Soğutma Tekniğinde Si-Ölçü Sistemi, Watt, Kcal/h, BTU

0

Ülkemizin de bulunduğu 1960 yılında yapılan “Conference Generale des Poids Et Measure” (CGMP) toplantısında alınan 12 sayılı kararla (İnternational Systems of Units) Uluslar arası Birimler Sistemi, Ölçüler ve Birimler Pratik Sistemi Si-Ölçü Sistemi olarak kabul edilmiştir.

Ülkemizde, bugün için soğutma ve klima tekniğinde soğutma kapasitesi değerlendirilmesinde ton soğutma, Btu (British Thermal Unit), kcal (kilokalori) ve W (Watt) ısı ölçü, daha doğrusu ısı değerlendirme birimleri genellikle kullanılmaktadır.

Örneğin herhangi bir soğutma veya klima sistemi için 1 ton, veya 200 Btu/min ya da 3024 kcal/h veyahut’ta 3417 W soğutma kapasitesi ölçü birimi ile değerlendirme yapılması soğutma teknisyenlerimiz için olağan görülmektedir.

Si birimler tablosu (Uluslararası Birimler Sistemi)

Sİ Ölçü Sistemi

Si-Ölçü Sistemi ve Soğutma Tekniğindeki Yeri

Si-Ölçü Sisteminde termodinamik sıcaklık Kelvin (K) veya Celcius (°C) ölçü birimi ile ölçülür.Isıtma veya Soğutma kapasiteleri, yani; miktarları ise Joule/saniye (J/s), Watt (W) veya kilowatt (kW) ölçü birimleri ile değerlendirilir. Si-Ölçü Sisteminde:

1 J/s = 1 W
1 kW = 1000 W = 1000 J/s

bağıntısı ve bağlantısının bulunduğu esas alınır. Ancak bilhassa soğutma ve klima sisteminde doğrudan doğruya 10 kW = 10000 W’lık bir sistemi konu etmek bir kavram karmaşasına neden olur.

Çünkü 10 kW = 10000 W’lık bir soğutma sistemi konu edilince, sistemin soğutma kapasitesinin mi, yoksa sistemin tahrik motorunun gücünün mi, 10 kW = 10000 W olup, olmadığı sorusu akla gelir.

Si-Ölçü Sisteminde bu kavram karmaşasını önlemek için soğutma sistemlerinde örneğin 10000 W soğutma kapasiteli ve gene örneğin 4000 W kompresör tahrik motorlu bir soğutma sistemi konu edilmelidir.

Soğutma sistemlerinde kompresör tahrik motorunun gücünün, yani; sıkıştırma ısısının, sistemin soğutma kapasitesinden soğutma performansı oranında küçük olacağı daima hatırlanmalıdır.

Öte yandan Si-Ölçü Sisteminde enerji birimi olarak Joule (J) kullanılmakta olup;

1 J = 1 Nxm = 1 Wxs’dir. Buna göre:
1 kWh = 3600×1000 J = 3600 kJ olur.

Ancak 1 kWh = 860 kcal olduğundan;

3600 kJ = 860 kcal
1 kcal = 4,186 kJ , olur.Ayrıca,
1 kcal = 3,968 Btu, olduğundan;
3,968 Btu = 4,186 kJ
1 Btu = 1,055 kJ, olur. Diğer taraftan;
1 kWh = 860 kcal olduğuna göre;
860 kcal/h = 1 kW = 1000 W, olacağından;
1 kcal/h = 1,163 W = 1,163 J/s, olur. Ayrıca;

Isı Akımı:

1 kcal/m²h = 1,163 W/m² = 1,163 J/ s.m²
1 W/m² = 1 J/s.m² = 0,860 kcal/m²h

Isı Geçirgenliği:

1 kcal/mh°C = 1,163 W/m°C = 1,163 J/s.m.°C
1 W/m°C = 1 J/s.m°C = 0,860 kcal/m.h°C

değerlerinin de mevcut olduğu görülmektedir.

Ton Soğutma, Eski Soğutma birimi

Mekanik soğutma sistemleri gelişmeden önce, soğutma ortam ve vasıtası olarak doğal buz, yaygın bir şekilde kullanılmıştır.

Mekanik soğutma sistemlerinin gelişmesi ile doğal buzun soğutma vasıtası olarak kullanılması ortadan kalkmış, ancak bu defa mekanik soğutma sistemlerinin soğutma kapasitesinin eriyen buzun yaptığı soğutmaya göre değerlendirilmesi devam ede gelmiştir.

Eski İngiliz Birim Sisteminde 1 ton ağırlık 2000 lb’dir. +32°F’ta 1 lb. buz eridiğinde;

Çevreden 144 Btu ısı emer. Buna göre:

1 ton soğutma =  2000 lb x 144 Btu/lb = 288000 Btu’dur.
Bu durumda 1 ton buz 24 saatte (1 günde) erirse çevreden:
288000 Btu/24h = 12000 Btu/h = 200 Btu/min, ısı emer. Bu sonuca göre;
12000 Btu/h = 200 Btu/min = 1 ton soğutma kapasitesi olarak tarif edilir.

Soğutma kapasitesi değerlendirme ölçü  birimi olarak ton soğutma İngiliz Ölçü Sisteminde yerini almış olmasına rağmen aynı tarifi Metrik Sistem için de yapmak gerekirse;

1 ton soğutma =(2000 lb/24 h / 2,20462 lb/kg) x80 kcal/kg = 3024 kcal/h , olur.

Si-Ölçü Sisteminde:

1 kcal = 1,163 W olduğuna göre;
1 ton soğutma = 3024 kcal/h x 1,163 W/ kcal/h = 3417 W değerinde olur.

HATIRLATMA; Si-Ölçü Sisteminde Özgül Isı:

1 kcal/kg°C = 4187 J7kg°C = 4,187 kJ/kg°C , ve
1 kJ/kg°C = 0,239 kcal/kg°C , olmaktadır.

Nemli havanın değişik durumlarının hesabında metrik sistemde kuru havanın özgül ısısı 0,2369 kcal/kg°C , su buharının özgül ısısı 0,46 kcal/kg°C , suyun özgül ısısı 1 kcal/kg°C , suyun buharlaşma ısısı ise atmosfer basıncı altında 538 kcal/kg’ dır.

Oysa Si-Ölçü Sisteminde:

Ckh = 1,00 kJ/kg°C
Cb   = 1,86 kJ/kg°C
Csu  = 4,189 kJ/kg°C
rsu  = 2256,9 kJ/kg , değerlerindedir.

Görüleceği üzere Metrik Ölçü Sisteminden  Si-Ölçü Sistemine dönüşüm biraz karmaşık olup, ancak uygulamaya alınması ve alışılması imkan dahilindedir ve olağan kabul edilmelidir.

Yorum Yazın

Lütfen yorumunuzu yazınız
Lütfen adınızı giriniz.