HVACR Dersleri · Kendini sına

Ders 10.1 · Soğuk su makineleri testi

Her sorunun doğru cevabını seçin; seçince açıklama görünür. Sonunda puanınızı görürsünüz. Yanlış yaptıklarınızı ders notuna dönüp bir daha okuyun.

1Merkezi iklimlendirme sistemlerinde binada dolaştırılan soğutulmuş su (chilled water) neden 'ikincil soğutucu akışkan' (secondary refrigerant) olarak adlandırılır?

İpucu: Akışkanın bina içindeki ısı taşıma işlevi ile kompresör döngüsündeki esas akışkan arasındaki farkı düşünün.

Soğutulmuş su, soğutucu akışkanın doğrudan binaya pompalanması yerine evaporatörde soğutularak ısı taşıyıcı ortam olarak görev yapar.
Sıkıştırma ve faz değişimi işlemleri yalnızca kompresör döngüsündeki birincil soğutucu akışkan bünyesinde gerçekleşir.
Soğutulmuş su ikincil akışkan olarak acil durumda değil, sistemin normal çalışması boyunca sürekli dolaştırılır.
Soğutma kulesinde kullanılan su kondenser ısısını dışarı atan ayrı bir su döngüsüdür; ikincil soğutucu akışkan ise bina içi soğutma hattındadır.

2Pistonlu kompresörlerde uygulanan emme vanasını kaldırma (suction-valve-lift) yöntemli yüksüzleme işleminin, blokeli emme (blocked suction) yöntemine göre en belirgin avantajı nedir?

İpucu: Çalışmayan silindirin sürtünmeye karşı korunması için ihtiyaç duyduğu iç mekanizmayı düşünün.

Emme vanası açık tutulduğunda silindire giren ve geri itilen gaz beraberinde yağ taşıyarak piston ve silindirin yağsız kalmasını önler.
Kompresörler yağ geri dönüşünü sağlayabilmek için kapasiteyi genellikle %25 ile %50 altına düşürmezler.
Sıcak gazın tekrar sıkıştırılması silindiri aşırı ısıtacağı için yüksüzleme yöntemi olarak tercih edilmez.
Silindir yüksüzlendiğinde yapılan iş azaldığı için motorun çektiği güç ve amperi belirgin şekilde düşer.

3Santrifüj kompresörlü bir chiller sisteminde 'surge' (dalgalanma/ıslık) olarak adlandırılan olayın temel sebebi nedir?

İpucu: Kompresörün basma ve emme tarafları arasındaki aşırı basınç farkının gaz hareketine etkisini değerlendirin.

Basınç farkı kompresörün basma gücünü aştığında akışkan hareketi durur veya geri teperek karakteristik yüksek bir ses oluşturur.
Yağ basıncı kaybı yatak hasarına yol açar ancak aerodinamik bir gaz dalgalanması olan surge olayına doğrudan sebep olmaz.
Kanatçıkların tam açık olması sistemi maksimum kapasitede çalıştırır; surge ise aşırı basınç oransızlığında meydana gelir.
Su basmalı (flooded) evaporatörlerde emiş gazı doymuş haldedir; kızdırma derecesi surge mekanizmasının ana nedeni değildir.

4İki geçişli su basmalı (flooded) bir evaporatörde 'yaklaşım sıcaklığı' (approach temperature) ifadesi neyi tanımlar?

İpucu: Boru içindeki suyun çıkış noktası ile boru dışındaki kaynayan sıvı arasındaki ısı transferi dengesini dikkate alın.

Yaklaşım sıcaklığı, boru içinden çıkan suyun sıcaklığı ile boru dışındaki soğutucu akışkanın kaynama sıcaklığı arasındaki ısı transferi farkıdır.
Giren ve çıkan su arasındaki sıcaklık farkı borulardaki suyun soğuma aralığını (range) gösterir.
Bu fark gazın aşırı kızdırma (superheat) değeridir, yaklaşım sıcaklığı ile karıştırılmamalıdır.
Kondenser ile evaporatör doyum sıcaklıkları arasındaki fark kompresörün kaldırma basınç/sıcaklık farkını belirler.

5R-123 gibi düşük basınçlı akışkan kullanan bir chiller sisteminde meydana gelen küçük bir sızıntı durumunda sisteme ne girer ve bu durum nasıl çözülür?

İpucu: Atmosfer basıncının altındaki çalışma koşullarında sızıntının yönünü ve yoğuşmayan gazların toplandığı bölgeyi düşünün.

Düşük basınçlı sistemlerin evaporatör tarafı vakumda olduğundan sızıntı içeriye hava çekilmesine neden olur ve biriken hava purge ünitesiyle tahliye edilir.
Düşük basınçlı chiller cihazları çalışma esnasında atmosferik basıncın altında (vakumda) kalır.
Sızıntı bölgesinden içeriye likit su değil, ortam nemini içeren atmosferik hava çekilir.
Vakum ortamı, dışarıdaki atmosfer basıncının içeriye doğru hava ve nem itmesine sebep olur.

6Düşük basınçlı chiller evaporatör veya emme hattı üzerinde bulunan güvenlik diski (rupture disc) tipik olarak hangi basınç değerinde açılarak gövdeyi patlamaya karşı korur?

İpucu: Düşük basınçlı gövdelerin hafif yapısını korumak üzere belirlenmiş olan standart emniyet sınırını hatırlayın.

Düşük basınçlı chiller gövdeleri hafif yapılı olduğundan aşırı basınç veya yangın durumunda 15 psig değerinde yırtılan bir emniyet diskiyle korunur.
150 psig standart yüksek basınçlı su devrelerinin çalışma sınırıdır, düşük basınçlı soğutucu akışkan kabuğu için çok yüksektir.
300 psig yüksek binalardaki su sütunu basınçlarına dayanıklı özel gövdelerin su tarafı değeridir.
Düşük basınçlı akışkanların çalışma basınçları çok düşük olduğundan disk koruması 15 psig seviyesinde devreye girer.

7Lityum-Bromürlü (Li-Br) büyük kapasiteli bir absorbsiyonlu chiller sisteminde 'soğutucu akışkan' (refrigerant) ve 'emici/yutucu' (absorbent) görevini üstlenen maddeler sırasıyla hangileridir?

İpucu: Tuz moleküllerinin yüksek nem çekme özelliğinden yararlanılan bu döngüde buharlaşarak ısıyı yutan akışkanı düşünün.

Absorbsiyonlu sistemde su yüksek vakum altında buharlaşarak soğutma sağlar, Lityum-Bromür tuzu ise su buharını çekerek basınç farkı oluşturur.
Lityum-Bromür uçucu bir soğutucu akışkan değil, suyu absorbe eden bir tuz çözeltisidir.
Absorbsiyonlu chiller sistemlerinde florokarbonlu sentetik akışkanlar yerine saf su soğutucu akışkan olarak kullanılır.
Büyük iklimlendirme chillerlarında amonyak yerine zararsız olan su-Lityum Bromür çifti tercih edilir.

8Absorbsiyonlu soğutma sistemlerinde 'kristalleşme' (crystallization) olayının meydana gelmesinin temel sebebi nedir?

İpucu: Çözeltideki su miktarının azalıp tuz oranının kritik seviyenin üzerine çıkması durumunda gerçekleşen faz değişimini düşünün.

Soğutma kulesi suyunun aşırı soğuması veya aniden elektrik kesilmesi durumunda çözeltideki su oranı düşer ve tuz katılaşarak boruları tıkar.
Evaporatördeki suyun donması donma korumasıyla önlenir; kristalleşme ise tuz çözeltisinin katılaşmasıdır.
Kondenser suyunun sıcak olması yoğuşmayı zorlaştırır ancak tuzun kristalleşmesine direkt sebep olmaz.
Purge ünitesinin çalışmaması kapasite kaybına ve yüksek basınca yol açar, kristalleşmenin ana mekanizması çözelti derişimidir.

9Büyük chiller motorlarında kullanılan Yıldız-Üçgen (Wye-Delta) kalkış mekanizmasında motorun ilk kalkış (Wye) anındaki akım çekişi, Üçgen (Delta) çalışmaya kıyasla yaklaşık ne kadardır?

İpucu: Şebekeden çekilen demeraj akımını düşürmek için sargı bağlantısının değiştirilmesiyle sağlanan oransal düşüşü düşünün.

Yıldız bağlantıda sargılara uygulanan voltaj düştüğü için kalkış anındaki şebeke çekiş akımı normal delta çalışmanın 1/3'üne (%33) iner.
Yarı voltaj veya çift sargı (part-winding) başlangıçlarında farklı oranlar görülse de yıldız bağlantı akımı %33'e düşürür.
Yıldız bağlantı sargı başına düşen voltajı sqrt3 oranında azalttığı için akım düşüşü %75 değil %33 seviyesindedir.
%10 seviyesindeki yüksek akım indirgemeleri yalnızca gelişmiş elektronik yumuşak kalkış (soft starter) sistemlerinde görülebilir.

10Chiller motorunun aşırı ısınmasını ve zarar görmesini önlemek için kabul edilen maksimum voltaj dengesizliği (voltage imbalance) oranı genelde en fazla yüzde kaç olmalıdır?

İpucu: Üç fazlı sistemlerde motor ömrünü korumak adına tolere edilebilen oldukça dar tolerans sınırını hatırlayın.

Üç fazlı chiller motorlarında %2 üzerindeki voltaj dengesizlikleri sargılarda aşırı akım dengesizliğine ve tehlikeli ısınmaya yol açar.
%5 seviyesinde bir voltaj dengesizliği motor sargılarında çok büyük sıcaklık artışına neden olacağından tolere edilmez.
%10 dengesizlik seviyesi koruma rölelerini derhal açtıracak kadar yüksek bir hata durumudur.
%0.5 ideal bir değer olsa da standart ticari elektrik şebekelerinde %2'ye kadar izin verilir.

11Vidalı (rotary screw) kompresörlerde kapasite kontrolü genelde hangi mekanizma ile sağlanır ve ayar aralığı nasıldır?

İpucu: İki vidanın emiş tarafında gaz giriş alanını daraltarak kademesiz güç kontrolü sağlayan elemanı düşünün.

Sürgülü vana, vidaların emiş tarafındaki gaz miktarını hassas biçimde ayarlayarak %10-%100 arasında derece derece kapasite kontrolü sağlar.
Emme vanası kaldırma yöntemi vidalı kompresörlerde değil, pistonlu kompresörlerde kademeli kontrol için kullanılır.
Prerotation kanatçıkları santrifüj kompresörlerin emiş girişinde kapasite ayarı yapmak için bulunur.
Sıcak gaz bypassı sistem verimini düşürdüğü için vidalı kompresörlerde temel kapasite kontrol yöntemi olarak kullanılmaz.

← Ders notuna dön