SOĞUTMA TEKNİĞİ VE SOĞUK DEPOCULUK UYGULAMALARI Leave a comment

SOĞUTMA TEKNİĞİ VE
SOĞUK DEPOCULUK UYGULAMALARI

ÖZET
Soğutma tekniğinin büyük boyutlu soğuk depoculukta uygulanması proje, imalat ve montaj ile işletmeye alma esasları yönünden çok önemli bir mühendislik bilgi, tecrübe ve uygulama yetenek ve becerilerini gerektir.
Ancak günümüzde bu tür yetenek ve beceriler saf dışı edilerek soğuk depoculukta her soğuk veya donmuş oda için ayrı ayrı ve klasik olarak geliştirilen tek kademeli paket tipi soğutucuların kullanılması yoluna gidilmektedir.
Soğutma sistemlerinde su soğutmalı kondanserlerin ve hatta donmuş muhafaza ve şok odalarında çift kademeli soğutma devrelerinin avantajları nazara alınmadan, bu tür uygulamalar sınırlı boyutlu bir veya birkaç odalı soğuk depolar için uygun bir uygulama kabul edilmesine rağmen çok amaçlı taze veya donmuş muhafaza odalı ticari soğuk depolar için ilk yatırım ve enerji masrafları ile, bakım, onarım ve revizyon masraflarını arttıracağından mühendislik yönünden uygun bir uygulama değildir.
1. GİRİŞ
Tüm endüstriyel işletmelerde olduğu gibi soğuk depoculukta da minimum yatırım ve minimum işletme masrafı ile, etkinlik ve verimlilik esastır. Ticari tür soğuk depoculukta gıda ürünleri taze veya donmuş olarak saklanır. Gıda ürünün taze olarak saklanması, ± 0° C ila +15°C sıcaklıklar altında, donmuş olarak saklanması ise -10°C ila -30°C sıcaklıklar altında yapılır.
Gıda ürününün taze veya donmuş saklanması, ürünün türüne ve saklama süresine bağlıdır. Örneğin, 1 ila 3 hafta içinde tüketim için yağsız sığır eti ± 0°C sıcaklık altında taze olarak, 4 hafta ila 12 ay içinde tüketimler için tüketim süresine göre -10°C ila -30°C sıcaklık altında donmuş olarak saklanır. Elma, armut ve ayva gibi meyvalar ±1°C sıcaklık altında, portakal, limon ve greyfurt gibi turunçgiller +10°C ila +15°C sıcaklıklar altında 6 ay’dan 8 ay’a kadar uzanan tüketim süreleri için taze olarak saklanır.
Teknoloji uygulamasında teşkilat müşkülattır. Ancak bu tekerleme, teknoloji bilgi ve yeteneği sınırlı toplumlar için daha da geçerlidir. Oysa, teknoloji bilgi ve becerileri geliştikçe toplumlar daha teşkilatlı teknoloji uygulamalarını herhangi bir müşkülat çekmeden rahatlıkla ifade edebilmektedirler.
Soğuk depoculukta, taze saklama olarak sınıflandırılan muhafaza usulünde genellikle olduğu gibi donmuş muhafaza usulünde de tek kademeli soğutma devresi ile soğutma ihtiyacına cevap verilmesi yoluna gidilmektedir.
Oysa donmuş saklama olarak sınıflandırılan muhafaza usulünde özellikle çift kademeli soğutma devresi ile, soğutma ihtiyacına cevap verilmesi yoluna gidilmesi daha uygundur. Çift kademeli soğutma devresi ile dondurma veya donmuş muhafaza işlemi daha etkin ve daha verimli sağlanabilir. Ayrıca çift kademeli soğutma devresinde iki ayrı kompresör kullanılasına rağmen, volümetrik verim yüksekliğinden bu iki farklı kompresör boyut ve maliyet bakımından tek kademeli soğutma devresindeki tek kompresöre nazaran daha uygun ve daha raut bir soğutma devresi elde

edilebilmesine imkan vermektedir. Ayrıca soğutucu akışkan olarak, amonyak kullanılması durumunda
çift kademeli soğutma devrelerinde özellikle ve genellikle olduğu gibi tek kademeli soğutma
devrelerinde de soğutma kompresörleri ile soğutma tesis ve techizatı boyut ve maliyet olarak bir hayli
küçülmekte ve azalmakta ve dolayısı ile, daha kompakt ve daha raut bir tesis elde olunmaktadır.
Soğutucu akışkan olarak amonyak, soğutma devresinde çelik ve demir alaşımı malzeme
kullanılmasına imkan vermektedir. Oysa, diğer soğutucu akışkanlarda ise soğutma devresinde
genellikle bakır ve bakır alaşımı malzeme kullanılmasına zaruret vardır. Çelik ve demir alaşımı
malzemeden mamul tesis ve techizat bakır ve bakır alaşımı malzemeye göre çok daha az maliyetlidir.
Bu durum bilhassa büyük boyutlu ticari soğuk depolar ve endüstriyel soğutma tesislerinde soğutucu
akışkan olarak amonyak kullanılmasına da önemli bir avantaj teşkil etmektedir.
2. Soğutucu Akışkanlar
Soğutucu akışkanlar genellikle:
1. Elementler,
2. İnorganik bileşenler,
3. Organik bileşenler,
4. Halokarbonlar,
5. Florine halokarbonlar,
6. İzentropik karışımlı florine halokarbonlar
olarak sınıflandırılırlar.
Bu sınıflandırmada yer alan element soğutucu akışkanlara örnek olarak hidrojen (R-702), helyum (R-
704), azot (R-728) ve oksijen (R-732) gösterilebilir. Bu tür soğutucu akışkanlar genellikle aşırı soğutma
uygulamalarında kullanılır.
Amonyak(R-717), su (R-718) ve karbondioksit (R-744) gibi soğutucu akışkanlar inorganik bileşenli
soğutucu akışkan olup, bu soğutucu akışkan türlerinden su genellikle bilinmekte, amonyak ise ticari ve
endüstriyel soğutma uygulamalarında tercihan kullanılmakta, karbondioksit ise kuru buz imalinde ve
aşırı soğutma uygulamalarında kullanılmaktadır.
Organik bileşenli soğutucu akışkanlar metan (CH4)(R-50), etan (C2H6)(R-170), propan (C3H8)(R-290),
isobütan [(CH3)3CH](R-600a) vb. hidrokarbonlar, yani; organik bileşenli soğutucu akışkanlardır. Bu tür
soğutucu akışkanlardan isobütan, florine halokarbonlardan klor ağırlıklı bileşenli olanlarının atmosfer
üstünde ozon şemsiyesini bozması karşısında, soğutma tekniğinde soğutucu akışkan olarak
kullanılmaya başlamıştır.
Halokarbon soğutucu akışkan olarak diklorometan (CH2Cl2)(R-30), klorometan (CH3Cl)(R-40) vb.
metan bileşenleri bilinmekte olup, bu tür soğutucu akışkanlar soğutma tekniğinde genellikle kullanılma
alanı bulamamıştır.
Florine halokarbonlardan:
trikloraflorametan (CCl3F) (R-11)
dikloraflorametan (CCl2F2) (R-12)
kloratriflorametan (CClF3) (R-13)
kloradiflorametan (CHClF2) (R-22)
vb. soğutucu akışkanlar bugüne kadar soğutma tekniğinde yaygın biçimde kullanıla gelmiştir. Ancak
bu tür soğutucu akışkanlar atmosferde uzun ömürlü olup, ömürlerinin hitamında bünyelerinde mevcut
klor:
Cl+O3 → ClO+O2
basit kimyasal eşitliğinden de görüleceği üzere atmosfer üzerindeki ozon şemsiyesini bozmaktadır.

Bu nedenle başta ozon tahrip etkisi en yüksek olan R-11 ve R-12 gibi soğutucu akışkanların kullanımı
ve üretimi yasaklanmış olup, ozon tahrip etkisi daha olan R-22, R-502 ve R-504 gibi soğutucu
akışkanların sınırlı ölçüde kullanılmasına belirli bir süre devam edilecektir.
Ozon şemsiyesindeki bozulmanın dünyamızın iklim koşullarına oldukça olumsuz etkisi karşısında
ozon şemsiyesini doğal durumu ile korumamız kaçınılmaz olmakta ve dolayısı ile ozon şemsiyesini
bozucu bu tür ve özellikteki soğutucu akışkanların artık kullanılmaması ve üretilmemesi
gerekmektedir.
Bu tür soğutucu akışkanlara alternatif soğutucu akışkan olarak isobütan [(CH3)3(CH) (R-600a) ve
Amonyak(NH3) (R-717) esasen mevcut olup, bu tür soğutucu akışkanlar atmosferde sıfır ömürlü olup,
ayrıca ozon şemsiyesini tahrip etkileri ise hiç yoktur.
Ayrıca florine halokarbonlar gurubundan tetrafloraetan (CH2F-CH3) (R-134a)’da ozon şemsiyesini
tahrip etkisi sıfır olan bir soğutucu akışkan olarak geliştirilmiş ve soğutma uygulamasında genellikle
soğutucu akışkan R-22’nin yerine kullanımına arz edilmiştir.
Bunun dışında son zamanlarda yine ozon şemsiyesini tahrip etkisi sıfır olan soğutucu akışkan KLEA-
404A ‘da geliştirilmiş olup soğutucu akışkan R-22’nin yerine kullanıma arz edilmiştir.
İzentropik karışımlı florine halokarbonlardan; R-502 (CHClF2/C2ClF5) İLE, R-504 (CH2F2/C2ClF5) özel
durumlarda ve sınırlı olarak genellikle kullanılmaktadır. Ancak ozon şemsiyesini tahrip etkisi
bakımından R-504, R-22 ile eşdeğer, R-502 ise R-22’ye göre bir miktar daha tahrip etkilidir.
Bu nedenle bu tür izentropik karışımlı soğutucu akışkanların da soğutucu akışkan R-22’de olduğu gibi
ancak sınırlı ölçüde ve belirli bir süre kullanılmasına devam olunacaktır.
3. Kullanılabilir Soğutucu Akışkanlar
Tablo-1 ve Şekil-1’de bugün için genellikle kullanılan veya kullanıla gelen soğutucu akışkanların
olabilir sıcaklık değerlerine göre doyma basıncı değerleri çizelge halinde ve grafik olarak verilmiştir.

4

Gene bu çizelge ve şekilde yer alan diğer soğutucu akışkanlardan R-600a, R-134a ve KLEA-404A ile
R-717 ozon şemsiyesini tahrip etkisi sıfır olan soğutucu akışkanlar olup, soğutma tekniği
uygulamasında kullanımına devam olunacak soğutucu akışkanlardır.
Bu soğutucu akışkanlardan R-717, yani; amonyak(NH3), ayrıca çevre dostu ve soğutma tekniği
yönünden dürüst bir soğutucu akışkandır. Ancak soğutma tekniğinde kullanımı mühendislik bilgi,
beceri ve tecrübesine ihtiyaç gerektirir.
Öte yandan termos taşıt araçları ile gıda maddesi nakliyesinde sıvı azot(N2) ve sıvı karbondioksit
(CO2) veya katı karbondioksit (Kuru buz)’ dan soğutucu akışkan olarak kullanılmaktadır.
Bu tür sıvı veya katı soğutucu akışkanlar atmosfer basıncına eşit termos taşıt aracının çevre ile ihata
edilmiş kapalı hacmine belirli ve ölçülü bir biçimde açılırsa sıvı azot -195.8°C, sıvı karbondioksit –
56.5°C sıcaklık altında ve buhar halinde yayılır. Katı karbondioksit ise -78.5°C sıcaklık altında ve
sıvılaşmadan (süblümleşme) buhar durumunda yayılır.
Buharlaşma miktarı belirli usul ve sistemler altında kontrol edilerek bu tür soğutucu akışkanlarla soğuk
termos taşıt araçlarında istenilen sıcaklıkta soğutma yapabilmektedir.
Ancak bu tür soğutma uygulamasında sürekli çevrim esasına dayalı bir makine ve tesisat sistemine
gerek olmadığından bu tür soğutma uygulaması makine ve tesisat yönünden basittir. Ancak soğutma
işleminin devamı için sıvı azot veya sıvı karbondioksit’in tükendikçe devamlı ve ara vermeden
takviyesine ihtiyaç vardır.

soğutma teknikleri

Bir cevap yazın

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Translate »