SOĞUTMA GRUBU NEDİR
Çoğu zaman İngilizce karşılığı olan chiller olarak adlandırılan soğutma grubu, aslen ısıyı bir kaynaktan alıp başka bir kaynağa transfer edebilen cihazlardır. Çalışma prensipleri termodinamikteki bilinen soğutma çevrimidir. Temel olarak kompresör, kondanser, genleşme vanası ve evaporatörden oluşur. Kompresörde sıkıştırılan ve ısınan gaz kondanserde soğutulur böylece ortama ısı atılmış olur. Daha sonra genleşme vanasından geçen gazın basıncı dolayısı ile sıcaklığı düşer ve sıvılaşır. Evaporatörden geçerken soğutulmak istenen sıvının üzerinden ısıyı alır alçak basınçta gaz olarak kompresöre gelir, yeniden sıkıştırılır. Çevrim bu şekilde sürekli devam eder.
SOĞUTMA GRUBU ÇEŞİTLERİ
Chiller gruplarını farklı özelliklerine göre gruplandırmak mümkündür, ancak en belirleyici ayrım ısı atılan kaynağın ne olduğudur. Eğer ısı havaya atılıyorsa hava kaynaklı soğutma grubu, suya atılıyorsa su kaynaklı soğutma grubu olarak çeşitlendirebiliriz. Bunun haricinde kompresörün hermetik yada yarı hermetik oluşuna, kullanılan soğutucu akışkanın özelliğine, ısı değiştirici tipine göre de cihazlar farklılaştırılabilir.
HAVA KAYNAKLI SOĞUTMA GRUBU
Bu tip soğutma grubu üzerinde fanlar olan kondanser bataryalarına sahiptirler. Kompresörde sıkıştırılmış ve yüksek sıcaklıkta gaz halindeki soğutucu akışkan kondansere gönderilir. Fanlar yardımı ile batarya yüzeyinde hava akışı sağlanarak ısı transferi gerçekleşir. Böylece gaz üzerindeki ısı havaya iletilmiş olur ve bu tip chillerler hava soğutmalı olarak adlandırılır.
Hava Kaynaklı Soğutma Grubu Hava Kaynaklı Soğutma Grubu
SU SOĞUTMALI SOĞUTMA GRUBU
Çalışma prensibi olarak hava kaynaklı soğutma grubu ile çok farkları yoktur. Gazı soğutmak için hava soğutmalı bataryalar yerine su kullanan shell & tube veya plakalı tip ısı değiştiriciler kullanılır. Buradaki su kaynağı doğal nehir yada göl gibi sonsuz bir kaynak olabilir ancak böyle bir ortamı bulmak çoğunlukla mümkün olmadığından su soğutmalı chiller grupları soğutma kuleleri ile birlikte verimli bir şekilde kullanılabilir.
Su Kaynaklı Soğutma Grubu
HAVA VE SU KAYNAKLI SOĞUTMA GRUBU KIYASLAMASI
Kaynak olarak hava ve suyu kullanan cihazlar arasındaki en büyük farklar çalışacakları ortam ve enerji verimliliğidir. Hava soğutmalı cihazlar atmosfere açık genellikle binaların çatısı veya bahçelerde bulunurlar, su soğutmalı cihazlarda ısı havaya atılmadığından cihazın bulunduğu ortam önemli değildir. Enerji verimliliği olarak baktığımızda da su kaynaklı soğutma grubu, hava kaynaklı soğutma grubuna göre oldukça verimlidir. Hava kaynaklı soğutma grubu ısıyı kuru termometre sıcaklığına bağlı olarak havaya atmaya çalışırken, su kaynaklılar ise havaya nazaran daha soğuk olan suya atmaya çalışır. Dolayı ile su kaynaklı soğutma grubu daha rahat ve de verimli çalışırlar. Bir başka konuda hava kaynaklı cihazların çok sıcak iklimlerde soğutma yapamaz hale gelmesidir. Zaten sıcak olan havaya ısı atabilmek için cihazlardaki kondanzasyon sıcaklıkları oldukça yükselir, buda performans ve kapasite kayıplarına neden olur. Bu denli sıcak iklimlerde su soğutmalı cihazlar kullanılması önerilir. Bakım konusunda ise hava kaynaklı soğutma grubu tek parça ve mekanik aksamın daha az olması sebebi ile su soğutmalı cihazlara göre daha avantajlıdır.
SOĞUTMA GRUBU KULLANIM ALANLARI
Soğutma grupları aslen evoparatöre gelen suyu soğuturlar. Bu suyun kullanıldığı yere göre cihazında hizmet verdiği alan değişir. Bu su fancoiller yada klima santralleri aracılığı ile ortam soğutmasına hizmet edebilir ve bir konfor uygulamasında kullanılabilir. Günümüzde birçok alışveriş merkezi, hastane, yüksek iş merkezleri gibi yapılar chiller grupları ile soğutulmaktadır. Endüstriyel tesislerde de makine ekipman soğutması, kaplama tesislerinde olduğu gibi kimyasal bir reaksiyonun soğutulması, plastik enjeksiyon kalıplarının soğutulması ve birçok proseste soğutma grubu kullanılmaktadır. Enerji, kağıt, gıda, kimya, plastik, demir çelik gibi sayısız sektörde soğuk su ihtiyacı hava yada su kaynaklı soğutma grubu tarafından sağlanmaktadır.
ÇOK FONKSİYONLU CHILLER GRUPLARI
Şu ana kadar chillerlerin en çok bilinen ve kullanılan su soğutma grubu işlevinden bahsettik. Ancak chiller grupları sadece soğutma veya ısıtma, eş zamanlı ısıtma ve soğutma, kullanım sıcak suyu gibi hizmetleri de vermektedir. Ve bunların bir çoğunu ısı geri kazanım özelliği sayesinde bedelsiz olarak gerçekleştirebilmektedir.
ISI GERİ KAZANIMLI SOĞUTMA GRUBU
Soğutma grupları soğutma işlemi yaptıkça bir başka yerde de ısıtma işlemi yapmaktadır. Genellikle bu atık ısı boşa gitmekte ve çevreye bırakılmaktadır. Oysaki soğutma grubu kısmi yada tam ısı geri kazanımı ile atık ısı bir başka yere aktarılabilir. Bunun en güzel örneği kullanım sıcak suyu eldesidir, cihaz soğutma yaptığı sürece bir boylerdeki suyu da bedelsiz olarak ısıtabilir. Özellikle endüstriyel tesislerde kullanılan soğutma grubu yaz kış soğutmaya çalışırlar. Bu soğutma işleminin atığı olan ısı, kullanım sıcak suyu yada idari bina ısıtmasında kullanılabilmektedir.
HEAT PUMP (ISI POMPASI) CHILLER
Hemen herkes bireysel konfor uygulamalarında kullanılan evsel tip ısı pompalarını duymuştur. Heatpump chillerler bu cihazların çok daha büyük kapasitelisi olarak düşünülebilir. Konfor uygulamalarında yazın soğutma kışın ısıtma işlevi görürler. Cihaz üzerinde çok basit olarak anlatmak gerekirse 4 yollu bir vana bulunur. Kompresörden gelen sıcak gaz sistemde soğutma isteniyorsa kondansere, ısıtma isteniyorsa evoparatöre gönderilebilir.
4 BORULU CHILLER
Cihaz üzerindeki 4 borudan ikisi sıcak su gidiş dönüşü diğer ikisi ise soğuk su gidiş dönüşüdür. Aynı anda ısıtma, soğutma yapılabilir ve ısı geri kazanımı sayesinde bu işlerden biri bedelsiz olarak gerçekleştirilebilir. Isı geri kazanımın kullanılması için ısıtma ve soğutma yüklerinin eşit olması gerekmez, eksik olan kısım tali ısı değiştiricilerden alınan veya verilen ısı ile tamamlanır. Bu tali ısı değiştiriciler sayesinde cihazlar sadece ısıtma veya soğutma da yapabilir. Özellikle mevsim geçişlerinde yüksek binalarda dışarıya bakan mahallerde soğutma istenirken, iç mahallerde ısıtma istenebilir yada tam tersi de mümkündür. Bu şekilde birbirinden bağımsız alanlar için aynı anda farklı konfor uygulamaları gerçekleştirilebilir. 4 borulu chiller grupları sanayi kullanımında da karşılık bulmaktadır. Örneğin bir kaplama tesisinde gerçekleşen reaksiyon sonucu kimi havuzlar soğutulurken, bir kısmının ısıtılması gerekebilir.
FREE-COOLING CHILLER
Soğutma grubu cihazları yazın olduğu gibi kışında soğutma işlevi gördüğü uygulamalar ve enerji maliyetlerinin yüksek oluşu, gazlı ve sulu bataryaları birlikte kullanan kompakt cihazların imal edilmesini sağlamıştır. Bu cihazlar kış aylarında zaten soğuk olan iklim şartlarından faydalanarak doğal ve düşük maliyetli soğutma yaparlar. Örneğin bir plastik enjeksiyon prosesinde kalıpların sürekli soğutulması gerekir. Kalıplardan soğutma grubu içerisine gelen sıcak su doğal olarak soğutulabileceği hava şartları var ise önce sulu bataryalara girer ve soğutulur, çıkışta istenilen sıcaklığa kadar soğutma yapılamadıysa mekanik soğutma ile eksik kalan kısım tamamlanarak soğutulmuş su tekrar kalıplara gönderilir. Böylece kış aylarında ihtiyaç duyulan soğutmanın büyük bir bölümü doğal soğutma ile karşılanmış olur. Yine gece, gündüz arasındaki sıcaklık farkının yüksek olduğu yerlerde de free-cooling soğutma grubu tercih edilmektedir