Her sorunun doğru cevabını seçin; seçince açıklama görünür. Sonunda puanınızı görürsünüz. Yanlış yaptıklarınızı ders notuna dönüp bir daha okuyun.
1Elektrikli ısıtıcılarda yaygın olarak kullanılan nikrom (nikel-krom) telinin ısı üretme mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?
İpucu: Malzemenin atomik düzeydeki serbest elektron sayısını ve akıma karşı oluşturduğu engeli düşünün.
Nikrom malzeme görece az serbest elektrona sahiptir ve bu yüksek direnç, üzerinden elektrik akımı geçtiğinde ısı açığa çıkarır.
İletkenliği yüksek malzemeler direnç göstermediği için ısı üretmek yerine elektriği kayıpsız iletmeye meyillidir.
Direnç tipi elektrikli ısıtıcılar manyetik indüksiyonla değil, doğrudan elektriksel direnç ilkesiyle çalışır.
Elektrikli ısıtıcılarda kimyasal bir dönüşüm gerçekleşmez; elektriksel enerji doğrudan ısı enerjisine çevrilir.
2Elektrikli ısıtma sistemlerinin verimliliği ve işletme maliyetleri karşılaştırıldığında aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
İpucu: Bacadan kaybolan sıcak gazların olmaması ile elektrik enerjisinin birim fiyatını dikkate alın.
Baca kaybı olmaması ve enerjinin neredeyse tamamının ısıya dönüşmesi verimliliği artırırken, elektriğin birim maliyeti işletme giderini yükseltir.
Elektrikli ısıtma sistemlerinde yanma gerçekleşmediği için herhangi bir baca kaybı yaşanmaz.
Elektrikli ısıtma sistemlerinin ilk satın alma ve kurulum giderleri genellikle diğer sistemlerden daha ekonomiktir.
Yüksek miktarda ısı üretmek için büyük miktarda elektrik enerjisi tüketilmesi gerekir.
3Taşınabilir radyan (kızılötesi) ısıtıcılarda, ısıtılan cisim ile ısıtıcı arasındaki mesafe arttıkça ısı yoğunluğu nasıl değişir?
İpucu: Işınım yoluyla ısı transferinde uzaklığın etki oranını (ters kare kuralı) hatırlayın.
Radyan ısı transferinde mesafe arttıkça yüzeye ulaşan ısı yoğunluğu mesafenin karesi oranında düşer.
Isı kaynağından uzaklaşıldıkça birim alana düşen ışınım miktarı azalır, artmaz.
Işınım yayılarak ilerlediği için uzaklık arttıkça yoğunluk değişimi kaçınılmazdır.
Isı yoğunluğunun uzaklaştıkça artması fiziksel ters kare yasasına aykırıdır.
4Elektrikli süpürgelik (baseboard) ısıtıcılarının havayı ısıtma ve dolaştırma yöntemi nedir?
İpucu: Isınan havanın özgül ağırlığının azalmasıyla gerçekleşen doğal hareketi düşünün.
Süpürgelik ısıtıcıları fan kullanmaz; ısınan havanın genleşip yükselmesiyle doğal hava sirkülasyonu (doğal konveksiyon) sağlanır.
Süpürgelik ısıtıcılar doğal çekimli (natural-draft) ünitelerdir ve dahili fan barındırmazlar.
Süpürgelik üniteleri esas olarak havayı konveksiyon yoluyla ısıtan cihazlardır.
Hava akışı doğal yükselme yönünde, yani tabandan girip yukarı doğru çıkarak gerçekleşir.
5Kanal tipi elektrikli ısıtıcılarda (duct heaters) kullanılan kilitlenme (interlock) sisteminin temel işlevi nedir?
İpucu: Cebri hava akışı durduğunda ısıtıcı rezistansların üzerinde birikecek ısının tehlikesini düşünün.
Hava akışı olmadan rezistansların çalışması aşırı ısınmaya ve yangın tehlikesine yol açacağı için kilitlenme sistemi fan çalışmasını şart koşar.
Bütün elemanları aynı anda devreye sokmak yüksek akım çekilmesine neden olur; kilitlenme sistemi güvenlik amaçlı bir hava akış kontrolüdür.
Termostatı devreden çıkarmak konfor ve güvenlik açısından istenmeyen bir durumdur.
Kilitlenme sistemi voltaj düzenlemesi değil, fan ile ısıtıcı elemanlar arasında emniyet kontrolü sağlar.
6Elektrikli zorlamalı üflemeli fırınlarda sıralayıcıların (sequencer) kullanılmasının ana sebebi nedir?
İpucu: Yüksek güç çeken tüm rezistansların aynı anda çalıştırılmasının elektrik şebekesinde yaratacağı etkiyi düşünün.
Sıralayıcılar, ısıtıcı elemanları belirli zaman aralıklarıyla kademeli olarak devreye sokarak şebekeye birden yük binmesini engeller.
Sıralayıcının kendisi 24 V ile kontrol edilse de ana ısıtıcı elemanlar yüksek voltajla çalışmaya devam eder.
Sıralayıcılar fan hız ayarı yapmak yerine ısıtıcı rezistansların zamanlamalı açılıp kapanmasını yönetir.
Sıralayıcının hava akış yönünü değiştirme gibi bir işlevi bulunmamaktadır.
7Elektrikli ısıtma sistemlerinde kullanılan alçak gerilim termostatındaki ısı öngörücü (heat anticipator) nasıl ayarlanır?
İpucu: Termostatın kumanda ettiği alçak gerilim ($24\text{ V}$) devresinden geçen elektriksel büyüklüğü dikkate alın.
Isı öngörücünün ayarı, termostatın kumanda ettiği alçak gerilim devresinden çekilen toplam akım ölçülerek indikör üzerinden yapılır.
Isı öngörücü alçak gerilim ($24\text{ V}$) devresi içindeki akıma göre ayarlanır, yüksek voltaj motor akımına göre değil.
Ana besleme kapasitesi termostatın içindeki hassas ısı öngörücü ayarında doğrudan kullanılmaz.
Isı öngörücü ayarı sıcaklık derecesine göre değil, kumanda devresindeki elektriksel akıma göre ayarlanır.
8Elektrikli fırınlarda emniyet elemanı olarak kullanılan erir tel (fusible link) ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
İpucu: Erir telin birincil koruma olan limit switch'ten sonraki yedek emniyet kademesi olduğunu hatırlayın.
Erir tel ikincil (Yedek) korumadır; otomatik sıfırlanan limit switch işlevini yapamazsa daha yüksek sıcaklıkta eriyerek devreyi kalıcı olarak açar.
Erir tel tek kullanımlık bir güvenlik elemanıdır, eridiğinde yenisiyle değiştirilmesi gerekir.
Sistem öncelikle otomatik resetli limit switch ile korunur; erir tel daha yüksek bir sıcaklık eşiğine sahiptir.
Erir tel bir anahtarlama elemanı değil, aşırı sıcaklık koruma sigortasıdır.
9Toplam akım çekimi $85\text{ A}$, uygulanan gerilimi $208\text{ V}$ ve fırın giriş-çıkış hava sıcaklık farkı ($\Delta T$) $50^\circ\text{F}$ olan bir fırının hava debisi ($cfm$) yaklaşık kaç olmalıdır? ($Q_s = 1{,}08 \times cfm \times TD$, $1\text{ W} = 3{,}413\text{ Btu/h}$)
İpucu: Önce gücü Watt cinsinden hesaplayıp $3{,}413$ ile çarparak $\text{Btu/h}$ değerini bulun, ardından $cfm = Q_s / (1{,}08 \times TD)$ formülünü uygulayın.
Güç $85 \times 208 = 17680\text{ W}$ bulunur. Isı miktarı $17680 \times 3{,}413 = 60341{,}8\text{ Btu/h}$ olur. $cfm = 60341{,}8 / (1{,}08 \times 50) \approx 1117{,}4\text{ cfm}$ hesaplanır.
Hesaplama sırasında Watt-Btu dönüşümü veya $\Delta T$ çarpanı eksik kullanıldığında ortaya çıkan hatalı bir değerdir.
Duyulur ısı denklemindeki $1{,}08$ katsayısının bölünmesi yerine çarpılması durumunda elde edilen yanlış bir sonuçtur.
Bu değer cihazın Watt cinsinden tükettiği gücü temsil eder, hava debisini değil.
10Termostat 'OFF' konumunda olmasına rağmen fırın gövdesinin sıcak olduğu ve blower fanının kendiliğinden çalışıp durduğu bir arızada olası sebep nedir?
İpucu: Rezistans teli koptuğunda devrenin fırın metal kasası üzerinden nasıl tamamlanabileceğini düşünün.
Rezistansın bir ucu gövdeye temas ettiğinde termostat kapalı olsa bile sürekli akım çekip ısı üretir; bu ısı da fırın sıcaklık sensörünü tetikleyerek fanı çalıştırır.
Sıralayıcı bobini açık devre olursa kontaklarını kapatamaz ve rezistanslara hiç güç gitmez.
Aşırı voltaj durumunda trafo veya röle zarar görebilir ancak bu durum tek bir rezistansın sürekli ısınmasını açıklamaz.
Isı öngörücünün yanlış ayarlanması salınım periyodunu etkiler; OFF konumundaki cihazın sürekli ısınmasına neden olmaz.