HVACR Dersleri · Kendini sına

Ders 5.1 · Evaporatörler testi

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

1Evaporatörün soğutma sistemindeki temel görevi aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu: Sistemin 'süngeri' olarak düşünülen ve ortamdaki ısıyı toplayan elemanı hatırlayın.

Evaporatör, soğutulan alandan ısıyı absorbe edip sistem içerisindeki soğutucu akışkana transfer eden ana ısı değiştiricisidir.
Soğutucu akışkandan ısıyı dışarı atarak onu yoğuşturmak evaporatörün değil, kondansörün görevidir.
Basıncı düşürmek ve akışkan debisini denetlemek genleşme valfi gibi kısma cihazlarının işlevidir.
Soğutucu akışkanı emip basarak sistemde dolaştıran ve basıncı artıran bileşen kompresördür.

2Ticari soğutma uygulamalarında 'orta sıcaklık' (medium-temperature) aralığı genel olarak hangi sıcaklık değerlerini kapsar?

İpucu: Taze gıdaların donmadan, genellikle $32^\circ\text{F}$ üzerindeki koşullarda saklandığı aralığı düşünün.

Ev tipi buzdolaplarının taze gıda bölmeleri gibi ürünlerin donmadan saklandığı ortamlar genellikle bu sıcaklık aralığındadır.
Bu aralık yüksek sıcaklık soğutma uygulamalarına (çiçek ve şekerleme depolama gibi) örnektir.
Sıfırın altındaki bu dereceler dondurulmuş gıdaların saklandığı düşük sıcaklık uygulamalarını temsil eder.
Bu değerler konfor iklimlendirmesi ve oda sıcaklıkları seviyesindedir, orta sıcaklıktaki ticari soğutma aralığının üzerindedir.

3Evaporatör süperısısı (evaporator superheat) nasıl hesaplanır?

İpucu: Son damla sıvının buharlaşmasından sonra buhar sıcaklığındaki artışı belirleyen parametreleri düşünün.

Süperısı, sıvı akışkan tamamen buharlaştıktan sonra buharın üzerine eklenen duyulur ısıyı temsil eder ve çıkış sıcaklığından kaynama sıcaklığı çıkarılarak bulunur.
İki farklı bileşenin sıcaklıklarının toplanması süperısıyı vermez, süperısı evaporatörün kendi içindeki sıcaklık artışıyla ilgilidir.
Basınçların oranı kompresör sıkıştırma oranını verir, evaporatördeki sıcaklık farkını tanımlamaz.
Bu yöntem evaporatör süperısısını değil, kondansördeki aşırı soğutmayı (subcooling) hesaplamak için kullanılır.

4Evaporatörlerde çoklu devre (multicircuit) tasarımının tercih edilmesinin ana sebebi nedir?

İpucu: Uzun ve tek parça borulardan geçen akışkanın karşılaştığı iç direnci ve sürtünmeyi göz önüne getirin.

Borunun uzunluğu arttıkça sürtünme nedeniyle oluşan basınç düşüşü artar; paralel hatlar boru boyunu kısaltarak bu kaybı minimize eder.
Tasarım hedefleri ekipmanı büyütmek değil, daha küçük hacimde yüksek verim elde etmektir.
Çoklu devre kullanımı defrost süresini uzatmak için değil, soğutma anındaki akış performansını iyileştirmek içindir.
Verimli sistemlerde fan gücü tüketiminin artırılması değil, düşürülmesi hedeflenir.

5Soğutulan alanın oldukça ısındığı bir 'sıcak düşürme' (hot pulldown) durumunda servis teknisyeni evaporatör süperısı ölçümü yaparken nasıl bir yol izlemelidir?

İpucu: Yüksek ısı yükü altında genleşme vanasının evaporatörü doldurması zaman alır ve sistem anlık olarak tasarım dışı çalışır.

Aşırı yük altında akışkan çok hızlı kaynadığı için süperısı geçici olarak yüksek çıkar; doğru ölçüm ancak ortam soğuyup kararlı hale geldiğinde yapılabilir.
Geçici yüksek yük durumunda hemen gaz eklemek, sistem normale döndüğünde aşırı şarja ve kompresör hasarına yol açabilir.
Aşırı yük kalkmadan vana ayarıyla oynamak doğru süperısı dengesini bozar.
Sistemin durdurulması soğutma sürecini engeller; beklenmesi gereken şey sistemin ısı yükünü kademeli olarak düşürmesidir.

6Evaporatör içinde sıvı soğutucu akışkanın kaynayarak buhara dönüşmesi sırasında absorbe edilen ana ısı türü aşağıdakilerden hangisidir?

İpucu: Termometre derecesini değiştirmeden hal değişimi sağlayan gizli enerji miktarını düşünün.

Sıcaklık değişmeden gerçekleşen faz değişimi (sıvıdan buhara) sırasında çekilen ısı gizli ısıdır ve soğutma etkisinin büyük kısmını oluşturur.
Duyulur ısı termometrede sıcaklık artışı olarak görülen ısıdır; evaporatördeki faz değişimi sırasında ana ısı çekimi bu şekilde olmaz.
Işıma ile ısı transferi elektromanyetik dalgalarla olur, evaporatördeki temel süreç doğrudan temas ve faz değişimidir.
Özgül ısı bir maddenin sıcaklığını $1^\circ\text{F}$ değiştirmek için gereken ısı miktarı olup bir ısı türü değil, maddesel özelliktir.

7Düşük sıcaklık evaporatörlerinde, havanın ilk temas ettiği ön kanatçıkların (fins) arka kanatçıklara göre daha geniş aralıklı yapılmasının nedeni nedir?

İpucu: Nemli havanın soğuk yüzeye çarptığında oluşturduğu don tabakasının hacmini ve hava geçişini düşünün.

Hava ilk temas ettiği yüzeylerde neminin büyük kısmını bıraktığından ön tarafta karlanma fazla olur; geniş kanatçık aralığı bu karlanmanın hava akışını engellemesini geciktirir.
Kanatçık aralığı gürültü kontrolünden ziyade karlanma birikimini tolare etmek amacıyla tasarlanır.
Dış kanatçık aralığı boru içerisindeki akışkanın hızını doğrudan etkilemez.
Arka kanatçıklar zaten ön tarafta nemini kaybeden daha kuru havayla karşılaştığı için daha dar aralıklı yapılabilir.

8Doğrudan genleşmeli (dry-type) bir evaporatörde ölçülen süperısının normalden çok yüksek olması (örneğin $38^\circ\text{F}$) neyi gösterir?

İpucu: Sıvı akışkan evaporatörün başında tükenirse, gazın geri kalan yolda ne kadar ısınacağını düşünün.

Akışkan erken kaynayıp bittiğinde, borunun geri kalan kısmında buhar aşırı ısınır ve bu durum evaporatörün akışkana 'Aç' kaldığını gösterir.
Evaporatör likitle dolduğunda sıvı kaynamaya devam eder ve süperısı $0^\circ\text{F}$'a yaklaşır, yükselmez.
Düşük kompresör kapasitesi emiş basıncını yükseltir ve süperısıyı düşürme eğilimine girer.
Aşırı şarj evaporatöre fazla likit gitmesine neden olarak süperısı değerini düşürür.

9Sıvı soğutmalı evaporatörlerde (chillers) ısı transferinin hava soğutmalı evaporatörlere göre daha etkili olmasının temel nedeni nedir?

İpucu: Su ile havanın kütlesel yoğunluklarını ve ısı tutma kapasitelerini karşılaştırın.

Yoğunluğu ve özgül ısısı yüksek olan maddeler (örneğin su), hacim başına gazlara göre çok daha fazla ısı taşıyabilir ve transfer edebilir.
Sıvı ısı değiştiricilerinde de durğan bir film tabakası oluşur ve bu tabaka direnç yaratır.
Performans farkı sıcaklık kararlılığından ziyade ortamların fiziksel ve termodinamik özelliklerinden kaynaklanır.
Isı transferi verimliliği ortamların basınç farkına değil, kütle yoğunluğu ve özgül ısı kapasitelerine bağlıdır.

10Sıcak gazlı defrost (hot gas defrost) işlemi sırasında kompresöre sıvı akışkan yürümesini (slugging) önlemek için emiş hattına hangi bileşen yerleştirilir?

İpucu: Emiş hattında sıvı tutucu görev yapan güvenlik deposunu düşünün.

Akümülatör, defrost sırasında evaporatörden sürüklenen sıvı akışkanı tutarak kompresöre sadece buhar halindeki akışkanın gitmesini sağlar.
Sıvı deposu kondansör çıkışında bulunur ve sistemin yüksek basınç tarafındaki likit rezervini tutar.
Kurutucu filtre sistemdeki nemi ve yabancı parçacıkları tutar, likit koçunu engelleme kapasitesine sahip değildir.
Yağ ayırıcı kompresör basma hattına takılır ve yağı kartere geri göndermek için kullanılır.

← Ders notuna dön