SOĞUTMA YÜKÜ HESABI. Kadir İSA

SOĞUTMA YÜKÜ HESABI

Kadir İSA

Isı Kazancı

4°C

35°C

ISI

2

Isı Kaybı

22°C

5°C

ISI

3

Neden Soğutma?

Gıda Güvenliği

• Bakteriler +8 ...+68 C arasında 20 dakikada bir bölünerek çoğalabiliyorlar.

• 1 adet bakteri 12 saatte 69 milyar adet olabiliyor.

• Bazı bakterilerin ürettiği toksinler çok yüksek sıcaklıklarda bile bozulmaya uğramazlar.

Neden Soğutma?

•Proses/Teknolojik

Soğutma Çevrimi

Soğutma Yükü Hesabı

• Yaş meyve ve sebzelerin fiziksel ve kimyasal değişimleri üzerinde ortamdaki hava, ışık, sıcaklık ve rutubet etkili olmaktadır.

• Besin maddelerinde bakteri, küf ve mayalar gibi

mikrobiyolojik faktörlerin en uygun çalışma

sıcaklıkları 25°-35°C arasında olup, bu sıcaklıklar

0°C’ye düşürüldüğünde söz konusu küçük canlıların

aktiviteleri yavaşlamaktadır.

• Meyve ve sebzelerin donması durumunda hücreleri çatlar ve depodan çıkarıldıktan sonra oksitlenme olayı ile daha çabuk bozulduklarından donma istenmeyen bir durumdur.

• Soğuk ortamlarda depolanan yaş meyve ve sebzelerin donma derecelerinin üstünde muhafaza edilmesi gerekmekte olup bu sıcaklıklar –1°C ile +15°C arasında değişmektedir.

• Sebze ve meyvelerin kuruma (aşırı nem kaybetme) sebebiyle bozulmasına karşı en iyi önlem bağıl nem seviyelerini yeterli düzeyde tutmaktadır.

• Ayrıca, havanın sirkülasyon şekli ile maddelerin paketleme tarzı ve fiziksel ölçüleri de su kaybında etkili olmaktadır.

• Soğuk odada muhafazası gereken bağıl nem seviyeleri çeşitli gıda maddeleri, sebze ve meyveler için tablolar halinde verilmiş olup, nem seviyesi artışı bu tablo değerlerinin %3-%5’i sınırları içinde kalmalıdır

Projelendirme Esasları

Soğuk odaların projelendirilmesinde sırasıyla aşağıdaki hususlar tespit edilmeli veya hesaplanmalıdır.

• Besin maddelerini doğal durumlarında saklayabilmek, besin maddelerinin cinsine göre belirlenmiş uygun düşük bir sıcaklık ve bağıl nemde tutulması ile sağlanabilir. Bu nedenle, öncelikle soğutulacak maddenin cinsi ve buna bağlı olarak da soğuk odanın iç sıcaklık ve bağıl nemi belirlenir.

• Konulacak ürün cinsine ve ürün kapasitesine göre,

odanın büyüklüğü tespit edilir. Oda boyutları

belirlenirken, ürünler etrafındaki iç hava hareketleri

düşünülmeli, seçilecek buharlaştırıcıya uygun olmalıdır.

• Soğuk odanın yapılacağı yere ait dış şartlar belirlenir. Isı kazançlarını azaltmak için mümkün ise odanın güneşe göre konumunda düzeltmeler yapılmalıdır.

• Döşeme, yan hacim, çatı sıcaklıkları belirlenir.

• İç ve dış şartlar göz önünde tutularak, oda duvar konstrüksiyonu ile en ekonomik yalıtım malzemesi ve kalınlığı belirlenir.

• Isı kazançları hesabı yapılır.

• Kapasiteye, ürün cinsine göre soğutucu akışkan cinsi seçilir.

Projelendirme Esasları

• Buharlaştırıcı, yoğuşturucu ve kompresör kapasiteleri belirlenir.

• Yoğuşturucunun havalı veya sulu olmasına karar verilir. Soğutma kulesinin kapasitesi tespit edilir.

• Buharlaştırıcı fanlarının kapasite kontrolleri yapılır.

Sayıları tespit edilerek, oda içindeki yerleştirilmesi yapılır

• Boru çapları hesaplanır.

Projelendirme Esasları

Isı Kazançları

Soğutma yükünü meydana getiren ısı kazançlarını dört grupta toplamak mümkündür.

• Soğutulan hacmi çevreleyen duvar, döşeme ve tavandan iletim ve taşınımla geçen ısı kazancı (transmisyon ısısı)

• Soğutulan hacme dışardan daha yüksek ısı tutumundaki havanın girmesiyle gelen ısı kazancı (infiltrasyon ısısı)

• Soğutulan hacme konan malların ısısı (sebze ve meyvelerde olgunlaşma ısısı da oluşur)

• Soğutulan hacmin içerisindeki ışıklardan, insanlardan, motorlardan ortaya çıkan ısı kazancı.

Transmisyon Isı Kazancı

Transmisyon ısısının mümkün olduğunca düşük tutulmasında pek çok yarar vardır. Bunun sağlanabilmesi duvarlarla tavan ve döşemenin ısı geçirme kat sayısının düşük tutulması ile mümkün olacaktır. Bu ısının hesaplanabilmesi için aşağıdaki bilgilere ihtiyaç vardır.

• Yalıtım malzemesinin kalınlığı ve cinsi

• Yapı konstrüksiyonu

• Soğutulacak hacmin fiziksel ölçüleri

• Soğutulacak hacmin ve dışındaki hacimlerin sıcaklıkları

ile güneş ışınlarının etkileri

İletim ve Taşınım

İletim ve taşınımla olan transmisyon ısı kazancı:

Qt= K.A.(Td-Ti) (3.1)

bağlantıdan hesaplanır. Burada;

K: Toplam ısı geçirgenlik katsayısı (W/m²K) A: Cidarın ısı geçiş alanı (m²)

Td: Dış ortam veya komşu hacim sıcaklığı ( °C) Ti: iç oda sıcaklığı ( °C)

n adet katmandan meydana gelmiş düzlem bir cidardaki toplam ısı geçiş katsayısı ; 1 1 n di 1

 =  + Σ  +  (3.2) K hi i=1 ki hd

eşitliğinden bulunabilir. Burada;

hi = İç yüzeydeki ısı taşınım katsayısı (W/m²K) hd= Dış yüzeydeki ısı taşınım katsayısı (W/m²K) di= i. Katman kalınlığı (m)

ki= İ. Katmanın ısı iletim katsayısı (W/mK)

Yapı Konstrüksiyonu

• Yapı konstrüksiyonu, gerek soğutma yükünün azaltılması gerekse kuruluş ve işletme masraflarını etkilemesi yönünden çok önemlidir. Bu husus mimar ve inşaat mühendisi ile beraber etüt edilip saptanmalıdır.

• Soğutulacak hacmin fiziksel ölçüleri tasarım halindeki bir hacim için mimari plandan alınır. Mevcut bir bina için ise yerinde yapılacak gerçek ölçümlerle tespit edilir.

• Duvar, döşeme ve tavan yüzeylerinin hesaplanmasında

odanın yalıtımsız çıplak iç boyutlarının kullanılması

yeterli bir yaklaşım sağlayacaktır. Ancak yalıtım kalınlığı

az ve duvar konstrüksiyonunun ısı geçirgenliği fazla ise,

bu takdirde dıştan dışa ölçülerinin kullanılması daha

emniyetli olacaktır.

Sızıntı ( Hava Değişim ) Isısı

Soğuk oda kapısının her defa açılıp kapanmasında bir miktar harici sıcak hava soğuk odaya girerek ek bir soğutma yükü oluşturur. Harici havada daha fazla olan su buharı da bu soğutma yükünün bir parçasını oluşturur.

Bu yükün sağlıklı bir şekilde tespit edilmesi gerçek kullanma durumunun bilinmesi ile mümkündür. Bu ise çoğu zaman kullanılan ısı tutumuna göre değişmektedir. İnfiltrasyon ısısı (Qi) aşağıdaki denklemden hesaplanır.

İnfiltrasyon ısısı = Hava değişimi x Oda net hacmi x ( h^d-hi)* ρh (kW) ρh : Giren havanın yoğunluğu (Kg/m³)

hd:Dış havanın entalpisi ( kJ/kg) hi: iç havanın entalpisi (kJ/kg)

Mal Isısı (Ürünlerden Gelen Isı)

Soğuk odaya muhafaza edilmek üzere konulan değişik türden malların meydana getirdiği ısı, zaman zaman soğutma yükünün en önemli ve en büyük bölümünü teşkil etmektedir. Ayrıca soğuk odaya konan mal cinsi önceden belirli olduğu halde birim zamandaki hareket miktarı kullananın ihtiyaç ve isteğine göre değişebilmektedir.

Yükleme kat sayısının anlamı ise, ön soğutma odalarına konan malın ilk andaki sıcaklığı ile oda sıcaklığı arasındaki büyük farklılıklar nedeni ile ilk yüklemeden hemen sonra soğutma cihaz ve ekipmanı üzerinde aşırı bir ısı yükü meydana gelir. Halbuki, soğutma yükü hesaplanırken mal yükü zamana göre eşit şekilde dağıtıldığı kabul edilir.

Bu durumu gerçektekine yaklaştırmak üzere, hesaplanan mal yüküne bir yükleme kat sayısı uygulanıp soğutma ekipmanının daha büyük seçilmesi sağlanır. Dolayısıyla, ön soğutma odasına konan malın ilk saatlerde oda sıcaklığının aşırı derecede yükselmesi ve soğutma süresinin uzaması önlenmiş olur.

Ön Soğutma

Yapılan araştırmalar sonucu soğuk odalara muhafaza edilmek üzere konulacak meyve, sebze, et, süt, yumurta gibi maddelerinin tabi kaynaklardan alındıktan sonra bir ön soğutmaya tabi tutulup süratle soğutulması ve daha sonra uzun süreli muhafaza odalarına konulması bu maddelerin soğuk odada muhafaza süresini uzatmaktır.

Mal ısısı ile ilgili olarak önemli olan diğer bir ısı kaynağı da olgunlaşma ısısıdır. Bütün sebze ve meyveler olgunlaşmalarını soğuk muhafaza sırasında hatta pazarlama sırasında da devam ettiren maddelerdir.

Bunun anlamı meyvelerin ve sebzelerin bir solunum yaptığı ve bu esnada havadaki oksijeni alıp yerine karbondioksit neşretmesi demektir. Meyvelerde buna olgunlaşma denir ve elma, muz gibi bazı meyvelerde bir seviyeye kadar istenen bir durumdur.

Donma Noktasının Üstündeki Sıcaklığa Kadar Soğutma

m x C1 x (t2-t1)

Q1 =  x Yükleme katsayısı ( kW ) Soğutma zamanı (sn)

m: Ürün miktarı (kg)

C1: Ürünün donmadan önceki ısınma ısısı (kJ/KgK) t2: Ürünün odaya girişteki sıcaklığı (°C)

t1:Ürünün soğutma sonundaki sıcaklığı (°C)

Ön soğutma odaları için ayrıca yükleme katsayısı uygulanacaktır.

Donma sırasında alınacak ısı : m x C

Q2 =  (kW) Donma zamanı (sn)

C: Donma ısısı (kJ/kgK)

Donduktan sonra derin soğutma :

m x C2 x (t donma –tm)

Q3 =  (kW) Soğutma zamanı (sn)

C2: Donmadan sonraki ısınma ısısı (kJ/KgK) tdon: Ürünün donma sıcaklığı (°C)

tm: Ürünün donma sonu sıcaklığı (°C)

Muhafaza sırasında ürüyen ısı ( olgunlaşma ısısı)

Q4 = m x Colg (W)

Colg: Olgunlaşma ısısı (W/kg)

Diğer Isı Kazançları

Soğuk oda içinde zaman zaman çalışan insanlardan, elektrik motorlarından, aydınlatmadan, forklift gibi makinelerden ve kar eritme (defrost) işlemlerinde açığa çıkan ısılar göz önüne alınmalıdır.

Günlük çalışma süreleri göz önüne alınarak aydınlatma lambalarının, vantilatör elektrik motorlarının, varsa forklift motorlarının güçleri doğrudan (W) olarak ısı kazancı şeklinde hesaba katılır.

Bilhassa büyük hacimli soğuk muhafaza depolarında soğutulan hacme forklift, vinç, motorlu bataryalı nakil arabaları vs. gibi elamanlar sokulmaktadır. Bunların meydana getireceği ısı yükü bu elemanın türüne ve soğutulan hacimde kaldığı süreye göre hesaplanıp soğutma yüküne ilave edilmektedir.

İnsanlardan Gelen Isı Kazançları

Yapılan işe göre insanlardan çıkan ısı değişebilmesine rağmen , soğuk oda içinde sıcaklığa bağlı olarak Tablo 3.9 ’ da verilen ortalama değerler alınabilir. İnsanlardan gelen ısı kazancı (3.7) eşitliğinden hesaplanır.

Qi= n (kişi) x W (Watt) x ZO (W) (3.7)

ZO= çalışma süresi/gün

TABLO-3.9 insanlardan gelen ortalama soğuk oda ısı yükü Oda sıcaklığı (⁰C) Yayılan ısı

(Kcal/hxkişi)( W) Oda sıcaklığı (⁰C) Yayılan ısı (Kcal/hxkişi)(W)

+10 180 (210) -10 290(336)

+5 210(245) -15 315(365)

0 235(275) -20 340(395)

-5 260(302) -25 365(425)

NOT: sık sık girip çıkma halinde %10 ile %25 ilave edilecektir.

Aydınlatma ve Elektrik Motoru

Aydınlatmadan gelen ısı kazancı:

Aydınlatmadan gelen ısı kazancı (3.8) eşitlikten hesaplanır.

Qa = n (adet) x W (Watt) x ZO (W)

W: Lambanın gücü

Elektrik motorlarından gelen ısı kazancı:

Elektrik motorlarından gelen ısı kazancı (3.9) eşitliğinden hesaplanır.

Qe = n (adet) xW (Watt)x ZO (W)

TABLO-3.10 Elektrik motorlarından gelen ısı yükü (Kcal/h x BG) Motor gücü (BG) Motor ve tahrik

edilen eleman soğuk oda içinde

Tahrik edilen elemanın bulunduğu

hacim (ayrı)

Motorun bulunduğu hacim (ayrı)

1/8-1/2 1070 640 430

½-2,0 930 640 290

3,0-20,0 740 640 100

1kW=1.36 BG (1BG=0,736 kW)

Defrost Sırasında Verilen Isı

Elektrikle buz çözmeli sistemler:

Elektrikli buz çözme sırasında verilen ısı (3.10) eşitliğinden hesaplanır.

Qed = n x W x ZO x F

n: adet W: watt

ZO: Zaman oranı (saat /24 saat) F:buz çözme faktörü 0,5

Sıcak gaz buz çözme sistemlerinin vereceği ısı:

Sıcak gaz ile yapılan buz çözme ısısı sistemin kondenserinden atılan ısıya yakın olacaktır. Ve aynı kabul edilebilir. Ancak bir kompresöre birden fazla evaporatör bağlanır ise bunlara sıra ile buz çözme uygulanıyorsa bu takdirde toplam kondenser ısısını evaporatör sayısına bölmek gerekir.

Elektrikli buz çözme sisteminde olduğu gibi yine bir buz çözme faktörü uygulanmalıdır. (F) sıcak gazlı sistemler için F = 0,4 olabilir.

Qsgd = n x qev x KEO x ZO x F (W) (3.11)

Qed : Sıcak gazlı buz çözme n: Adet

qev: Evaporatörsoğutma kapasitesi (kW) KEO: qk/ qe (kondenser-evaporatör ısı oranı) ZO: Zaman oranı (saat / 24 saat)

F: Buz çözme faktörü

Ekipman Seçimi

Soğutma yükü hesaplandıktan sonra bundan asıl maksat olan ekipman seçimine geçilir. Ekipmanın kapsamı kompresör, kondenser, evaporatör, genişleme vanası, solenoid vana, filtre kurutucu, boru tesisatı, basınç ayarlayıcı vanalar, sıvı deposu ve diğer soğutma aksamıdır. Bu elemanların seçiminde aşağıdaki bilgilerin bilinmesi gerekir.

• Oda sıcaklığı ve nem seviyesi

• Oda sıcaklığı-evaporatör sıcaklık farkı

• Emme hattı basınç kaybını karşılamak için gerekli sıcaklık

• Yoğuşma sıcaklığı

• Kompresörün günlük çalışma süresi

• Evaporatör fanlarının günlük çalışma süresi

Kompresör Çalışma Süresi

Kompresörlerin günlük çalışma süreleri 14 ile 20 bazen de 22 saat alınabilir. Kompresör ve evaporatör fanları için

günlük çalışma süreleri aşağıdaki gibi verilebilir.

• 2°C ve üzerindeki oda sıcaklıklarında - kompresör 14 ile 18 saat ve evaporatör fanları 22 saat

• -2°C ile 1°C oda sıcaklıklarında - kompresör 20 saat, evaporatör fanları 23 saat, günde 4 defa defrost (15’er

dak)

• -15°C ve altındaki oda sıcaklıklarında - kompresör 18

saat, evaporatör fanları 22 saat, günde 6 defa defrost

(20’şer dak)

Soğutma Yükü Hesap Tablosu

Tarih .... / ... / 20... I S I K A Z A N Ç L A R I H E S A B I (kW) Oda No

Hesabı Yapan PROJE DONELERİ İÇ DIŞ KOMŞU HACİM SICAKLIĞI

Kontrol Eden Kuru Termometre [^oC] a)

Büro Yaş Termometre [^oC] b)

İşin Adı İzafi Nem (ϕ) [%] c)

Yeri Rakım d)

İşin Sahibi Enlem Derecesi e) Tavan

Kullanım Amacı Bölge f) Döşeme

ODA ÖLÇÜLERİ (yalıtımsız) En[m] Boy[ m] Yük.[m] Oda Hacmi (V) [m³]

I- İLETİM VE TAŞINIMLA OLAN ISI KAZNÇLARI (Duvar, Tavan, Döşeme) (Qt) (*) Solar sıcaklık farkını ekleyiniz.

İşare

t Yön En

(m) Boy

(m) Yüzey

(m²) Adet Çıkarılan Alan (m²) Net

Alan (m²) Ku

(W/m² K) ∆t (*)

(^oC) Isı gücü

(kW)

İletim ve taşınımla toplam ısı kazancı (kW) II-HAVA DEĞİŞİMİNDEN GELEN ISI (Qi)

Hava değişimi 24 saat [defa] Dış hava entalpisi (hd) [kJ/kg] Hava değişim ısı ka

(kW) Yoğunluk (ρ) [kg/m³] İç hava entalpisi (hi) [kJ/kg]

Oda hacmi (V) : ... [m³ ] x ... [defa hava değ./ 86400 s] x (hd : ... - hi : ...) x ρ : ...

=

III-ÜRÜNLERDEN GELEN ISI KAZANÇLARI (Qm)

İşlem Türü Malın Türü Ağırlık

(kg) ∆T

(^oC) Özgül ısı (kJ/kg.K) Donma Isısı(kJ/kg) Solunum ısısı (W/kg)

Soğutma Süresi (Saniye)

Ürün ısı kazanc (kW) Donmadan önce

Donma Donduktan sonra Olgunlaş. ve Soluma

Mallarla ilgili yan ısı Kasa, kutu, vs Diğerleri Ürünlerden gelen toplam ısı kazancı [kW]

IV-ODA İÇİNDEKİ DİĞER ISI KAZANÇLARI (Qd) Diğer ısı kazaçları (kW

a) İnsan ... (Kişi) x ... (W) x ... (zaman oranı) b) Aydınlatma ... (Tane) x... (W) x ... (zaman oranı) c) Motor ... (Tane) x ... (W) x ... (zaman oranı) d) Elektrik Buz çözme ... (Tane) x ... (W) x ... (zaman oranı) x0,5 e) Sıcak Gaz Buz

çözme ... (Tane) x ... (W) x …... (zaman oranı) x0,4 f) Diğerleri ... ...(W) x ....……( zaman oranı) Oda içindeki diğer ısı kazançları toplamı (kW)

TOPLAM ISI KAZANCI (QT ) [kW]

EMNİYETLİ TOPLAM ISI KAZANCI (QET= 1.1 QT ) [kW]

Soğuk Hava Deposu Projelendirme Örneği

Mimari ön projesi aşağıda verilen bir soğuk hava deposunda elma saklanması düşünülmektedir. Odayla ilgili diğer bilgiler aşağıda verildiğine göre bu soğuk hava deposunun soğutma yüklerinin hesabını yapınız.

K

15 m

Kompresör Dairesi 10m h=4m

Elma 2°C

Koridor

Veriler

- Mahal : BALIKESİR 2- Dış Mahal Verileri:

. Kuru termometre sıcaklığı Tab.2.2 = 38°C . Yaş termometre sıcaklığı Tab2,2 =27°C . Bağıl nem psikrometrik diy. = 0,45 . Dış hava entalpisi = 85,5 kj/kg . Dış havanın yoğunluğu = 1,11 kg/m³ 3-İç Mahal Verileri:

. İç sıcaklık Tab.2,6(-1 ila +4) = +2 °C . İç bağıl nem Tab.2,6 = 0,90

. İç havanın entalpisi psik diy. = 12,5 kj/kg - Komşu Hacim Sıcaklıkları (Tab.2,3)

. Kompresör dairesi (su soğ T⁰) = 38°C . Koridor T0 – 5 = 33 °C . Toprak döşeme sıcaklığı = 25 °C . Tavan sıcaklığı (iç hacim) T⁰ – 5 = 33 °C Güneş Işınları Etkisi (Tab2.6)

. Batı cephesi (açık renk) = +3 °C

Oda hacmi 10x15x4 m = 600 m³ Hava değişim sayısı Tab.2.7 = 3,4

Elmanın yükleme miktarı = 1000 kg/m²

Elmanın depolanma yüzdesi = % 75

- Elmanın odaya yüklenecek miktarı 0,75x (10x15)x1000= 112.500 kg - Elmanın günlük odaya yüklenecek miktarı % 5 = 0,05x 112.500= 5625 kg - Elmanın odaya giriş sıcaklığı = 33°C

- Elmanın donmadan önceki özgül ısısı Tab.2.6 C¹ = 3,68 kj/kg - Elmanın olgunlaşma ısısı Tab.2.8 C= 10x10^-3 W/kg - Odada 4 işçi günde 4 saat çalışmaktadır.Tab.2.9 =275 W

- Odada 750 W’ lık 3 adet vantilatör motoru günde 24 saat çalışmaktadır.

- Odada 100 W’lık 8 adet lamba günde 4 saat yanmaktadır.

- Odada 4 adet 1500W’lık elektrikli ısıtıcıyı bir evaporatör Günde toplam 1 saat buz çözme işlemi için çalıştırıyor.

- Tesisatta R-22 gazı kullanılıyor.

- Yoğuşturucu su soğutmalı tiptir.

- Yoğuşma sıcaklığı =40 °C - Yoğuşturucuya su giriş sıcaklığı Tyaş +4 = 31 °C - Yoğuşturucudan su çıkış sıcaklığı = 36 °C

- Evaporasyon sıcaklığı % 90 nem için 9-10 daha düşük= -8 °C - Kompresörün günlük çalışma süresi = 18 saat

Çözüm

Tablo 3.1 Oda Tansmisyon ısı kazançları hesap tablosu Yüzeyin

cinsi

Yön En- Yük m

Boy m

Yüzey

alanı m² K W/m²K

∆T

°C Isı kazancı W Dış duvar K 4 15 60 0,34 38-2=36 734 İç duvar D 4 10 40 0,33 38-2=36 475 İç duvar G 4 15 60 0,33 33-2=31 614 Dış duvar B 4 10 40 0,34 38+3-2=39 530 Tavan - 10 15 150 0,36 33-2=31 1674 Döşeme - 10 15 150 0,36 25-2= 23 1242 TOPLAM 5269

Tablo 3.2 Oda duvar, döşeme ve tavanında kullanılacak malzemelerin ısı iletim katsayıları

Malzeme K (w/m²K)

Yalıtım malzemesi 0,041 Dolu tuğla 0,7

Sıva 0,87

Beton 1,51

Blokaj 1,74

Mozaik ve moz harcı 1,74

Çözüm

2-HAVA DEĞİŞİMİNDEN GELEN ISI KAZANCI (ENFİLTRASYON ISISI)

Hava değ.say.

QE = x oda hacmi x ( hd- hi ) x ρ ( kW) 86400 Sn (24 saat)

3,4

QE = x 600x (85,5- 12,5 ) x 1,11 = 1,91 kW 86400

3-ÜRÜNLERDEN (MALDAN) GELEN ISI KAZANCI

A- Donma Noktasının Üstündeki Sıcaklığa Kadar Olan Isı Kazancı ( Q¹)

m x C1x (t2-t1)

Q1= (kW) Soğutma zamanı(Sn)

5625 x 3,68 x (33-2)

Q1= = 7,42 kW 86400

B- Olgunlaşma (Solunum) Isı Kazancı (Q²) Q2 = m x Colg

Q2 = 112.500 x 10x10^-3= 1125W = 1,125 kW

MALDAN GELEN ISI KAZANÇLARI TOPLAMI= 8,545 kW

Çözüm

1- DİĞER ISI KAZANÇLARI

A- Aydınlatmadan Gelen Isı Kazançları

Odada 100 W’lık 8 adet lamba günde 4 saat yanmaktadır.

QA= ...(Ad) x ... (W) x ...( ZO) (W)

4

QA= 8 (Ad) x 100 (W) x ---- ( ZO) = 133 W= 0,133 kW 24

B-İnsanlardan Gelen Isı Kazancı

Odada 4 işçi günde 4 saat çalışmaktadır.

Q_İ= ...(Kişi) x ... (W) x ...( ZO) (W)

4

Qİ= 4 (Kişi) x 275 (W) x --- ( ZO) = 183 W = 0,183 kW 24

Çözüm

C- Vantilatör Motorundan Gelen Isı Kazancı

Odada 3 adet 750 watlık vantilatör motoru günde 24 saat çalışmaktadır QV= ...(Ad) x ... (W) x ...( ZO) (W)

24

QV= 3 (Ad) x 750 (W) x ---- ( ZO) = 2250 W= 2,250 kW 24

D- Elektrikli Buz Çözme Sırasındaki Isı Kazancı

Odada 4 adet 1500 W’lık elektrikli ısıtıcıyı bir evaporatör günde toplam 1 saat buz çözme işlemi için

Çalıştırıyor.

QE = n x W x F x ZO (W) 1

QE = 4x 1500 x 0,5 x ---- = 125 W = 0,125 kW 24

n= Buz çözme faktörü 0,5

Çözüm

DİĞER ISI KAZANÇLARI TOPLAMI = 2,691 kW

Tarih .... / ... / 20... I S I K A Z A N Ç L A R I H E S A B I (kW) Oda No

Hesabı Yapan PROJE DONELRİ İÇ DIŞ KOMŞU HACİM SICAK. ^oC

Kontrol Eden Kuru Termometre [^oC] 2 38 a) Kompresör Dairesi 38

Büro Yaş Termometre [^oC] 27 b) Koridor 33

İşin Adı İzafi Nem (ϕ) [%] 0,90 0,45 c)

Yeri Rakım 109 d)

İşin Sahibi Enlem Derecesi e) Tavan 33

Kullanım Amacı Bölge BALIKESİR f) Döşeme 25

ODA ÖLÇÜLERİ (yalıtımsız) En[m] 10 Boy[ m] 15 Yük.[m] 4 Oda Hacmi (V) [m³] 600 I- İLETİM VE TAŞINIMLA OLAN ISI KAZNÇLARI (Duvar, Tavan, Döşeme) (Qt) (*) Solar sıcaklık farkını ekleyiniz.

İşare

t Yön En Yük (m)

Boy (m) Yüzey

(m²) Adet Çıkarılan Alan (m²) Net

Alan (m²) Ku

(W/m² K) ∆t (*)

(^oC) Isı gücü

(KW)

DD K 4 15 60 1 - 60 0,34 36 / 1000 = 0,734

İD D 4 10 40 1 - 40 0,33 36 / 1000 = 0,475

İD G 4 15 60 1 - 60 0,33 31 / 1000 = 0,614

DD B 4 10 40 1 - 40 0,34 39 / 1000 = 0,530

TA - 10 15 150 1 - 150 0,36 31 / 1000 = 1,674

DÖ - 10 15 150 1 150 0,36 23 / 1000 = 1,242

/ 1000 =

İletim ve taşınımla toplam ısı kazancı [kJ/gün] 5,269

II-HAVA DEĞİŞİMİNDEN GELEN ISI (Qi)

Hava değişimi 24 saat [defa] 3,4 Dış hava entalpisi (hd) [kJ/kg] 85,5 Hava değişim ısı kazancı (kW) Yoğunluk (ρ) [kg/m³] 1,11 İç hava entalpisi (hi) [kJ/kg] 12,5

Oda hacmi (V) :..600. [m³ ] x.3,4... [defa hava değ./ 86400 s] x (hd :85,5... - hi : .12,5....) x ρ : ...1,11... = 1,91 III-ÜRÜNLERDEN GELEN ISI KAZANÇLARI (Qm)

İşlem Türü Malın Türü Ağırlık

(kg) ∆T

(^oC) Özgül ısı (kJ/kg.K) Donma Isısı(kJ/kg) Solunum ısısı (W/kg)

Soğutma Süresi (Saniye)

Ürün ısı kazancı (kW) Donmadan önce Elma 5625 31 3,68 86400 7,42 Donma

Donduktan sonra

Olgunlaş. ve Soluma Elma 112500 10x10^-3 1,125

Mallarla ilgili yan ısı Kasa, kutu, vs Diğerleri

Ürünlerden gelen toplam ısı kazancı [kW] 8,545 IV-ODA İÇİNDEKİ DİĞER ISI KAZANÇLARI (Qd)

a) İnsan ...4... (Kişi) x ..275.. (W) x ...4./24... (zaman oranı) / 1000 = 0,183 b) Aydınlatma ....8.... (Tane) x...100... (W) x ..4/24... (zaman oranı) / 1000 = 0,133 c) Motor ....3... (Tane) x ...750... (W) x ..24/24. (zaman oranı) / 1000 = 2,250 d) Elektrik Buz çözme ....4... (Tane) x ...1500... (W) x .1/24.... (zaman oranı)x 0,5 / 1000 = 0,125 e) Sıcak Gaz Buz

çözme ... (Tane) x ... (W) x …... (zaman oranı) / 1000 =

f) Diğerleri ... ...(W) x ....……( zaman oranı) / 1000 =

Oda içindeki diğer ısı kazançları toplamı (kW) 2,691

TOPLAM ISI KAZANCI (QT ) [kW] 18,415

EMNİYETLİ TOPLAM ISI KAZANCI (QET= 1.1 QT ) [kW] 20,250

Kompresör

Bir soğutma sisteminin kalbidir. Soğutucu akışkanın, gaz halinde, düşük basınçtaki evaporatörden emilip yüksek basınçtaki kondensere basılmasını sağlar. Bu işlemin gerçekleşmesi için dışarıdan enerji alan bir motorla tahrik edilmesi gerekmektedir.

Sabit sistemler daha çok elektrik motoruyla tahrik edilmekte, mobil sistemler ise çoğunlukla dizel motoruyla tahrik edilmektedirler.

Kompresör Seçimi

Kompresör Seçimi

Kompresör Seçimi

Kompresör Seçimi

Kompresör soğutma = Sistemde dolaştırdığı akışkan miktarına bağlı olarak hesaplanabilir (m³/h)

Beygir Gücü (HP) = Kompresörü çalıştıran elektrik motorunun gücü

1 HP = 0.746 kW

30 Beygir Kompresör 

-10/+40 Çalışma Şartlarında

55 kW soğutma kapasiteli 

kompresör 



Kompresör Seçimi

BEYGİR 

SOĞUTMA 

Kondenser

Kondenser, kompresör tarafından basıncı yükseltilen gazın, kompresörün basma basıncına karşılık gelen doyma sıcaklığına kadar dış ortama ısı atarak yoğuşmasını ve sıvı hale gelmesini sağlamaktadır. Genellikle bakır boru ve alüminyum lamellerden (batarya) oluşmaktadır. Isı transferini arttırmak ve hızlandırmak amacıyla fanlar vasıtasıyla zorlanmış hava akışı batarya üzerinde sağlanmaktadır.

Kondenser Seçimi

Kondenser Kapasitesi = Kompresör Kapasitesi + Kompresör Gücü

Q^k = Qs + P

Batarya Çalışma Prensibi (Evaporatör-Kondenser)

Sıvı Buhar

BUHARLAŞMA YOĞUŞMA

Genleşme Valfi (Expansion)

Soğutma sistemlerindeki en önemli kontrol elemanı, aslında soğutma çevriminin temel elemanlarından biri olan genleşme valfidir. Elektronik türleri de mevcut bulunan bu valflerin en yaygın kullanılan türü

“Termostatik Expansion Valf” olarak bilinen mekanik valflerdir. Bu valfler, sıvı haldeki soğutucu akışkanın basıncını düşürerek (sabit entalpide

genleşme) düşük sıcaklıkta evaporatörde aldığı dış ısı ile buharlaşarak

soğutma işlemini gerçekleştirmesini sağladıkları gibi, soğutma ihtiyacındaki değişimlere göre valften geçen akışkan miktarını da belli oranda

ayarlayarak sıvı soğutucunun tam buharlaşmasına ve kompresöre sıvı akışkan gitmesine engel olmaktadır. Bu sayede kompresörün zarar görmesini engellemiş olmakta ve soğutucunun verimli çalışması sağlanmaktadır.

TXV Seçimi

TXV Seçimi

Evaporatör

Evaporatör, expansion valf tarafından basıncı düşürülen sıvı + buhar haldeki soğutucu gazın, kompresörün emiş basıncına karşılık gelen doyma sıcaklığında dış ortamdan ısı alarak tamamen buharlaşmasını sağlamaktadır. Buharlaşma sırasındaki dışarıdan ısı alma olayı, soğutucunun bulunduğu ortamda soğutma işlemi sağlamaktadır.Soğutucu genellikle bakır boru ve alüminyum lamellerden oluşmaktadır. Isı transferini arttırmak amacıyla fanlar vasıtasıyla zorlanmış hava akışı sağlanmaktadır. Sıfırın altındaki buharlaşma sıcaklığında çalışan sistemlerde, evaporatör lamelleri arasında oluşabilecek buzlanmanın giderilebilmesi amacıyla, boru demetleri arasına defrost amacıyla rezistanslar yerleştirilmektedir. Defrost ve rezistanslar cihaz üzerinde bulunan mikroişlemcili sıcaklık kontrol cihazı (termostat) ile kontrol altında tutulmakta ve ayarları yapılmaktadır.

Evaporatör Seçimi

Evaporatör Seçimi

Min.

1,2 m

Ticari Monoblok Soğutma Ünitesi

Min. 50 cm

Min. 10 cm

= RAKORLU

= KAYNAKLI

Ticari Split Soğutma Ünitesi

Endüstriyel Split

600 1500

500

1500

500 600

Endüstriyel Split

min. 1000 min. 500

Montaj sırasında dikkat edilecek hususlar:

• Oda dışı ve oda içi yerleşim hava akışını engellemeyecek şekilde olmalıdır.

Endüstriyel Split

Montaj sırasında dikkat edilecek hususlar:

• Evaporatör montajı ve drenaj borusu

• Donmuş gruplarda kuyruk rezistansı kullanılması

drain trap

flexible rezistance

300300

Endüstriyel Split

Endüstriyel Monoblok

0

1

min. 300