Merkezi klima sistemleri temelde iki bölümden oluşur: istenmeyen ısıyı havadan uzaklaştıran ve bunu bir soğutucuya aktaran bir buharlaştırıcı; ve istenmeyen ısıyı soğutucudan uzaklaştıran ve bu ısıyı dışarıya aktaran bir kondansatör.
Kondansatörler, basınçlı soğutucu akışkan üzerinde yoğuşmaya neden olan, böylece soğutucu akışkanı gaz fazından sıvı fazına dönüştüren ısı değiştiricilerdir. Kondansatörler, soğutma sistemlerinde genelde binanın ya da soğutulacak hacmin dışında tutulur.
Teorik olarak kondenserden atılan ısı evaporatörden çekilen ve kompresörde harcanan enerjilerin toplamına eşittir.
Qkondenser = Wkompresör + Qevaporatör
Kondenser Çeşitleri
Kondenserler, soğutucu akışkandaki ısıyı dışarı atma yöntemine göre farklılıklar gösterir. Kondenserleri bu şekilde 3 farklı tipe ayırabiliriz. Bunlar;
Yoğuşturma akışkanı olarak havanın kullanıldığı hava soğutmalı kondenserler
Yoğuşturma akışkanı olarak suyun kullanıldığı su soğutmalı kondenserler
Hava ve suyun bir arada kullanıldığı evaporatif kondenserler.
Hava Soğutmalı Kondenserler
Kompresör tarafından basınçlandırılmış kızgın soğutucu akışkan, kondensere gelir ve burada ısısını vererek faz değiştirir. Hava soğutmalı kondenserlerde ısı doğal ya da cebrii olarak havaya aktarılır.Hava soğutmalı kondenserlerde ısı transferi üç safhadan oluşmaktadır. Bunlar;
Soğutucu akışkanın kızgınlığının alınması
Faz değişimi (yoğuşturma)
Sıcaklığın yoğuşma sıcaklığının altına düşürülmesi (subcooling)
olarak ifade edilebilir.
Kondenser yüzey alanının yaklaşık %85’i yoğuşturma (kondenserin asıl görevi) işlevine hizmet eder. Kızgınlığının alınması için %5 ve subcooling için ise harcanan yüzey alanı yaklaşık %10 olmaktadır.
Sıklıkla tercih edilen Hava Soğutmalı Kondenserler, soğutma sistemlerinin bir çoğuna uygulanabilmektedir.Kurulum ve işletme maliyetlerinin az olması, basit olması, tamir ve bakımlarının kolay olması bu tip kondenserlerin tercih edilmesinde önemli rol oynamaktadır. Son yıllarda devir konrollü fanların kullanılması ve yüksek ısı geçirme katsayıları sağlayan lamellerin geliştirilmesiyle çok daha büyük kapasitelerde hava soğutmalı kondenserler kullanılmaktadır.
Su Soğutmalı Kondenser
Su soğutmalı kondenserler bilhassa temiz suyun bol miktarda, ucuz ve düşük sıcaklıklarda bulunabildiği yerlerde gerek kuruluş ve gerekse işletme masrafları yönünden en ekonomik kondenser tipi olarak kabul edilir. Büyük kapasitedeki soğutma sistemlerinde genellikle tek seçim olarak düşünülür.
Su soğutmalı kondenserlerin tasarımı ve uygulamasında boru malzemesinin ısıl geçirgenliği, kullanılan suyun kirlenme katsayısı, su devresinin basınç kaybı, soğutucu akışkanın aşırı soğuma değeri gibi hususlar göz önünde bulundurulmalıdır.
Su soğutmalı kondenserler, genellikle “Shell & Tube” tip olarak imal edilirler. Bu tip kondenserlerde boruların içinden su geçerken, boruların dış tarafında (gövde içinde) soğutucu akışkan bulunur.
Su soğutmalı kondenserler; boru içindeki su hızına bağlı olarak genellikle iki geçişli veya dört geçişli olarak imal edilirler. Su soğutmalı kondenserlerde boru içindeki su hızının 1 m/s ile 2,6 m/s arasında olması tavsiye edilir.
Deniz Suyu Soğutmalı Kondenser
Bu tip kondenserler deniz kenarında kurulu tesislerde veya gemilerin ihtiyacı olan (marine tip) soğutma tesislerinde kullanılırlar. Bu tip kondenserler tasarım şekli açısından su soğutmalı kondenserlere büyük benzerlik göstermekle beraber, kullanılan malzemeler, uygulamadaki farklılık ve marine uygulaması sebebiyle ihtiyaç duyulan bazı tasarım farklılıkları sebebiyle su soğutmalı kondenserlerden ayrılırlar. Bu tip kondenserlerde dikkat edilmesi gereken en önemli husus, deniz suyu sebebiyle meydana gelen elektroliz etkisini ortadan kaldırmaktır. Bu sebeple bu tip kondenserlerde, uygun malzemelerin kullanılması ve kondenserin anot ile teçhiz edilmesi gereklidir. Bu tip kondenserlerde genellikle üzeri koruyucu kaplı gemi sacından veya deniz suyuna dayanıklı paslanmaz çelik malzemeden aynalar ve kapaklar, bakır-nikel alaşımlı özel borular ve çinko anot kullanılır
Evaporatif Kondenserler
Evaporatif kondenserler su ve havayı birlikte kullanarak akışkanın yoğunlaşmasını sağlayan elemanlardır. Evaporatif tip kondenserler endüstriyel soğutma tesislerinde yoğuşturucu olarak kullanılmaktadır. Evaporatif kondenserlerin kapasitesi, soğutma sistemindeki evaporatörün kapasitesi ve kompresör giriş gücü, kondenser yoğuşma sıcaklığı ve dış ortamın yaş termometre sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir. Kompresörden gelen kızgın buhar halindeki akışkan 1 nolu noktadan girer ve 7 no’lu noktadan sıvı olarak çıkması istenir. Kondenser serpantini üzerine su dağıtım nozulları vasıtasıla su püskürtülür ve diğer taraftan fan yardımı ile alınan hava yine kondenser serpantini üzerinden geçirilir. Su buharlaşırken ısı çekerek akışkanın faz değiştirmesine yani sıvı hale geçmesine neden olur. Hava dışarı atılırken damla tutucu sayesinde hava içerisinde su damlacıkları tutulur ve fazla su kaybı önlenmiş olur. Aşağıda evaporatif kondenser ve elemanları gösterilmektedir.
Comments