Soğutma Sistemleri
Kategorideki Diğer Makaleler
- 1-Akvaryuma Buz Atma:
Zamandan bağımsız bir sistem değildir, sonludur. Ya ani değişim yapar, ya da uygulaması çok uzun sürer. En kötü çözümlerden biridir. Buzun sıcaklık farkı yüzünden sudan ısı çekerek suyun sıcaklığını düşürmesi mantığıyla çalışır. 1 litre buz 120 litre suyun sıcaklığını yaklaşık 1 derece kadar düşürür. Buzdolaplarının asıl kısmı genelde 4, dondurucu kısmı ise - 16 derece olur. Buzu attığınızda -16 dereceden 0'a gelene kadar, 0'da buz halinden 0'da su haline geçene kadar, 0 'da su halinden de yaklaşık 26-27 dereceye gelene kadar sudan ısı çeker. Bu çekilen ısı suda sıcaklık azalışına neden olur. Suyun mevcut sıcaklığı arttıkça buzun çektiği ısı miktarı da artar. Örneğin Suyunuz 35 dereceyse buz -16 dereceden 27'ye değil yaklaşık 34'e geleceği için daha fazla ısı çeker ancak yine de bu fark 1 derecede önemsenecek fark yaratmaz. Çünkü bu işlemde asıl ısı çeken olay 0 derecedeki buzun 0 derecedeki suya dönüşmesidir. Bu farkı önemsemezsek 1 litre buz 120 litrenin sıcaklığını 1 derece düşürür, 2 litre buz 120 litrenin sıcaklığını 2 derece düşürür. 1 litre buz 60 litre suyun sıcaklığını 2 derece düşürür gibi doğru orantılar kurabiliriz.
Ortam 35-40 derece ise ne yazık ki suyun sıcaklığını düşürseniz de su aynı sıcaklıkta kalmayacak, sıcaklık yine yükselecektir. Bu yüzden bu yöntemi acil durumlarda, balıklar kötüleşip bitkiler eriyorsa uygulamalı, bir yandan da kalıcı çözümler geliştirmeliyiz.
2-Fanlı Sistemler
Kolay temin edilebilirlik ve kurulum açısından en pratik çözümdür. Ucuza kolayca bulunabilecek bir işlemci fanı kullanılabilir. Mantığı bir miktar basıncı düşürerek bir miktar da sıkışık gaz moleküllerini dağıtarak buharlaştırmayı kolaylaştırmasıdır. Kolonyanın bizi serinletmesiyle aynı mantıktır. Su her derecede buharlaşır. Bu durum biraz kafa karıştırabilir ancak kaynamadan değil buharlaşmadan bahsettiğimizi hatırlayalım. Bir bardak suyu bırakalım, 2 gün sonra baktığımızda su seviyesinin azaldığını göreceğiz.
Buharın enerjisi sudan daha fazladır, buradan da anlayabiliriz ki buharlaşma anında üstteki su molekülleri sudan ısı çekip kendini sudan ayırır ve buhar olur. Aynı şekilde kolonya sürdüğümüzde kolonya derimizden ısı çekerek buhar haline dönüştüğü için serinlemekteyiz.
Su kendine kendine buharlaşıyorsa biz niye fan kullanıyoruz?
Buharlaşmayı hızlandırmak için. Elimize kolonya döktükten sonra üfürünce nasıl daha güzel serinliyorsak akvaryum için de durum aynıdır. Suyun üzerine püskürtülen hava, basıncı düşürür, buhar moleküllerini dağıtır ve buharlaştırmayı kolaylaştırır. Bunun pratik örneğini kağıt deneyi ile görebiliriz. Bir kağıdı alın, üzerine üfürün. Yalnız bunu yaparken yaprağa üfürüp ses çıkartır gibi yandan yapmanız gerekmektedir. Kağıdın üzerine üfürüp basıncı düşürdüğünüzde aşağıdan gelen açık hava basıncının kağıdı yukarıya ittiğini göreceksiniz. Aynı mantıkla fan; basıncı düşürüp buharın daha kolay oluşmasını sağlar. Üzerindeki basınç azalırsa su daha kolay buharlaşır, Ankara'da İstanbul'a göre suyun daha düşük sıcaklıkta kaynamasının nedeni de budur.
Basıncı düşürmesinin yanında yukarıdaki nemi dağıtması da çok büyük fayda sağlar. Örneğin önünüzdeki 10 kişiyi iterek bir kapıdan girmek zorken, bir fan önünüzdekileri devamlı götürürse daha kolay hatta hiç zorlanmadan içeri girersiniz. Buhar taneleri de zorlanmadan dışarı çıkınca arkasındaki tanecikler çok daha hızlı gelir ve hızlı bir ısı çekimi olur.
Fan başlı başına bir soğutma sistemi değildir. Bir odaya bir vantilatör/fan koyup odayı tamamen izole eder ve fanı çalıştırırsanız sıcaklık fan eriyene kadar artacaktır. Çünkü olaya dışardan baktığımızda kapalı bir odaya enerji veriyoruz bu ise önce hareket ve ısıya sonra tamamen ısıya dönüşüyor. O zaman fanın bulunduğu alan kesinlikle kapanmamalıdır. Elbetteki kapak izole olmadığı için yanma gibi bir şey söz konusu olamaz ancak suyun soğuması bir yana fanın ve normalde olacak buharlaşmanın bile olmaması nedeniyle su ısınmaya başlar. Fanın en kötü yanı sudan kütle kaybı olmasıdır. Su eksilir ve oda çabucak nemlenir. Çektiğimiz ısı odaya yayılarak yazın size nemli, sıcak, hoş olmayan anlar yaşatır. Bu yüzden akvaryumun bulunduğu ortam da sık sık havalandırılmalıdır.
Aynı zamanda fanlar da kontrolsüz sistemlerdir. Bir sıcaklık kontrol ünitesiyle beraber kullanılmalıdır. Sıcaklık ünitesi sıcaklığı ölçüp belli bir derecenin altındaysa (Ör. 25'in altındaysa) ısıtıcıyı, belli bir derecenin üzerindeyse (ör:27'nin üzerindeyse) soğutucuyu çalıştırmalı, küçük 1-2 derecelik (25-27 derece arası arada ise ikisini de çalıştırmamalıdır.
3-Soğutma Kulesi
Özellikle sumplu sistemler için çok iyi bir seçimdir. Oldukça verimlidir ve günümüzde kullanılmaktadır. Prensibi fanlı sisteme benzemektedir, büyük akvaryumlar için kullanılmalıdır, ne yazık ki su kaybı yaşanmaktadır.
Örnek Çizim:
Sumpta su üstten püskürtülüyor, alt tarafta ise sumptaki su akışı devam ediyor, beyaz okların olduğu yerden ise hava veriliyor. Düşen su taneleri küçüldükçe, daha fazla dağıldıkça ve verilen hava (tercihen kompresör) güçlendikçe sistem çok daha iyi soğutma yapar.
Bu sistem beklediğinizden çok daha büyük miktarlarda soğutma yapabilir, 300 litreden büyük akvaryumlarda tercih edilmeli, sıcaklık kontrol ünitesi olmadan kullanılmamalıdır.
4-Soğutucu - Buzdolabı
İşte buzdolaplarımız. Sistemi daha karmaşıktır. Fakat soğuturken suda herhangi bir kütle kaybımız olmayacak. Piyasada chiller, soğutucu adı altında bu mantıkla çalışan soğutuclar satılmakta, fakat biz onlara sık rastlayamıyoruz. Çünkü fiyatları 1000 YTL civarıdır.
Sistemi biraz anlayalım. Nasıl oluyor da fişi takıp enerji verince bu şey içerisindekileri soğutuyor?
Siyah olarak çizilen boruların içinde gezen özel sıvılar vardır. Bu sıvılar piyasada satılmaktadır. R-12, R-22, R-134a gibi kodları vardır. Bu sıvıdaki değişim sayesinde soğutma oluyor ancak marifet sıvıda değil sistemde. (Karıştırılmaması gereken temel nokta bu sıvı ile akvaryum suyu kesinlikle hiç bir noktada temas etmez, içeride gezen sıvı kesinlikle sistem dışında çıkmaz, pompa çalıştıkça döner durur.) Fişi taktığımız ve sisteme tek enerji verdiğimiz kısım kompresördür. Kompresör kendine gelen düşük basınç ve sıcaklığa sahip sıvıyı alır, yüksek sıcaklık ve basınca çıkarır. Kompresörden kompresöre göre yaptığı iş değişir. Örnek olarak diyelim ki: Gelen sıvı -20 derecede ve 100kPa basınçta, bizim kompresörümüzle bunu 800kPa 50 C dereceye çıkarıyoruz ve sıcak buhar elde ediyoruz. Sonra bu buhar kondansöre gidiyor. Kondansörden ısı kaybımız olur.
Kondansörün ne olduğunu aslında hepimiz biliyoruz. Buz dolaplarımızın arkasındaki boydan boya dik duran ılık demir çubuklar bir kondansördür. Sistem ısıyı oradan dışarı atar. Eğer ortam sıcaklığı kondansörden daha sıcaksa sistem çalışmaz veya birbirine yakınlarsa sistem o derecede verimsizleşir.
Kompresörde sıcaklığı 50 dereceye arttırıp sonra 30'a düşürdük, bunu niye yaptık diye düşünülebilir. Sıcaklık aslında istem dışı yükseldi bizim için önemli olan basıncı yakalamaktı, basıncımız hala 800kPa, eğer kompresör olmasaydı 100kPa olacaktı.
Şimdi X olarak gösterilen genleşme valfine geldik. Olay burada gerçekleşiyor. Valfin dar ağzından geçen sıcak sıvı geçtiği noktadan sonra genleşip soğuk sıvı ve buhara dönüşüyor ve 30 dereceden -25 dereceye soğuyor tabi bu arada 800kPa basınç 100kPa civarına düşüyor. Oradan çıktık ve evaporatöre geldik. Akvaryum suyunu işte burada soğutacağız. Soğuyan gaz sıvı karşımı evaporatöre geldiğinde burada -25 derece olacak, su sıcaklığımız çok daha yüksek olacağı için ısı alış verişi olacak. Bu geçişten maksimum verim almak için çok iyi iletkenler kullanmak gerekir. Örneğin filtreden çıkan akvaryum suyu bu noktada iletken borunun içinden geçerken, bu boru da soğuk sıvının içinde olursa suyumuzu soğutmuş oluruz. -25 dereceki sıvı sıcaklığımız akvaryum suyundan ısı aldığımız için -20 dereceye çıkar, tabi akvaryum suyuda o noktada iyi derecede soğur. -20 derece sıcaklık ve 100kPa basınca sahip sıvı baştaki hale dönüp kompresöre girip sonsuz devirdaime devam eder.
Verilen sayılar sistemden sisteme değişiklik gösterir ancak sistemin temel prensibi budur. Yapımındaki en büyük sorun evaporatörde kullanılacak iletken malzemedir. Bu malzeme suyla etkileşime girmeyecek kararlı bir malzeme olmalıdır.
Yazılar ve çizimler Refet Ali Yalçın'a aittir. İzin alınmadan başka bir yerde yayınlanamaz.
