük koruyucu ile birlikte kullanılır. Bu koruyucular çoğunlukla kompresör imalatçısı tarafından dikkatle ve kompresör motoruna uygun şekilde seçilerek ekovatla birlikte verilmektedir. Aşırı yük koruyucular termik, magnetik veya katı konum prensibiyle çalışırlar.
DİREKT KALKIŞ ŞALTERİ : Genellikle 5 HP güç’e kadar olan motorların kaldırılmasında kullanılmaktadır. Otomatik kumanda yönünden, magnetik bobin ile kontaktları açılıp kapatılan ve “kontaktör” adıyla tanımlanan bir eleman ve buna bir termik koruyucu ilave edilerek uygulanır
PARÇALI SARGILI MOTOR VE BUNA UYGUN ŞALTER : Bu tür şalterler büyük takatli, sincap kafesli-endüksiyon motorlarında ve senkron motorlarda, şebekenin voltaj düşümü yönünden etkilenmesini önlemek üzere uygulanmaktadırlar.
YILDIZ-ÜÇGEN ŞALTER : Şebekenin voltaj düşümü yönünden etkilenmesini önleyen ve bunu motor sargıları yönünden özel bir önlem almadan yapabilen bir şalter türüdür. Uygulamada, kalkış momentinin yüksek olmasını gerektirmeyen yerlerde sık sık kullanılır. Açık ve kapalı devre geçişli olmak üzere tertiplenmektedir.
EMNİYET OTOMATİKLERİ : Soğutma devresindeki çalışma şartlarının aşırı ve tehlikeli sınırlara ulaşması halinde bunu kontrol ederek zararlı olabilecek sonuçların ortaya çıkmasını önlemek üzere sisteme konulan kontrol elemanları, emniyet otomatikleri olarak vasıflandırılır.
ALÇAK VEYA YÜKSEK BASINÇ OTOMATİKLERİ : Soğutma sisteminin alçak basınç/emiş, yüksek basınç/basma tarafındaki basınçları çalışma esnasında sürekli olarak izleyip tehlikeli sınırlara ulaştığında kompresör motorunu durdurmak üzere sisteme bağlanırlar. Alçak basınç ve yüksek basınç otomatikleri ayrı ayrı ve tek başına uygulanabildiği gibi hem alçak hem yüksek basınç değerlerini izleyip her iki değeri sınırlamak üzere kumanda veren kombine basınç otomatikleri şeklinde de uygulanır.alçak basınç otomatiği aynen işletme ayar ve kontrol elemanı olarak uygulandığı şekilde soğutma devresine bağlanır. Ancak, ayar değeri olarak daha düşük ve emniyetli sınırın alt değeri alınarak ayar edilir.