Fabrikalar, gelişen ticari ve sınai faaliyetler nedeniyle günümüzde gerçekleştirilen üretimin temel taşlarından birisidir. Büyük ya da küçük ölçekli birçok farklı türü olan fabrikaların ortak özelliği ise imalat ve kurulum gibi işlemleri yerine getirmeleridir. Türkiye’de birçok farklı fabrika bulunmakta olup gün geçtikçe fabrika sayısı da artmaktadır. Bunun en önemli sebeplerinden birisi ise Türkiye’nin gelişmekte olan ülkeler sınıfında başı çekmesidir. Bu noktada Türkiye son yıllarda oldukça büyük atılımlar gerçekleştirmiş ve sanayi ve endüstriyel anlamda adeta çağ atlamıştır.
Dünyadaki gelişen ülkeler statüsünde en büyük ilerlemeyi gösteren Türkiye’de her gün onlarca yeni tesis ve fabrika faaliyete girmektedir. Bu fabrikalar kompleks yapılar olup içerlerinde üretim alanları, dinlenme alanları, yemekhaneler, yatakhaneler ve daha birçok alanı içerisinde barındırmaktadır. Bu kadar büyük alanlar olan fabrikalarda ısı değerlerini korumak başlı başına bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Özellikle ısıtma ve soğutma konularında fabrikalarda birçok farklı sistem ve ekipman kullanılmaktadır. Fabrikaların soğutulmasında kullanılan sistemler genellikle verimlilik ve kullanışlılık esaslı olmaktadır. Burada birden fazla sistemin var olduğundan söz etmek mümkündür.
Fabrikalarda soğutma sistemleri fabrikanın özelliğine ve ihtiyaçlarına göre değişmektedir. Genellikle tekstil fabrikaları, matbaa fabrikaları, çelik fabrikaları, demir fabrikaları, plastik fabrikaları, porselen fabrikaları, otomotiv ve yedek parça fabrikaları, metal sanayi fabrikaları, gemi inşaat fabrikaları, kimya sanayi fabrikaları, yiyecek ve içecek sektörü fabrikaları, ambarlar, hayvan çiftlikleri ve seralar gibi birçok alanda, fabrika soğutma sistemleri kullanılmaktadır. Bu fabrikaların hepsinin temel ihtiyacı soğutma olmakla birlikte her birinin sıcaklık derecesi, soğutma süresi ve soğutma yüzdesi farklı olmaktadır. Zira her bir imalathanenin ya da fabrikanın kendine has bir soğutma ihtiyacı bulunmakta olup buna göre soğutma yapılması gerekmektedir.
Fabrikalarda kullanılan soğutma sistemleri genellikle Chiller soğutma sistemleri, VRV klima soğutma sistemleri, evaporatif soğutma sistemleri, merkezi soğutma sistemleri ve rooftop soğutma sistemleri olarak sıralanmaktadır. Bunlardan en yoğun kullanıma sahip olan ise Chiller soğutma sistemleri ile evaporatif soğutma sistemleridir.
Chiller Fabrika Soğutma Sistemleri
Chiller fabrika soğutma sistemleri, anlamı İngilizce “Chiller” yani soğutucu kelimesinden gelen soğutma sistemleridir. Chiller soğutma sistemlerinde ısı bir kaynaktan temin edilmekte ve buradan başkaca bir kaynağa transfer edilmektedir. Bu yolla da enjeksiyon soğutma denilen mekanizma devreye girerek soğutma gerçekleşmektedir. Chiller fabrika soğutma sistemlerinde evaparatör ve kompresörden kazanılan enerji kondester üzerinden atılarak soğutma gerçekleştirilmektedir.
Chiller fabrika soğutma sistemleri soğutulması elzem olan alanlarda kullanılan sistemlerdir. Bu sistemlerin bünyesinde kompresör, kondenser, kontrol cihazı, kısılma vanası, evaparatör, elektrik panosu, güvenlik elemanları ve pompa denilen materyaller mevcuttur. Bunların çalışması şu şekilde olmaktadır. Öncelikle kompresörlerde, R134A, R410A ve R407C gazlı scroll ve vidalı modeller kullanılmaktadır. Sonrasındaki eleman kondenser ise yüksek ısı geçişlerini sağlayan bakır borular ile aksiyal fanların bir arada çalıştığı bir mekanizmadır. Bu kondenser sayesinde soğutucu akışkan likit hale getirilmektedir. Alüminyum lameller de yine bu soğutucu akışkanın likitleştirilmesi aşamasında kullanılan başka elemanlar olarak karşımıza çıkmaktadır. Kısılma vanası denilen materyal, oluşan bu soğutucu akışkanı buharlaştırmaya yarayan vanalardır. Bu vanalar standart ve elektronik olmak üzere iki temel türe sahiptir. Evaparatörler ise soğuk bir halde bakır borulardan geçirilen gaza su temas ettirerek ilgili suyun soğumasına yarayan sistem elemanlarıdır. Son olarak güvenlik elemanları da anormal bir durumda ya da sistem arızasında devreye giren elemanlardır. Bu güvenlik elemanlarının görevi ani bir güç kesimi gerçekleştirerek sistemin zarara uğramasını engellemektir.
Chiller fabrika soğutma sistemleri hava soğutmalı Chiller sistemleri ve su soğutmalı Chiller sistemleri olmak üzere iki türe sahiptir. Bu türlerden hava soğutmalı Chiller sistemleri, açık alanlara monte edilmesi gereken sistemlerdir. Bu türde kompresörde yüksek basınç etkisi altında kalan sıcaklık seviyesi yüksek olan gaz, kondensere gönderilmektedir. Üzerinde oldukça fazla sayıda fan bulunan kondenser bataryalarının aracılığı ile de bu gazın sıcaklığının transfer edilmesi sağlanmaktadır.
Su soğutmalı Chiller sistemleri ise dışarıdan etki edilen su ile soğutulma sağlanmaktadır. Bu suyun kaynağı genelde soğutma kulesinde bulunan su olmaktadır. Nitekim bazı durumlarda böyle bir kaynak kullanılmadan da yer altı sularından veya akarsu ile deniz sularından da soğutma amaçlı takviye alınabilmektedir. Bu tamamen coğrafi uygunluk ile alakalı bir durum olmakla birlikte su maliyetinin düşük olduğu durumlarda su soğutmalı Chiller sistemi tavsiye edilmektedir. Aksi takdirde hava soğutmalı Chiller sistemi daha mantıklı ve maliyetsiz bir tercih olmaktadır.
Evaporatif Fabrika Soğutma Sistemleri
Fabrika soğutmada kullanılan bir diğer sistem ise evaporatif soğutmadır. Bu sistem, geleneksel klimalı iklimlendirme ve soğutma sistemlerinin yalnızca %10-15 bir işletim maliyeti ile kullanılabilen ve temiz havanın sürekli sistemde dolaşmasının sağlandığı sistemlerdir. Evaporatif fabrika soğutma sistemi, sıcak hava ile sistem bünyesinde bulunan suyun her temasında gerçekleşen bir soğutma faaliyetini kapsamaktadır. Geniş yüzeylere sahip olan soğutma pedlerini bünyesinde bulunduran evaporatif soğutma sistemlerindeki bu pedler, kanallardan akmakta olan su sayesinde sürekli olarak ıslak kalmaktadır. Oldukça güçlü ve bir o kadar da sessizce çalışan aksiyal ya da radyal fanlar ile cihazın içerisinde çekilen sıcak durumdaki hava, ilgili pedlerin içerisinden geçerken pedlerde bulunan su ile temas ettirilmektedir. Burada gerçekleşen doğal buharlaşma sayesinde ise ortaya çıkan taze ve soğuk hava fabrika içerisinde gönderilmektedir.
Evaporatif soğutma, suyun buharlaşması sırasında havadan ısı alması prensibine dayanan bir soğutma sistemidir. Bu sistemde su buharlaşırken havadan ısı çekmekte ve havanın soğumasına sebep olmaktadır. Bu sistemin kullanıldığı fabrikalarda temiz bir hava sirkülasyonu gerçekleştiği için duman ve toz gibi hususlar fabrikanın içerisinde kalmamaktadır. Ayrıca bu sistemlerin bakımı ve kurulumu oldukça kolay olmakta ve verimlilik oldukça yüksek olmaktadır. Statik elektriği azaltan bu sistemlerde düşük seviyede elektrik tüketimi ile tasarrufun sağlanması gözetilmektedir. Evaporatif soğutma sistemleri, geleneksel soğutuculardan farklı olarak fabrika içerisinde bulunan havayı kurutmamaktadır. Bunun sebebi ise içeride bulunan aynı havayı sirküle etmeden her zaman taze hava ile sirkülasyonun sağlanmasıdır.
Bir Yanıt