Chiller Soğutma Sistemleri

Günümüzde ısınma kadar soğutma sistemleri de hayati öneme sahiptir. En kritik noktalarda soğutma sistemlerinin devreye girmesi ile işleyen ticari sistemlerde soğutma sistemlerinin önemi oldukça yüksektir. Chiller soğutma sistemlerinin ismi de İngilizce “Chiller” yani soğutucudan gelmektedir. Bu sistemlerde ısı bir kaynaktan alınarak başka bir kaynağa transfer edilmektedir. Bu sayede enjeksiyon soğutma sistemi denilen soğutma faaliyeti gerçekleştirilmektedir. Chiller soğutma sistemi, içerisinde bulunan evaparatör ve kompresörden kazanmış olduğu enerjiyi, kondester üzerinden atma yoluyla suyu soğutmaya yarayan sistemdir.

Chiller cihazlarının temel çalışma sisteminde ilk olarak evanparatörlerden gelen ve soğutma işlevi gören akışkan, kompresörde sıkıştırılmaktadır.  Bu sıkışma sonucunda akışkanın sıcaklığı ve basıncı artmaktadır. Bu işlemden sonra ilgili soğutucu akışkan kondensere geçmektedir. Burada su veya hava ile akışkanın sıcaklığının alınması sağlanmaktadır. Daha sonrasında ise likit hale gelmiş olan bu soğutucu akışkanın kısılma vanasına gönderilmesi işlemi gerçekleşmektedir. Bu vanadan geçirilen akışkan hal değişimine uğramaktadır. Bu hal değişimi sayesinde ise soğumakta ve evaparatör içerisinde soğutucu akışkan ile su ısı transferi yapmaktadır. Bu ısı transferi sırasında soğutucu akışkan suyu soğutmaktadır. Soğutulan bu soğuk su ise pompalar aracılığı ile soğutma sağlanacak mekanizmaya gönderilmektedir.

Chiller soğutma sistemleri, özellikle soğutulması oldukça önem arz eden mekanlarda ve ürünlerde kullanılmakta olan bir teknolojidir. Bu mekanlara ve ürünlere alışveriş merkezleri, oteller ve soğutma gereken marketlerin soğuk depoları, ayakkabı taban makineleri, laboratuvarlar, CNC makineleri, dikişi kaynak yapılan makinelerin trafo ve çenelerinin hidrolik presleri, plastik enjeksiyon cihazları, tel erezyon ürünleri, asit kaplama işletmeleri ve test cihazları örnek verilebilmektedir.

Chiller soğutma sistemlerinde kompresör, kısılma vanası, evaparatör, pompa, kondenser, kontrol cihazı, elektrik panosu ve güvenlik elemanları denilen elemanlar yer almaktadır. Bunlardan kompresörlerde genellikle en yüksek verimlilik seviyesine sahip olan R407C, R134A veR410A gazlı scroll ve vidalı modeller tercih edilmektedir. Diğer bir eleman olan kondenser, yüksek ısı iletimi gerçekleştirebilen bakır borularla aksiyal fanların bir arada çalışması ile soğutucu akışkanın likit bir hale gelmesini sağlamaktadır. Bu işlem sırasında alüminyum lameller de oldukça önemli bir rol üstlenmektedir. Kısılma vanası ise elektronik ve standart kısılma vanası olmak üzere iki türe sahip olan ve kompresörle birlikte çalışarak soğutucu akışkanı buharlaştıran mekanizmadır. Yine bir diğer eleman evaparatörler, soğuk olarak borulardan geçmekte olan gazın su ile temasını sağlayarak suyun soğumasını gerçekleştirmektedir. Pompalar, suyun gönderilmesinde kullanılan elemanlarken kontrol cihazları makinenin sıcaklığının ayarlanabildiği cihazlardır. Güvenlik elemanları ise sistemde bir olağandışı durum olması halinde devreye giren ve sistemi durdurarak sistem materyallerinin korunmasını sağlayan elemanlardır.

Chiller soğutma sistemleri avantajlı sistemlerdir. Bunlardan en önemlisi, imalat ve üretim aşamasında kalite ve verimi arttırmak isteyenlerin kullanımına uygun sistemler olmasıdır. Zira bu sistemler, büyük yapılarda oldukça verimli bir biçimde çalışmaktadır. Diğer tüm soğutma sistemlerine nazaran çok daha büyük bir soğutma kapasitesini içinde barındıran Chiller soğutma sistemleri, verim açısından da oldukça tercih edilen sistemlerdir. Temel amacı ortam havalandırılması ve iklimlendirme faaliyeti gerçekleştirilmesi olan Chiller soğutma sistemleri birçok sektörde ve faaliyet alanında kullanılabilmektedir.

Birçok farklı soğutma ihtiyacına karşılık olarak kullanılabilen Chiller soğutma sistemlerinin hangi türünün tercih edileceği ise bütçeye, kullanılacağı mekân ya da ürüne ve beklenen verim seviyesine göre değişmektedir. En doğru tercihin yapılabilmesi için Chiller soğutma sistemleri alanında uzman olan kişilerden danışmanlık hizmeti alınması tavsiye edilmektedir.

Chiller soğutma sistemleri temelde iki farklı türe sahiptir. Bunlardan ilki su soğutmalı Chiller soğutma sistemleri iken ikincisi hava soğutmalı Chiller soğutma sistemleridir. Bu sistemler bütün olarak aynı çalışma sistemine sahip olmalarına karşın yukarıda da bahsedildiği üzere aralarındaki fark, birinde kondesere geçen soğutucu akışkanın su ile sıcaklığı alınırken diğerinde hava ile sıcaklığının alınmasıdır.

Hava Soğutmalı Chiller

Hava soğutmalı Chiller sistemleriyle su soğutmalı Chiller sistemleri arasındaki en büyük fark, ortaya çıkarılan ısı enerjisinin nereye kanalize edilerek transfer edildiği hususudur. Hava soğutmalı Chiller sistemlerinde kondenserde yer alan fanlar ile soğutucu akışkan hava aracılığıyla soğutulmakta ve bu sayede de ısı transferi gerçekleşmektedir. Hava soğutmalı Chiller soğutma sistemlerinde, kompresörde basınca maruz kalan yüksek sıcaklıktaki gazı kondensere yönlendirilmektedir. Üstünde birçok fan bulunan kondenser bataryalarının da etkisiyle ısı transferi gerçekleştirilmektedir.

Hava soğutmalı Chiller soğutma sistemleri, sistem gereksinimlerinden dolayı açık alanlara monte edilmesi tavsiye edilen sistemlerdir. Zira bu sistemlerin monte edileceği alanın sürekli temiz ve taze hava akışı gerçekleşen bir alan olması, sistemin verimli çalışması için en temel öğelerden birisidir. Ayrıca birden fazla Chiller soğutma sisteminin kurulacağı durumlarda da cihazların arasında ciddi derecede mesafe olması gerekmektedir. Hava soğutmalı Chiller soğutma sistemlerinin en büyük avantajı, su kullanımını minimize eden sistemler olmalarıdır. Bu sayede su maliyeti ciddi derecede düşürülebilmekte ve soğutma işlemi düşük maliyetle gerçekleştirilebilmektedir.

Su Soğutmalı Chiller

Su soğutmalı Chiller soğutma sistemleri, ısı transferi yapılan kondenserin plakalı ısı değiştiriciler ve shell&tube aracılığı ile soğutulması işleminin gerçekleştiği soğutma sistemleridir. Su soğutmalı Chiller sistemlerinin hava soğutmalı sistemlerden farkı, kondenser devresinde bulunan sıcak olan soğutucu akışkanın hava değil de su ile soğutulmasıdır. Bu sistemde akışkan soğutucunun soğutulması için hava soğutmalı sistemlerde bulunan bataryalar değil, plakalı tipi ya da boru tipi ısı değiştiriciler kullanılmaktadır. Ne var ki bu sistemlerin işleyebilmesi için sirküle edilebilir ve devamlı nitelikte bir su kaynağı bulunması gerekmektedir.

Bu sistemlerde kompresörden gelen yüksek sıcaklık değerlerine sahip olan gaz, dışarıdan temin edilen su ile soğutulmaktadır. Genellikle bu su kaynağı soğutma kulesinden gelen su olmaktadır. Ancak bazı durumlarda coğrafi alanın da elvermesi halinde akarsu veya deniz suyu ile de bu işlemler gerçekleştirilebilmektedir. Bu tip sistemler genellikle su maliyetinin düşük olduğu yerlerde kullanılmaktadır. Ayrıca bu cihazlar yapıları gereği küçük ve iç ortamda kullanıma uyun olduklarından, hava soğutmalı sistemler gibi açık alanda kurulum zorunluluğu bulunmamaktadır.