Soğutma ve Klima Tekniği Ders Notları

Soğutma ve Klima Tekniği ders notları öncesinde Soğutma nedir bahsedelim ve kısaca tarihçesine değinelim.

Soğutma, bir yerdeki ısının başka bir yere nakledilerek, o yerdeki sıcaklığın ortam sıcaklığının altında bir sıcaklıkta tutulmasıdır. Kısaca soğutma=ısıyı çekme işlemidir. Soğutma 3 amaç için yapılmaktadır.

1- Konfor, 2- Soğuk muhafaza, 3- Endüstriyel işlemler

Soğutma işlemi ortam sıcaklığı (30 C kadar) ile 1C arasında iklimlendirme amaçlı, 10C ile -40 C arasında soğuk muhafaza için ticari amaçlı ve çeşitli sıcaklıklarda endüstriyel amaçlı olarak kullanılmıştır. -40 C altındaki soğutmaya kriyojenik soğutma denir. Bunların en önemli ihtiyaçların başında konforlu bir ortam gerekmektedir. Bunun için yazın ortam sıcaklığının altında bir sıcaklık gerekmekte olup, bu da soğutma makineleri ile temin edilmektedir. İnsanoğlunun var oluş tarihinde soğutmayı ilk defa Çinliler kullanmıştır. Donmuş göllerin buzlarını kırarak geniş kuyulara atıp sıkıştırmışlar ve yazın sıkıştırılan buz kalıplarını çıkararak kullanmışlardır. Romalılar ve Yunanlılar büyük küplere su doldurarak toprağa gömmüşler gece soğuyan toprak yüzeyi küpleri soğutmuş, gündüz soğuyan küplerden soğuk su ihtiyaçlarını karşılamışlardır. İnsanlar farkında olmadan taşıdıkları su testilerinin etrafına ıslak bez sardıklarında içerdeki suyun soğuduğunun veya kesilen karpuzun güneşte bırakıldığında da soğuk hale geldiğini bulmuşlar ve bunun sonucunda gıda malzemelerinin veya ortamın soğutulması çabaları başlamıştır. İnsanoğlunun var oluş tarihinde soğutmayı ilk defa Çinliler kullandığı kabul edilmektedir. Donmuş göllerin buzlarını kırarak geniş kuyulara atıp sıkıştırmışlar ve yazın sıkıştırılan buz kalıplarını çıkararak kullanmışlardır. Romalılar ve Yunanlılar büyük küplere su doldurarak toprağa gömmüşler gece soğuyan toprak yüzeyi küpleri soğutmuş, gündüz soğuyan küplerden soğuk su ihtiyaçlarını karşılamışlardır.

Mısırlılarda ise yapılan yapıların hava sirkülasyonu sayesinde serin ortamlar oluşturulduğu ve piramitlerde firavunların bedenlerinin mumyalandıktan sonra kalıcı olarak kalması için bu çeşit soğutma teknikleri kullandığı bilinmektedir. Mısırda zalim firavun saraylarının gündüz enerjiyi depolayan kalın duvarları akşam kölelerle sahraya taşınıp soğutması sağlanıp sabah tekrar duvarlar yerlerine konularak sıcak iklimden korunmuş ve saray içi soğuk tutulmuştur.

1775 yılında Glasgow Üniversitesi profesörü William Cullen eline eter sürdüğünde elinin serinlediğini görerek çalışmalara başlamış ve ilk mekanik soğutmanın temelini atmıştır. William Cullen tesadüfe dayanarak 1775 yılında emiş prensibine dayanarak buz yapma makinesi imal etmiştir. Bir çok bilim adamı bu prensip ile buz makineleri yapmış fakat çok pahalı ve büyük boyutlarda olduğundan sanayiye girmemiştir.1834 yılında Jacop Perkins adındaki Amerikalı mühendis Londra’da pratik buz yapma makinesi geliştirmiştir. Otuz yıl bu prensiple çalışan buz makineleri kullanıma sunulmuştur.

1885 yılında Fransız Ferdinand CARSE absorbisyon sistemini bulmuştur. 1886 yılında WINDHUSEN karbondioksit gazı ile çalışan tesisat geliştirerek -80 dereceye ulaşmıştır. Gelişmeler üzerine tahtadan buz dolapları yapılarak evlerde buzla gıdaların saklanması sağlanmıştır.Buz ile soğutma çok zahmetli olduğundan bilim adamları mekanik bir soğutma sistemi üzerine çalışmaya başlamışlardır. 1910 yılında J.M. Larsen Şirketi tarafından ilk küçük buzdolabı yapılmıştır. Fakat termostat olmadığı için kullanımda büyük zorluklar yaşanmıştır. 1913 yılında KELVİNATÖR ilk termostatlı dolabı imal edip satışa sunmuştur. 1930’da R-12 gazı bulunarak CFC soğutucuların temeli atılmıştır.1935’te R-22 soğutucu akışkanı bulunarak HCFC kökenli akışkanlar geliştirildi.1989’da R-134 A ve R-123 soğutucu akışkanları bulunarak ozon tabakasına zarar vermeyen HFC kökenli akışkanlar geliştirilmiştir. 1990’lı yılların başında R-22 ve R-502 yerine kullanılmak üzere ikili ve üçlü alternatif soğutucu akışkan karışımları geliştirildi. 1913 yılından itibaren soğutma teknolojisi sürekli gelişerek bugünkü ortamda yaşamın değişmez bir parçası olmuştur.

Soğutma hakkındaki bu özet giriş sonrası, Soğutma ve Klima Tekniği ders notları kapsamında soğutma sistemleri tanımları, sistem çözümleri ve iklimlendirme hesaplamalarını içeren 2 teknik yayını inceleyelim.

Soğutma ve Klima Tekniği

Soğutma ve Klima Tekniği Ders Notu

Kaynak: Soğutma ve Klima Tekniği, Prof. Dr. Hüsamettin BULUT, eng.harran.edu.tr/~hbulut
Bilgi: Ders notları Sayın Prof. Dr. Hüsamettin BULUT hocamızdan özel izin alınarak yayınlanmaktadır.