BÖLÜM-3 SOĞUTMA SİSTEMLERİNİN KONTROLÜ

1

KONTROL TİPLERİ Soğutma kontrollerinde temel yöntem, ortam veya yüzey sıcaklığının algılanarak kompresörün ve diğer yardımcı elemanların kontrol edilerek oluşan soğutma yükünü karşılamasıdır. Küçük sistemlerde bu kontrol iki konumlu kontrol ile yapılırken sistem kapasitesi arttıkça bu kontroller de karmaşıklaşmaktadır. Ancak soğutma kontrollerini basit olarak doğrudan kontrol ve süpürmeli kontrol olarak ikiye ayırmak mümkünüdür.

2

DOĞRUDAN KONTROL

Doğrudan kontrolde termostat kompresörü ve diğer fanları doğrudan kumanda eder. Ancak kompresör durduktan sonra belli bir süre evaporatör fanı çalışmaya devam etmezse evaporatörde karlanma oluşur. Karter sıcaklığı evaporatörden aşağı düşerse soğutucu akışkan evaporatöre göç eder, tekrar çalışırken vuruntulu çalışmaya neden olur.

3

SÜPÜRMELİ KONTROL Kompresörün çalışması ve durmasında oluşan problemlerin bir çözümü süpürmeli kontroldür. Kompresörün emme hattına işletme amacıyla alçak basınç anahtarı bağlanır ve sıvı hattına solenoid vana tesis edilir. Sonra termostat kontrol için kompresör yerine sıvı hattı solenoid valfine bağlanır. Ortam sıcaklığı termostatın ayar değerine ulaştığında solenoid valfi sinyal gönderir, valf kapanır ve evaporatöre soğutucu akışkan geçişi durdurulmuş olur. Ancak kompresör çalışmaya devam ettiği için evaporatör ve emme hattındaki bütün buharı emer. Emme hattı basıncı düştüğünde alçak taraf basınç anahtarı kompresör devresini keser ve kompresör durdurulur.

4

Süpürmeli sistemde solenoid valf veya kompresör supapları alçak tarafa doğru kaçak yapabilir. Bu durum oluştuğunda kısa devreli çalışma meydana gelir.

Kompresörün kısa devreli çalışmasını önlemek için kısa devre önleyici zamanlama rölesi (Anti Short Cycle Timer) eklemek gelir. Bu röle termostat çağırmadan kompresörün devreye girmesini önler.

Evaporatör fanını kompresör devresine bir gecikme rölesi yardımıyla bağlamak suretiyle karlanma problemleri en aza indirilebilir.

5

Alçak Basınç Anahtarı Bağlantısı

6

Süpürmeli Kontrol Devre Şeması

LP T

7

YÜKSEK BASINÇ KONTROLÜ Soğutma sisteminde yüksek basınç genellikle şu nedenlerden kaynaklanır: 1. Kirli kondenser, 2. Sistemdeki soğutucu akışkanın fazla olması, 3. Sistemde hava veya yoğunlaşmayan gazların varlığı, 4. Aşırı yüklenme, 5. Fan arızaları, vb. Bu tehlikelere karşı korunmak için yüksek basınç anahtarı kullanılır. Basma hattı basıncı kesme sınırına ulaştığında anahtar kompresör devresini keserek onu durdurur. Sistemin tekrar devreye girmesi otomatik veya manuel (elle kurmalı) olabilir.

8

Basınç Kontrollerinin Devreye Bağlantısı

9

YÜKSEK SICAKLIK KESME KONTROLÜ Bazı kompresörler aşırı basma hattı sıcaklığından korunmak için yüksek sıcaklık emniyet valflerine sahiptir.

Soğutucu akışkanın basma hattı sıcaklığı ayar değerini aştığında kontrol anahtarı açılarak kompresör durdurulur.

10

DÜŞÜK SU SICAKLIĞI (DONMA) KONTROLÜ

Kontrolün ayarı normalde +40C olarak yapılır.

Şayet ayrılan su sıcaklığı bu değerin altına düşerse kontrol kompresörü durdurur ve / veya alarmı devreye sokar.

Düşük su sıcaklığı kesme kontrolleri su soğutma gruplarının (chiller) su çıkışına bağlanarak sistemi donma tehlikesinden korur. Bu kontrola frizistat adı da verilmektedir.

11

KISA DEVRELİ ÇALIŞMAYI ÖNLEYEN RÖLELER

Bu cihazların temel olarak iki fonksiyonu vardır: Birincisi büyük ünitelerde, belli bir zaman aralığı içinde bir kompresörün belli bir süreden fazla çalışmasını önler.

Tipik bir kısa devreli çalışmayı önleyen zamanlayıcı, kompresör durduğundan itibaren devreye girer ve belli bir süre geçmeden önce çalışmasını önler. Bu süre büyük kompresörlerde 30 dakika kadar olmaktadır. Küçük ünitelerde bu bekleme süresi 5 dakikadır.

Anti kısa devre zamanlayıcıların ikinci bir fonksiyonu enerji veya kontrol arızası olduğunda üniteyi gecikmeli olarak çalıştırır.

Bu cihazlar lokal klima cihazlarında da sıklıkla kullanılmaktadır.

12

Kısa Devreli Çalışmayı Önleyen Röle

ASCT anahtarı

ASCT rölesi

M

13

SU REGÜLASYON VANALARI Pozitif sıkıştırmalı kompresörlü ve sulu kondenserli sistemlerde yüksek basınç belli sınırlar içinde regüle edilmelidir. Şayet soğutma suyu yetersiz ise kondenser basıncı yükselecek ve sonuçta yüksek basınç kontrolü devreye girecektir. Su debisi normalden fazla ise kondenser basıncı düşer ve soğutucu akışkan debisi azalır ve genleşme valfi kesintili çalışmaya başlar. Buna bağlı olarak emme hattı basıncı da düşer. Bu nedenle su debisini uygun kondenser basıncı sağlayacak şekilde su regülasyon vanaları kullanılır. Bu vanalar basma hattı basıncına veya kondenser çıkış sıcaklığına bağlı olarak su debisini ayarlar. Basıncı elle ayarlanan seviyede sabit tutar.

14

Su regülasyon vanaları

15

YAĞLAMA YAĞI EMNİYET KONTROLLERİ Yağlama yağı emniyet kontrolleri, kompresörlerin yataklarını ve diğer mekanik parçalarını korumak için kullanılır.

Yağ aşırı miktarda soğutucu akışkan absorbe edebilir veya yağ soğutma devresinden kompresöre dönmeyebilir. Bu durumda, yağ basıncı belli bir süre içinde gerekli seviyeye yükselmezse yağ basınç anahtarı kompresörü durdurur.

Yağ basınç anahtarı iki ayrı noktadaki basınç farkına göre çalışır. Alçak tarafı kartere, yüksek tarafı ise yağ pompası çıkışına bağlanır.

İstenen yağlama için gerekli basınç farkı sağlanamazsa gecikmeli durdurmayı sağlayacak ısıtıcı devreye girer. Bimetal anahtar ısınınca kompresör kumanda devresini keserek sistemi korur.

16

Yağlama yağı emniyet kontrolleri

17

Elektronik Yağ Basınç Kontrolü

18

Yağ Basınç Anahtarı Bağlantı Şeması

19

YAĞ SEVİYE KONTROLLERİ Yağ seviyesi uyarma cihazları, uygun bir yağ beslemesi olan soğutma kompresörlerinin izlenmesinde kullanılır.

Örnek olarak santrifüj kompresörler için yağ beslemesi oldukça önemli olup yağ seviyesi düştüğünde sesle uyaran bir yüzer seviye anahtarı ile teçhiz edilirler.

Bu cihazlar elektrikle çalışan kornalar, ziller ve uyarı lambaları gibi seviye düştüğünde devreye giren yüzer bir anahtara sahiptir.

20

MOTOR AŞIRI YÜK KORUMASI Elektrik şartnameleri, bütün kompresörlerin aşırı yükten korunmaları gerektiğini ileri sürer.

Küçük kompresörler kendi üzerlerinde bulunan bimetal termiklerle korunurlar. Aşırı yük durumunda bu termik motor akımını keserek sistemi durdurur.

Üç fazlı motor termikleri de benzer prensiple çalışırlar, tek fark termik motor devresi yerine kontrol devresini açar ve sonuçta kontaktör enerjisi kesilmiş olur.

Genelde bütün santrifüj kompresörlerde bazı akım sınırlayıcılar mevcuttur. Bu sınırlama motor kapasitesinin %100’üne ayarlanabilir. Akım bu değere ulaştığında kapasite kontrol kanatlarını devreye sokar.

21

Motor aşırı yük koruması

22

KOMPRESÖR KAPASİTE KONTROLLERİ Bir soğutma ünitesinin kapasitesi, belli bir zamanda sıkıştırılan soğutucu akışkan miktarıyla doğrudan ilişkilidir. Yükün az olduğu zamanlarda sıkıştırma kapasitesi şu yöntemlerle azaltılır:

1. Aralıklı çalıştırma

2. Kompresör hızının değiştirilmesi

3. Sıcak gazın by-pass edilmesi

4. Silindirlerin bir kısmının devre dışı bırakılması

5. Emme hattı gazının kısılması

6. Kondenser sıcaklık kontrolü

23

ARALIKLI ÇALIŞTIRMA (İki Konumlu Kontrol)

Küçük hermetik cihazlarda sıcaklık çevrimi tam zaman çalışma-tam durma

şeklinde olup çıkış kapasitesi çalışma zamanının zamanının yüzdesiyle

belirlenir. Örnek olarak 5 kW'lık soğutma sistemi %40 oranla çalışıyorsa

gerçek çıkış kapasitesi 2 kW'tır. Küçük sistemler bu yöntemle ekipmanlara

zarar vermeden verimli şekilde çalışabilir. Hatta 17-35 kW arasındaki

sistemler dahi ON/OFF çalışabilir. Ancak daha büyük üniteler bu yolla

çalıştırılmaz, çünkü aşırı aşınma oluşur. Bundan başka büyük sistemlerde

ON/OFF çalışma, kontrollü ortamın sıcaklığında büyük değişmeler meydana

getirir.

24

İki konumlu kontrol

25

KOMPRESÖR HIZININ DEĞİŞTİRİLMESİ

Pozitif ötelemeli ve santrifüj kompresörlerin her ikisinde kapasite, kompresör hızı ile

orantılıdır. Kompresör daha hızlı çalıştığında belli bir zamanda daha fazla gaz sıkıştırır.

Bazı santrifüj kompresörler buhar türbini ile çalıştıklarından hemen hemen hız

değişimi sonsuzdur. Fakat çok devirli pistonlu kompresörler genellikle iki hızlı, üç hızlı

veya dört hızlı indüksiyon motorlarıyla çalıştırılırlar. Bu motorlar, her hız için ayrı

bağlantı yapılabilen sargılara sahiptir. Üç fazlı iki sargılı motorlar daima iki hızlıdır. Hız

seçimi emme hattından kontrollere iletilen basınç seviyesine göre elle veya otomatik

olarak yapılır.

26

Alternatif akım motorlu kompresörler için diğer bir hız değiştirme yöntemi "inverter"

kontroldür. Bu yöntemde alternatif akım frekansı genellikle 20-120 Hz arasında

kademelendirerek hız kontrolü yapılır.

Diğer bir yöntem de "DC inverter" hız kontrolüdür. Bu yöntemde alternatif akım

önce doğru akıma dönüştürülerek voltaj kontrolü ile doğru akım motoru, hız

kademeleri ile kademelendirilir.

27

AC motor hız değiştirici

28

SICAK GAZIN BY-PASS EDİLMESİ Büyük ünitelerde çok devirli kompresörler kullanılmaz. Çünkü bu cihazlar oldukça

pahalıdır. Bunun yerine Şekilde gösterilen sıcak gaz by-pass sistemi kullanılabilir. Bu

soğutma boru bağlantısı ile kapasite %0'a kadar düşürülebilirken, kompresör hızı

sabit kalmaktadır.

Soğutma yükleri hafif olduğunda, basma hattındaki gazın bir kısmı doğrudan emme

hattına döndürülür. Bu akış, ilave bir solenoid valf ve/veya bir by-pass basınç

regülatörü kullanılarak yapılır. Yüksek verimli sistemlerde Şekilde gösterildiği gibi,

sıcak gaz girişine kısmen soğutmak için sıvı püskürtülür ve basma hattı sıcaklığının

aşırı artması önlenmiş olur. Yüksek sıcaklıktaki kızgın gaz, kompresör supaplarının

arızalanmasına neden olur.

29

Sıcak gazın by-pass edilmesi

30

SİLİNDİR DEVRE DIŞI BIRAKILMASI Büyük pistonlu kompresörlerde çok kademeli kapasite kontrolü çoğu kez

silindirlerin bir kısmı devre dışı bırakılarak yapılır. Yük kaldırma cihazları, kompresör

ünitesine bağlı olarak elektrikli, hidrolik veya mekanik olabilir. Fakat hepsinde

yöntem aynı olup belli sayıda silindirin emme hattı supaplarını setinden kaldırırlar,

böylelikle sıkıştırma kapasitesi azalmış olur.

Emme supabının kapanmasına izin verilmediğinde, pistonlar gazı sıkıştıramazlar.

Bunun yerine gaz emme hattı manifolduna geri kaçar. Yük kaldırma mekanizması

emme hattı sensörünün veya soğutulmuş su sıcaklığı sensörünün sinyaliyle

devreye girer.

31

Silindir devre dışı bırakılması

32

ROTOR YÜKÜNÜN BOŞALTILMASI

Vidalı kompresörlerde emme gaz debisi, gaz geçiş deliğindeki kayar valf ile oldukça

verimli olarak kontrol edilebilir. Ayarlama, tam kapalı konum (tam kapasite) ile tam

açık konum arasında herhangi bir yerde yapılabilir. Şekilde vidalı bir kompresör

yuvasında kayar valfin nasıl çalıştığı görülmektedir.

33

34

EMME HATTI GAZININ KISILMASI

Diğer kompresörlerde olduğu gibi santrifüj

kompresörlerde de kompresör yükü emme hattından

emilen akışkan miktarına bağlıdır. Emme hattına

yerleştirilen bir kanat mekanizması (damper)

yardımıyla emme hattından emilen gaz miktarı

kısılarak kapasite kontrolü yapılır.

İlk kalkışlarda makinenin zorlanmaması için damper

kapalı konumdadır. Daha sonra yavaş yavaş açık

konuma getirilir. Bu işlem bir potansiyometre

yardımıyla yapılır. 35

KONDENSER SICAKLIK KONTROLÜ

Kondenser yüzey sıcaklığının ve kapasitesinin kontrol edilmesi ile

kompresör kapasitesi de dolaylı olarak kontrol edilebilir.

Kondenser yoğunlaşma sıcaklığı arttırıldığında kompresörün sıkıştırma

oranı artacağından sistemde dolaşan soğutucu akışkan debisi (mr) düşer.

Soğutma kapasitesi kısmen azalmış olur.

Tersine olarak yoğunlaşma basıncı genleşme valfine gereken basınca kadar

düşürüldüğünde kütlesel debi artacağından soğutma kapasitesi artar.

36

HAVA SOĞUTMALI KONDENSER DÜŞÜK ÇEVRE KONTROLLERİ

Kış aylarında dış ortam havası aşırı soğuduğunda hava soğutmalı kondenserlerde

kapasite aşırı şekilde artar. Bu kapasite artışı nedeniyle basma-sıvı hattında aşırı

basınç düşmesi gözlenir. Sistemde dolaşmakta olan soğutucu akışkanın büyük bir

kısmı sıvı deposunda toplanmaya başlar. Bu basınç düşmesi üç nedenden dolayı

sistemin verimsiz çalışmasına neden olur:

Düşen basınç nedeniyle özellikle termostatik genleşme vanaları soğutucu akışkanı

evaporatöre kesintili vermeye başlar (avlanma olayı).

Basma tarafının basıncı düştüğünde buna bağlı olarak emme hattı basıncıda

düşeceğinden soğutulan ortam ile buharlaşma sıcaklık dengesi bozulur ve

ürünlerde nem kaybı artar, karlanma olayı sıklaşır.

Aşırı basınç düşmesi nedeniyle basınç anahtarı devreyi kesecektir. 37

AKIŞKAN TARAFLI KONTROL

1. Taşırma yöntemi (Sıcak gaz by-pass valfi ile)

2. Kondenser basınç regülatörü kullanımı

HAVA TARAFLI KONTROL

1. Fanın aralıklı çalıştırılması

2. Damper modülasyonu

3. Fan hız kontrolü

38

TAŞIRMA YÖNTEMİ Soğutucu akışkan taraflı kontrolde kondensere sıvı doldurulur. Bilindiği gibi sıvı ile

dolu kondenserin yoğunlaştırma kapasitesi azalır. Bu yöntem, kondenser kangalının

ve sıvı deposunun aşırı soğutucu akışkan ile doldurulmasını gerektirir.

En çok uygulanan kondenser doldurmalı (taşmalı) yöntem; bir sıcak buhar by-pass

valfı ile yapılmaktadır. Bu valf seti, kondenserde standart bir basıncı muhafaza eder.

Misal olarak R-12 için 80 psig veya R-22 için 140 psig civarında. Normal yaz

çalışmaları sırasında çevre sıcaklığı kondenser basıncının valf ayarının altına

düşmesine neden olur, valf açık konumuna doğru hareket eder. Bu basma hattındaki

buharın direkt olarak depoya akmasına müsaade eder. Buhar sıvı deposundan

evaporatöre daha fazla sıvı gitmesi için kuvvet uygular. Fazla soğutucu akışkan

sistem içinde dolaşmaya başlar, kondenser içinde bir miktar kalıntı kısmen

kondenseri taşırır. 39

Taşırma yöntemi

Kondenser kapasitesinin taşma etkisi

ile azaltılması, kondenser basıncında

yükselmeye neden olur. By-pass

buharı valf uygun olarak kapandıktan

sonra kondenser basıncı artar ve

kondenser çalışmasına kısmen

taşmalı olarak devam eder. Ortam

sıcaklığı yüklediği zaman,kondenser

basıncı da yükselir ve zorlanmış sıvı

kondenserden sıvı deposuna geri

döner. 40

Kondenser basınç regülatörü

41

Kondenser basınç regülatörünün devreye bağlanması

42

FANIN ARALIKLI ÇALIŞTIRILMASI

Fan devridaimi, dış çevre sıcaklığına cevap olarak gerektiğinde durması ve

çalışması anlamındadır. Bu yöntem sadece iki veya daha fazlı fanlı kondenserler

üzerinde uygulanabilir. Çünkü tek fan silindirlerde basınç yükselmesini önlemek

için devamlı çalışmak zorundadır. Oda termostatı veya kondenser basınç

duyargası ile fan devridaimi otomatik olarak kontrol edilir. Bir çift fanlı ünitede,

tek fanın çalışması kondenser kapasitesini %45 azaltır. Üç fanlı bir ünitede, iki

fanın çalışması kapasiteyi %60'a çıkarır.

43

Fanın aralıklı çalıştırılması (termostat ile)

T

44

Fanın aralıklı çalıştırılması (basınç anahtarı ile)

HP

45

DAMPER MODÜLASYONU Modülasyonlu damper kontrolü, kondenser yüzeyi üzerinde hareketli damper

kanatları ile hava akış miktarının kontrol edilmesidir. Bu yöntem tek fanlı ünitelerde

ve çoklu fan ünitelerinde fan devridaimi ile birlikte kullanılır. Bir basınç duyarga

kontrolü yoğunlaşma basıncını hisseder ve otomatik kontrol bir damper motorunu ve

dolayısıyla damper kanatlarının pozisyonunu kontrol eder.

46

Damper modülasyonu

47

FAN HIZ KONTROLÜ Fan hız kontrolü basit çok hızlı bir fan motorunun hava akışını değiştirmede

kullanılmasıdır. Birçok sistemlerde kondenser basıncı duyargası otomatik olarak fan

hızını kontrol eder. Bu yöntem dahi tek fanlı kondenserlerde, ve fan devridaimi ile

birlikte çok fanlı kondenserlerde kullanılır.

48

EVAPORATİF KONDENSER DÜŞÜK ÇEVRE KONTROLLERİ

1. Besleme havasını kısma

2. Dolaşım havasının tekrar verilmesi

3. Üniteyi kuru olarak çalıştırma

4. Aralıklı su dolaşımı

5. Paralel gruplu kondenserlerin nöbetleşe çalıştırılması

49

1. BESLEME HAVASINI KISMA Hava soğutmalı kondenserler ve soğutma kuleleri gibi evaporatif kondenserler de

fan devresi, fan hız kontrolü ve modülasyon damperleri ile ünite içinden geçen hava

kontrol edilir. Böylece ünitenin kapasitesi korunmuş olur. Fan devresi en basit

kontrol tipidir. Fan motoru elektrik devresine seri olarak bağlanan bir basınç

anahtarı ile kontrol edilir. Yoğunlaşma basıncını ayarlayan limitin altına düştüğünde,

basınç anahtarı fanı durdurur. Bu metodun menfi yönü, hava dolaşımının

durdurulması ile kondenser kapasitesinin ani olarak düşmesidir ve kondenser

basınç ani olarak yükselir. Sonuçta basınç anahtarı, çevrimi sürekli olarak

durdurulup çalıştırır ve bu fan motorunun yanmasına sebep olur.

50

Besleme havasını kısma

51

2. DOLAŞIM HAVASININ TEKRAR VERİLMESİ

Bu metot, kondenser basıncını soğuk havalarda muhafaza etme metodu olup

boşaltma havası bir kanal ile hava girişine verilir. Bu karışım havasının hava girişine

verilmesi şekilde gösterilmiştir. Kondensere giren havanın yaş termometre sıcaklığı

yükselmektedir. Böylelikle kondenserdeki su buharlaşma miktarı ve kondenser

kapasitesi azalmaktadır.

52

Dolaşım havasının tekrar verilmesi

53

3. ÜNİTEYİ KURU OLARAK ÇALIŞTIRMA Kapasiteye bağlı olarak evaporatif kondenserler kış aylarında hava soğutmalı

kondenser gibi kullanılabilir. Böylelikle sistemdeki suyun tehlikeli olarak donması

önlenmiş olacaktır. Kondenserin susuz çalışması kapasitesini %50 kadar azaltır.

Bazen, sistem tasarımcıları evaporatif kondenserin kış aylarında susuz olarak

çalışmasındaki kapasiteye bağlı olarak seçim yaparlar. Fakat kondenser kapasitesi

kuru olarak belirlendiğinden yaz aylarında çalışma kapasitesi çok daha yüksek

olabilir. Bundan dolayı tasarımcılar çoğunlukla yaz sezonunda yoğunlaşma basıncını

muhafaza etmek için özel modülasyon damperleri kullanılır.

54

4. FASILALI SU DOLAŞIMI Evaporatif kondenserlerde yoğunlaşma basıncı su pompası devresiyle de (durdurma

ve çalışma) muhafaza edilebilir. Kondenser basıncı azaldığında basınç anahtarı su

pompasını durdurur. Yoğunlaşma basıncı tekrar normale geldiğinde anahtar

pompayı tekrar çalıştırılır. Bu sistemin menfi yönü kondenser mangalının yaş ve

kuru olarak değişmesiyle yoğunlaşma sıcaklığının hızlı olarak değişmesidir. Bu

yöntem nadiren uygulanmaktadır.

55

5. PARALEL KONDENSERLERİ AYRI AYRI DURDURMA

Büyük soğutma sistemlerinde bazen çeşitli evaporatif kondenserler paralel bağlanarak

kullanılır. Sistemdeki yoğunlaşma basıncı, bir veya daha fazla kondenser fanın

durdurulmasıyla muhafaza edilir. Böyle olmakla beraber, soğutucu akışkan buharı

kondenser fanı durduğunda yoğunlaşmayacaktır. Sıcak, yüksek basınçlı soğutucu

buharı akarak çalışmakta olan kondenserin sıvı hattı içine girecektir. Bu, kondenser

çıkışında sadece sıvı olmasını önler ve yoğunlaşma yüzeyini azaltır. Bu değişme

yoğunlaşma basıncını artıracaktır.

56

SİSTEMİN DONMA ŞARTLARINDA ÇALIŞTIRILMASI

İhtimal olarak evaporatif kondenserler iç ortamlarda çalıştığında kış aylarında donma

için herhangi bir önlem almak gerekmez. Ancak kondenserler dış ortamlarda bazen

donma sıcaklığının altında çalışmak zorundadırlar. Bundan dolayı donmayı önleyici

modülasyon damperleri, dolaşım havasının tekrar verilmesi gibi kapasite kontrol

metotları sistemi uzun zaman dondan koruyacaktır. Fakat sistemde diğer kapasite

kontrolleri kullanılıyorsa, donmayı önlemek için bir iç su tankı veya bir su haznesi

ısıtıcısına ihtiyaç duyulur.

57

Evaporatif kondenserin dondan korunması

58

SOĞUTMA KULESİ KAPASİTE KONTROLLERİ Soğutma kulelerinin ve püskürtme havuzlarının kapasitesi ilk olarak buharlaşma

miktarına bağlıdır. Buharlaşma miktarı, su ile hava arasındaki temas yüzeyine ve

atmosferik havanın yaş termometre sıcaklığına bağlı olarak değişir. Su ile hava

arasındaki temas yüzeyi şunlara bağlıdır.

1.Yüzeyi havaya maruz bırakılan suyun miktarına,

2.Temas yüzeyinin uzunluğuna,

3.Kule ve havuzdan geçen havanın hızına.

59

Atmosferik havanın yaş termometre sıcaklık değişmesi kontrol edilemez. Fakat yaş

termometre sıcaklığı azaldığında hava daha fazla su absorbe edebilir ve böylece daha

fazla buharlaşma gerçekleşir. Bundan dolayı soğutma kulesi ve püskürtme havuzu

kapasitesini arttırmak, havanın yaş termometre sıcaklığını düşürmekle mümkün

olabilir. Havanın kuru termometre sıcaklığı bu sistemlerin kapasitesini daha az etkiler,

çünkü sudan havaya geçen hissedilir ısı miktarı azdır. Ancak su ile hava arasındaki

kuru termometre sıcaklık farkları arttıkça havanın hissedilir. Isı absorbe etme miktarı

da artar. Soğuk havalarda çalışma esnasında bu durum görülür.

60

Birçok soğutma kulesi sistemlerinde kondensere giden su sıcaklığını muhafaza etmek için kule

soğutma kapasitesi kontrol edilir. Kule kapasitesi giren havanın yaş termometre sıcaklığı

azaldıkça kule kapasitesi artar. Dış havanın yaş termometre sıcaklığı, tasarım sıcaklıklarına

bağlı olarak kuleden çıkan suyun sıcaklığından daha düşük oluncaya kadar azaltılabilir.

Sonuçta, su kondensere girdiğinde daha soğuk olacaktır ve daha fazla ısı absorbe edecektir.

Sonra yoğunlaşma basıncı minimum seviyenin altına düşecek ve evaporatör yeterli soğutucu

akışkan alamayacaktır. Kule kapasitesinin maksimum değerden fazla artmasını önlemek için

dört farklı tip otomatik kontrol cihazı kullanılır:

1) Üç yollu ve iki yollu su çevirme valfleri

2) Fan devridaimi

3) Fan hız kontrolü

4) Damper modülasyonu

61

ÜÇ YOLLU VE İKİ YOLLU SU ÇEVİRME VALFLERİ

Üç yollu su çevirme valfleri soğutma kulesine gönderilecek su miktarını otomatik

olarak kontrol eder. Bir termostat, kondensere giden suyun sıcaklığı hisseder.

Kuleden ayrılana suyun sıcaklığının azalması ile valf, suyun kule by-pass hattına

geçmesine müsaade eder. By-pass edilen su, pompanın ana emiş hattına veya

direkt olarak kule su haznesine akar. Soğutulmamış su, soğuk su ile karışarak

kuleden kondensere giden suyun sıcaklığını arttırır. Üç yollu su çevirme valfı,

modülasyon tiplerinde basınçla dahi çalışabilir.

62

İki yollu valfler

63

Üç yollu valfler

64

Üç yollu valfler

65

FAN DEVRİDAİMİ VE FAN HIZ KONTROLÜ

Fan devridaimi, fan hız kontrolü ve modülasyon damperleri gibi bütün kontroller,

mekanik çekişli soğutma kulesinden geçen hava miktarını kontrol eder. Bir

termostat kuleden ayrılan suyun sıcaklığını hissederek fanın durumunu değiştirir.

Kulenin haznesindeki suyun sıcaklığı termostat ayarının altına düştüğünde,

termostat fanı durdurur. İki hızlı fan motoru kontrolünde, termostat su sıcaklığına

bağlı olarak fanı tam hız veya yarı hızda çalıştırır.

66

DAMPER MODÜLASYONU

Modülasyon damperi tipi kapasite kontrolü sadece santrifüj kulelerde kullanılır.

Modülasyon damperleri, kulenin hava girişinde hareketli kanatlardır. Termostat bir

yada daha fazla motoru kumanda ederek damper kanatlarının kademeli olarak

açılıp kapanmasını sağlar.

67

Kulenin dondan korunması

68

PARAMETRİK KONTROLLER

69

Ticari soğutma sistemlerinde yaygın olarak kullanılan parametrik kontroller önceleri sayısal termostatlara defrost kontrolü eklenmek suretiyle başladı. Günümüzde hipermarket merkezi otomasyon kontrol ve yazılımlarına kadar genişledi. AVANTAJLARI •Enerji tasarrufu •Kapasite kontrolü •Sistem performansının en üst düzeyde tutulması •Hassas sıcaklık kontrolü ve tazelik •Programlı bakım olanakları •Zeki arıza teşhisi

70

Yüksek ve düşük sıcaklıklar için müşteri yönlendirmeli defrost kontrolleri • Dış kontaktör ve bağlantıya ihtiyaç yoktur • Sıcak gaz, elektrikli veya beklemeli defrost • Evaporator fan ve kondenser fan kontrolü • Yüksek sıcaklık ve kondenseri kapsayan sekiz alarm • Otomatik tamir uyarısı • On/Off anahtarlar • Elle veya kapı anahtarı ile kontrollü lambalar • °C/°F ölçek seçimi • Şık yüzey ekran görünümleri • 230 V giriş.

Uygulamalar: •Soğuk depolar •Statik veya fanlı soğutma kabinleri, •Tezgahlar •Camlı kabinler •Isıtmalı kabinlerin kontrolü için de düzenlenebilir.

71

ELIWELL-POWERFROST

72

Kontrol algoritmaları aşağıdaki elemanların yönetimi içindir: Termostatik kontroller, defrost çevrimleri, havalandırma, Lamba ve perdeler, Yardımcı kullanıcılar. Nöbetleşe uyumlu çalışma sayesinde çalışma verimi ve enerji tasarrufu iyileştirilir. Değiştitirilebilir girişler, çıkışlar, ekran ve tuş takımları. Ana ve yardımcı kumanda yapısı.

73

EWRD975 EVAPORATÖR KONTROLÜ

74

EWFM 050/150 FAN HIZ KONTROLÜ

75

EWRS 485 HABERLEŞME ARAYÜZ MODÜLÜ

76

EWSA 80 SICAKLIK ALARMI

77

EWCM 900 (/S) EWCM 900, soğutma sistemlerindeki makine dairelerinin kontrolü için dizayn edilmiştir. EWCM 900, birden fazla kompresör ve fanın kullanıldığı hava soğutmalı kondenserli merkezi soğutma sistemleri dizayn edilmiştir.

78

ÇALIŞMASI Kompresörlerin kontrolü için emme basıncından yararlanılırken, fan kontrolü için kondenzasyon basıncı kullanılır. Konfigürasyon kuruluşu sırasında, sistemde çalışan birçok sayıda ve tipte kompresör HP oranlarına göre programlanır. (Eğer kompresörler aynı güçte değilse). Ayrıca her mevcut çıkış kompresör veya fan için atanabilir. Kontrol sistemi, çok yaygın kullanılan soğutkanlar için gerekli dönüşümleri içerir. Bu yüzden, çeşitli gösterge ve ayarlar direk olarak Bar, °C, °F olarak yapılabilir. Bu özellik cihazın kolaylıkla kontrol edilmesini sağlar.

79

TERMİNAL BAĞLANTILARI

80

HİPERMARKET SOĞUTMA KONTROLLERİ

81

Bir hipermarket veya süpermarket uygulamasında, sistemin temelini teşkil eden unsurlardan en önemlileri; •Soğutma otomasyonu •Soğutma tesisatı (bakır boru donanımı) •Kullanılan ekipmanların (kompresörler, evaporatörler, kondanserler, fanlar ve diğer elektrik aksamlarının) kalitesidir.

82

Soğutma otomasyonu hem gıda hijyeni, hem de soğutma sisteminin enerji optimizasyonu açısından büyük önem taşımaktadır. Dolayısıyla bilgisayardan kumanda edilen PLC’lerin ve mevcut otomasyon soğutma yazılımının çok fonksiyonlu ve verimli olarak dizayn edilmesi gerekir. Mağazada kullanılan tüm soğutma sistemi PLC’leri birbirine bir data transfer kablosuyla bağlıdır. Her bir PLC kendi bulunduğu bölgedeki 4-8 adet reyon veya soğuk odanın solenoid’lerini ve fanlarını kumanda eder.

83

Günümüzde mağazacılıkta gıdalar, çok sayıda reyon ve soğuk odalarda barındırılmaktadır. Gıda hijyeni açısından, gıdanın soğuk tekniğine uygun bir şekilde muhafazası esastır. Reyonlarda veya soğuk odalardan herhangi birinde arıza olduğunda, sistemdeki arızayı ve beraberindeki diğer tüm soğuk noktaların sıcaklıkları ile termal diyagramlarını bilgisayardan izlemekte büyük fayda vardır. Mağazalarda kullanılan soğutma otomasyon uygulaması her bir reyonun ve soğuk oda evaporatörünün bilgisayardan kumanda kontrolü ile termal değişim raporlarını mağazanın bakım birimine sunabilmektedir. Bilgisayarda ana ekran olarak mağazanın planı yer almaktadır. Plan üzerinde ilgili bölgelere fare ile tıklayarak girilebilir.

84

Örnek mağaza planı

85

Soğutma santral verileri

86

Santral kompresör verileri

87

Kondenser verileri

88

Örnek soğuk oda verileri

89

Parametre tabloları

90

Örnek reyon verileri

SOĞUK ODA KONTROLLARI

91

Kontrollü Atmosfer Sebze ve meyveler nefes alıp verirler (“solunum”); oksijen (O2) alır ve karbondioksit (CO2) verirler. Gaz sızdırmaz bir alanda sebze-meyve depolama ile havadaki oksijen seviyesi düşürülür ve CO2 seviyesi artar. Temelde uzun süreli sebze-meyve depolama işlemi, tat ve kalitenin korunması amacıyla olgunlaşma ve yaşlanmayı engellemeye indirgenebilir. Esasen olgunlaşma ertelenir. Bu, soğuk hava depolarındaki gaz koşullarına uyma ile gerçekleşir, böylece sebze-meyvenin solunumu önemli ölçüde frenlenir. Kontrollü Atmosfer (KA), oksijen seviyesinin düşürüldüğü ve genellikle CO2’nin yükseltildiği depolama tekniğidir. Sebze-meyvenin kalite ve tazeliği, Kontrollü Atmosfer koşullarında kimyasal maddeler kullanılmadan korunmuş olur. KA koşulları altında birçok ürün, 2 ila 4 kat daha uzun bir süreyle depolanabilir.

92

Dinamik KA Depolama Van Amerongen’in Dinamik KA sistemi, depolama süresince KA koşullarına dinamik şekilde uyar (önceden sabit ayarlama yerine). “Dinamik KA Depolama Sistemi” cihazı, depoda meyvenin fizyolojik durumuna göre tepki verir ve oradaki depolama koşullarına otomatik olarak uyar. %1’den düşük oksijen yüzdeleri bu durumda problem değildir, çünkü oksijen konsantrasyonu, çok düşük değerlere inmeden doğrudan ayarlanır. Niçin Dinamik KA depolama? Meyve depolamada optimal, en düşük oksijen konsantrasyonunu belirlemek zorlu bir iştir; bu farklı faktörlere bağlıdır: Meyve türü Hasat zamanı (olgunluk) Sızdırmaz soğuk hava deposu Sezon/iklim Yetişme yeri (mikroklima ve coğrafya)

93

Ultra Düşük Oksijen (ULO) Armutların depolanmasında ideal oksijen değeri, %1-3, bazı elma türleri için %1’den daha düşüktür. Bu gibi O2 şartları altında depolamaya Ultra Düşük Oksijen (ULO) denir. ULO depolama, gaz sızdırmaz depolama odalarında yapılır ve elma, armut, mavi orman meyveleri, kivilerin uzun süreli depolanmasında kullanılır. O2-tutucular Meyve “nefes alır”: oksijen (O2) kullanır ve karbondioksit (CO2) üretir. Bir O2-tutucu, depolama alanındaki oksijen seviyesini nefes almayı (solunum) frenleme amacıyla yerleştirmeden veya aralarda deponun açılmasından sonra düşürür ve böylece depolama süresi uzar.

94

Oksijen Tutucu

95

CO2-tutucular Meyve “nefes alır”: oksijen (O2) kullanır ve karbondioksit (CO2) üretir. Bir CO2-tutucu soğuk hava depolarınızda oluşan karbondioksiti (karbonik asit de denir) konsantrasyonların çok fazla yükselmesini ve meyvede hasar meydana gelmesini önlemek için ortadan kaldırır.

96

Kontrol Sistemleri Kontrol sistemlerimiz KA-/ULO- sisteminin kalbini oluşturur. Kontrol sistemleri, soğuk hava depolarınızın veya Palliflex ünitelerinizin doğru ve kesin CA-/ULO-düzenlemesi ile ilgili tüm süreçleri kontrol eder.

Ayrıca sistemlerimiz nem dengesi, etilen seviyesi ve sıcaklık gibi diğer bazı süreçleri de opsiyonel olarak ölçer ve düzenler. Daha kompakt CA-/ ULO-sistemlerde kontrol dolabı tutucunun önüne yerleştirilir. Burada Auto-ULO-kontrol (S950) veya standart tutucu kontrolünden (S920) söz edilir.

Merkezi bir kontrol sistemi (S930), ayrı bir dolaptan oluşur ve ölçüm hortumlarını kullanır.

97

Etilen dönüştürücüler Kivi (veya Hurma / Kaki) gibi etilene karşı hassas (CA koşullarında) meyve türleri için bir etilen dönüştürücü gereklidir. Van Amerongen’in sağladığı etilen dönüştürücü, katalitik yanma yöntemini kullanarak soğutma hücrelerindeki etileni ortadan kaldırır; böylece etilen istenen herhangi bir seviyede –hem ppm hem ppb aralığında- tutulabilir. SwingTerm prensibinin, yani büyük bir eşanjörün kullanılması, arıtılan havanın çok az bir miktarda ısıtılması anlamına gelir. Etilen dönüştürücü, etileni her ikisi de inert madde olan CO2 ve su yardımıyla etileni yakar. Etilen dönüştürücümüz üç standart kapasiteyle edinilebilir. Talep durumunda diğer kapasiteler de sağlanabilir.

98

Su yönetimi Çoğu meyve türü %95'in üzerindeki yüksek bağıl hava neminde depolanır. Nem kaybı, soğuk hava deposundaki meyvelerin depolama kalitesini sınırlayabilir. Armutlarda nem kaybının önemli bir sinyali, örneğin “pörsümüş boyunlar”ın belirmesidir; sapta armudun kabuğu buruşmaya başlar. Pörsümüş boyunları önlemek için armutlar %2,5 nemden daha fazlasını kaybetmemelidir.

99

Nem kaybını ölçme (BN ölçüm cihazları) Bir CA-/ULO-hücresinde muhafaza edilen meyve nem kaybeder. Bu nem kaybı, BN (bağıl nem) değerleri %90’ın üzerine ulaştıkça azalır. Odadaki soğutma işlemi boyunca su hava tarafından geri alınır, böylece BN değeri düşer. Geri alınan su buharlaştırıcıda donar ve çözülme boyunca akar. Van Amerongen, bu nem kaybını otomatik olarak belirleyecek su ölçerler sunar. Bir Van Amerongen donanımının kontrol cihazı, kaybedilen su litresini izleyen bir yazılım modülü ile donatılmıştır. Böylece bir saklama deposundaki nem kaybını izleyebilirsiniz.

100

Gaz sızdırmaz soğuk hava depoları Gaz sızdırmaz bir soğuk hava deposu, gaz geçirmez şekilde üretilmiş izolasyon panellerinden oluşur. Gaz sızdırmaz hale getirme, özel küf önleyici malzeme ve yün tıkama materyalleriyle yapılır. Bir CA soğuk hava deposu, koridor veya deponun tavanında gaz sızdırmaz kapı ve pencerelerle donatılır. Bu örnek alma ve meyveleri izlemeyi mümkün hale getirir. Son olarak CA soğuk hava deposu, CA-depolama için gerekli olan birkaç aksesuarla donatılmıştır; -Esnek bir hava tamponu (“ciğer" olarak da adlandırılır) soğuk hava deposundaki basınç değişikliklerini –odada oksijen akımı olmaksızın- bulur. -Düşük ve aşırı basınç flapları, esnek hava tamponunun yakalayabildiğinden daha büyük basınç farklarını eşitleyebilir; böylece soğuk hava deposundaki hasar önlenebilir.