HVACR Dersleri · Kendini sına

Ders 5.9 · Soğutmada arıza tespiti testi

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

1Ticari soğutma sistemlerinde, cebri hava sirkülasyonlu bir evaporatör bobin sıcaklığı ile soğutulan hacmin hava sıcaklığı arasındaki tipik sıcaklık farkı (TD) kaç derecedir?

İpucu: Kompresör çalışırken evaporatördeki akışkanın kaynama noktası ile soğutulan ortam havası arasındaki standart dengeli ısı transfer farkını düşünün.

Cebri havalı evaporatörlerde soğutkanın kaynama sıcaklığı, havanın nem dengesini korumak ve verimli ısı transferi sağlamak için giren hava sıcaklığından ortalama $10^\circ\text{F}$ ila $20^\circ\text{F}$ daha düşük tutulur.
Bu kadar küçük bir sıcaklık farkı standart cebri havalı evaporatörler için gerçekçi olmayıp aşırı büyük evaporatör yüzey alanı gerektirir.
Bu kadar yüksek bir sıcaklık farkı evaporatör yüzeyinde aşırı nem yoğuşmasına, ürünlerin kurumasına ve verimsiz çalışmaya neden olur.
Bu aralık evaporatör bobini ile hava arasındaki farkı değil, yüksek sıcaklık soğutma depolarının iç hava sıcaklık aralığını temsil eder.

2Sistemde eksik soğutkan şarjı (düşük şarj) olması durumunda kompresör amper çekişinde nasıl bir değişim gözlenir?

İpucu: Kompresörün emdiği gazın yoğunluğu ile motorun bu gazı sıkıştırmak için harcadığı mekanik iş arasındaki ilişkiyi değerlendirin.

Aşırı kızdırılmış ve düşük yoğunluklu emiş gazı kompresöre girdiğinde kütlesel akış miktarı azalır, bu da kompresörün gazı sıkıştırırken daha az iş yapmasına ve amper çekişinin düşmesine yol açar.
Sıkıştırma oranı artsa da kompresörden geçen gazın kütlesi çok düşük olduğu için motor üzerindeki mekanik yük azalır ve amper düşer.
Eksik şarj durumunda emiş basıncı sabit kalmaz, belirgin şekilde düşer ve gaz yoğunluğu azalır.
Kondenserde sıvı birikmesi eksik şarjda değil, aşırı şarj durumunda meydana gelir.

3Kılcal borulu (kapiler) bir soğutma sistemine gereğinden fazla soğutkan şarj edildiğinde (aşırı şarj) ne tür bir arıza belirtisi ortaya çıkar?

İpucu: Kılcal borulardan geçen akışkan miktarının giriş ve çıkış arasındaki basınç farkına nasıl bağlı olduğunu dikkate alın.

Kılcal borudan geçen akış miktarının basınç farkına bağlı olması sebebiyle artan basma basıncı evaporatöre fazla sıvı sürer ve kompresörün terlemesine veya sıvı darbesine yol açabilir.
Söz konusu sistemde genleşme elemanı olarak otomatik genleşme vanası değil kılcal boru kullanılmaktadır.
Aşırı kızgınlık aşırı şarjda değil, evaporatörün akışkanla yeterince beslenemediği eksik şarj durumlarında görülür.
Aşırı şarj emiş basıncını vakuma düşürmez; aksine basma ve emiş basınçlarını yükseltir.

4$70^\circ\text{F}$ üzerindeki dış hava sıcaklıklarında çalışan standart verimlilikteki hava soğutmalı bir kondenserde yoğuşma sıcaklığı, giren dış hava sıcaklığından yaklaşık kaç derece daha yüksek olur?

İpucu: Standart hava soğutmalı kondenserlerin ısı atım kapasitesini hesaplarken kullanılan genel pratik kuralı hatırlayın.

Standart hava soğutmalı kondenserlerin tasarımında yoğuşma sıcaklığı, dış ortam hava sıcaklığının yaklaşık $30^\circ\text{F}$ üzerinde gerçekleşecek şekilde hesaplanır.
$10^\circ\text{F}$ fark genellikle yüksek verimli veya aşırı boyutlandırılmış yeni nesil kondenserlerde görülür, standart kondenserler için bu değer küçüktür.
Bu kadar yüksek bir sıcaklık farkı kondenserin kirli olması veya hava sirkülasyonunun engellenmesi gibi bir arıza durumuna işaret eder.
$5^\circ\text{F}$ ila $20^\circ\text{F}$ arasındaki fark kondenser çıkışındaki sıvı alt soğutma (subcooling) miktarı için geçerli bir değerdir.

5Soğutma kulesi kullanılan devirdaimli su soğutmalı bir kondenser sisteminde, kondensere giren ve çıkan su arasındaki standart sıcaklık artışı kaç derecedir?

İpucu: Kondensere giren suyun soğutkanın ısısını aldıktan sonra kuleye geri dönene kadar kazandığı standart sıcaklık farkını düşünün.

Soğutma kuleli sistemlerde kondenser tasarımı genellikle su tarafında $10^\circ\text{F}$ sıcaklık yükselmesi ($85^\circ\text{F}$ giriş, $95^\circ\text{F}$ çıkış gibi) üzerine kuruludur.
$2^\circ\text{F}$ kadar düşük bir sıcaklık yükselmesi sistemden yetersiz ısı çekildiğini veya su debisinin aşırı yüksek olduğunu gösterir.
Sıcaklık farkının $20^\circ\text{F}$ veya $25^\circ\text{F}$ seviyelerine çıkması su debisinin yetersiz olduğunu veya pislik tutucunun tıkandığını işaret eder.
Bu derece yüksek bir sıcaklık farkı su akışının neredeyse tamamen durduğunu gösteren bir arıza durumudur.

6Otomatik genleşme vanalı (AXV) bir soğutma sisteminde, evaporatör üzerindeki ısı yükü arttığında vananın davranışı nasıl olur?

İpucu: AXV'nin temel görevinin evaporatördeki sabit basıncı korumak olduğunu ve basınca ters yönde tepki verdiğini hatırlayın.

Otomatik genleşme vanası basınca ters orantılı yanıt verir; artan ısı yüküyle emiş basıncı yükseldiğinde vana basıncı düşürmek için kapanmaya başlar ve evaporatörü kısmen beslemesiz bırakır.
Isı yükü arttığında vananın açılması termostatik genleşme vanasının (TXV) özelliğidir, AXV ise sabit basınç korumak için kapanır.
AXV süper-ısıyı değil, yalnızca alçak taraf basıncını kontrol etmek üzere tasarlanmıştır.
Vana basma basıncına göre hareket etmez ve kompresörü durdurma yeteneği yoktur.

7Evaporatör fanının durması veya bobinin aşırı kirlenmesi sonucu oluşan 'verimsiz evaporatör' arızasında aşağıdakilerden hangisi gözlemlenir?

İpucu: Evaporatör ortamdan yeterli ısıyı ememediğinde soğutkanın buharlaşamaması ve emiş hattında sıvı kalması durumunu değerlendirin.

Evaporatörden yeterli ısı çekilemediğinde soğutkan sıvı kalır ve kaynama basıncı düşer; kaynamayan sıvı emiş hattı boyunca ilerleyerek kompresör karterinin terlemesine neden olur.
Evaporatöre ısı girişi azaldığı için emiş basıncı ve kızgınlık (superheat) yükselmez, aksine düşer.
Evaporatörün ısı emememesi kondensere giden ısı yükünü azalttığı için basma basıncı genellikle düşer.
Evaporatörün verimsizleşmesi durumunda kaynama sıcaklığı yükselmez, düşer.

8Bir pistonlu kompresörde valflerin (süpapların) kaçırması veya segmanların aşınması sonucu meydana gelen kompresör verimsizliğinde basınç göstergeleri nasıl bir durum sergiler?

İpucu: Pistonun yukarı strokunda basılan gazın valf arızası nedeniyle emişe geri sızması durumunda alçak ve yüksek taraf basınçlarının değişim yönünü düşünün.

Arızalı basma valfleri, basma hattındaki yüksek basınçlı gazın silindire ve emiş hattına geri sızmasına neden olarak emiş basıncını yükseltir ve basma basıncını düşürür.
Bu durum verimsiz bir kompresörün değil, sistemde tıkanıklık veya aşırı şarj olmasının belirtisidir.
Valf kaçaklarında sistem vakuma inmez; basma tarafındaki gaz emiş tarafına geçtiği için basınçlar birbirine yaklaşır.
Kompresör pompalama yeteneğini kaybettiğinde emiş basıncının düşmesi mümkün değildir.

9Likit hattı filtre kurutucusunda (drier) kısmi bir kısıtlanma veya tıkanıklık oluştuğunda bu arıza sahada en pratik şekilde nasıl teşhis edilir?

İpucu: Bir akışkan hattında oluşan yerel basınç düşüşünün (kısmi genleşmenin) sıcaklık üzerindeki etkisini göz önüne getirin.

Kurutucudaki kısıtlanma bir genleşme noktası oluşturarak basınç düşüşüne sebep olur; bu basınç düşüşü filtrenin çıkışında hissedilir veya ölçülebilir bir sıcaklık düşüşü meydana getirir.
Likit hattı tıkanıklığı kompresörü beslemesiz bırakarak amper çekişini düşürür, yükseltmez.
Filtre tıkanıklığı mekanik bir kısıtlamadır ve kondenser fan motorunun çalışmasını doğrudan etkilemez.
Evaporatör fan devri soğutkan hattındaki tıkanıklıklardan bağımsızdır.

10Dış ortamda çalışan bir soğutma kulesi, kule havuzundaki suyu dış havanın hangi sıcaklık parametresinin en fazla $7^\circ\text{F}$ üzerine kadar soğutabilir?

İpucu: Suyun buharlaşarak soğuma prensibinin ortam havasının nem oranıyla doğrudan ilişkili olan sıcaklık ölçümünü düşünün.

Soğutma kuleleri suyun buharlaşması prensibiyle çalıştığından, kulenin soğutabileceği teorik alt sınır ortamın yaş hazne sıcaklığıdır ve iyi çalışan bir kule suyu bu sıcaklığın $7^\circ\text{F}$ yakınına kadar soğutur.
Soğutma kulesi buharlaşmalı soğutma yaptığı için suyu kuru hazne sıcaklığının da altına düşürebilir; bu yüzden sınır parametre kuru hazne değildir.
Kondenser yoğuşma sıcaklığı kulenin soğuttuğu suyun değil, soğutkanın sıcaklığıdır.
Emiş gazı sıcaklığı evaporatör çıkışındaki soğutkanla ilgilidir, kule performans ölçümünde kullanılmaz.

11Likit deposundan (receiver) sonraki likit hattında tıkanıklık olan bir TXV sisteminde hangi işletme koşulu ortaya çıkar?

İpucu: Evaporatörün yeterli sıvı soğutkan alamaması (beslemesiz kalması) durumunun alçak basınç tarafındaki etkilerini değerlendirin.

Likit hattındaki tıkanıklık evaporatöre yeterli sıvı gitmesini engeller; bu durum evaporatörü beslemesiz bırakarak alçak basınca, yüksek kızgınlığa ve düşük ısı çekimi nedeniyle düşük basma basıncına yol açar.
Tıkanıklık evaporatöre giden akışı azalttığı için emiş basıncı yükselmez, tam aksine düşer.
Evaporatörün ısı yükü düştüğü için kondensere az ısı gelir ve basma basıncı düşer; ayrıca filtre kısıtlıysa gözetleme camında kabarcıklar oluşur.
Evaporatör beslenemediği için kızgınlık düşmez, maksimum seviyeye çıkar.

12Atölye ortamında (test tezgahında) tek başına test edilen pistonlu bir kompresörün valf sızdırmazlığını kanıtlamak için, kompresörün $100\text{ psig}$ basma basıncına karşı yaklaşık ne kadar vakum oluşturması beklenir?

İpucu: Kompresör vakum testinde, basma tarafında karşı basınç varken emiş valflerinin sızdırmazlığını kanıtlayan standart vakum değerini hatırlayın.

Sağlıklı bir pistonlu kompresör, basma tarafında $100\text{ psig}$ basınca karşı çalışırken emiş tarafında yaklaşık $24\text{ in. Hg}$ vakum seviyesine ulaşabilmelidir.
$5\text{ in. Hg}$ vakum seviyesi kompresör valflerinin kaçırdığını veya piston segmanlarının aşındığını gösteren yetersiz bir değerdir.
Bu değer kompresörün pompalama veriminin düşük olduğunu gösterir.
Pistonlu kompresörler mekanik sınırları nedeniyle $29.9\text{ in. Hg}$ gibi derin bir vakumu tek başlarına oluşturamazlar.

← Ders notuna dön