Chiller Nedir? Chilleri Anlamak…

Chiller nedir?

Chiller, su soğutucu olarak ifade edebileceğimiz makinelerin genel adıdır. Chiller nedir sorusunun cevabını vermek için önce ısı transferini anlamak gerekir. Gazın ısı transfer özelliğinden faydalanılması, ısı değiştiriciler kullanılarak suyun istenmeyen ısısının soğutulmuş gaz aracılığıyla dışarı atılması esasına dayanır.

Daha anlaşılır bir şekilde ifade edersek: gaz ile suyun soğutulmasıdır diyebiliriz. Sadece "suyun soğutulması" demek yeterli değildir; yoğun olarak su soğutulsa da, ısı transferine uygun olan, donma derecesi elverişli olan ve cihazdaki ekipmanlara zarar vermeyecek özellikteki bütün sıvılar kullanılabilir.

Chillerlerin değişik çeşitleri olsa da burada en yaygın kullanılanlar üzerinden anlatım yapacağım. Bu anlaşılırsa diğerlerinin anlaşılması da kolaylaşır. Üzerinde duracağımız chiller, hava soğutmalı paket tip su soğutucusu.

Chillerin bölümleri nelerdir?

Chillerin çalışmasını anlamak için onu oluşturan yapıyı anlamak gerekir. Chiller üç ayrı hattan oluşur: gaz devresi, su devresi ve elektrik devresi. Bir de bunların bir araya getirilmesi için kullanılan şasesi vardır.

Gaz devresine baktığımızda bunun en temel dört elemanı olduğunu görürüz. Bunlar olmadan gaz devresi çalışmaz; bunun dışındakiler yardımcı ve koruyucu elemanlardır:

1. Kompresör
2. Kondenser
3. Genleşme valfi
4. Evaporatör

Kompresör devredeki gazın çevrimini sağlar. Evaporatörden emdiği gazı kondensere basar; bu arada sıkışan gazın sıcaklığı artar. Zaten kompresör sıkıştırma işi yapmaktadır.

Kondenser, yüksek sıcaklık ve basınçla gelen gazın soğutulmasını ve sıvı hâle çevrilmesini sağlar. Yani adından da anlaşılabileceği gibi gazı yoğunlaştırır, sıvılaştırır.

Genleşme valfi, kondenser ile evaporatör arasında bulunur. Gazın geçişini kısıtlar, sınırlandırır. Böylece kompresörün bastığı gazın sıkışması ve basınç farkı oluşması sağlanır.

Evaporatör ise genleşme valfinden kısıtlı olarak geçen sıvı hâldeki gazın buharlaştırılmasını, yani tekrar gaz hâline dönmesini sağlar.

Burada "gaz" kelimesini iki manada kullanmamız yanlış anlaşılmasın. Birisi soğutma amacıyla kullanılan soğutucu maddedir. Bu sistemde çevrim esnasında madde, sıvı ve gaz hâlleri arasında sürekli dönüşür. Buradaki gaz hâlinin soğutucu gaz ile karışmaması için onu "buharlaşmak" olarak ifade ediyoruz.

Chillerde soğutma gazının soğutulması

Chillerde soğutma işi evaporatör üzerinde gerçekleşir. Buna eşanjör, ısı değiştirici, batarya gibi tanımlamalar yapılır; hepsi doğrudur. Üzerinde ısı değişimi olduğundan "ısı değiştirici" ya da "eşanjör"; likit gaz orada buharlaştırıldığından "evaporatör" denir. Yapılış hâliyle de "batarya" olarak adlandırılır. Sonuçta soğutma orada gerçekleşir.

Kompresörün sıkıştırdığı sıcak gaz soğutulup sıvı hâlde genleşme valfine gelir. Buradan gazın geçişine sınırlı oranlarda müsaade edilir. Az miktardaki sıvı gaz, dar bir yerden geniş bir yere püskürtülür. Burada basınç düşer ve gaz soğur. Soğuyan bu likit partiküller hâlindeki soğutucu gaz, evaporatörden geçerken diğer taraftan geçmekte olan sıcak suyun etkisiyle ısınır ve çıkışta buhar hâline gelir. Bu esnada oradan geçmekte olan su soğutulmuş olur. Gaz ise buhar olarak kompresöre doğru yoluna devam eder.

Kondenser ve evaporatör içinden geçen gazlar hava ve suyla temas etmez; onlar kabın içindeki borulardan geçerler, dışlarından ise su veya hava geçer. Eşanjörlerin bir tarafından soğutucu gaz girip çıkarken, diğer tarafından soğutulacak olan su veya sıvı girer ve çıkar. Aralarında birbirlerine karışmalarını engelleyen levhalar, borular veya kanallar bulunur.

Buraya kadar gazın soğutulmasını gördük. Bir sonraki yazıda suyun soğutulmasını göreceğiz.