HVACR Dersleri · Kendini sına

Ders 8.2 · Havadan ısı alan ısı pompaları testi

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

1Bir ısı pompasında dört yollu tersine çevirme vanasının solenoid bobininin enerjisi kesildiğinde (de-energized), sistemlerin çoğu varsayılan olarak hangi çalışma modunda kalacak şekilde tasarlanmıştır?

İpucu: Bir arıza durumunda kış mevsiminde yapının soğukta kalmaması hedeflenir.

Çoğu ısı pompası sistemi, solenoid enerjisiz kaldığında güvenlik ve kışın kesintisiz ısıtma sağlama amacıyla ısıtma modunda kalacak (fail in heating) şekilde tasarlanır.
Soğutma modu genel tasarımlarda solenoid bobini enerjilendirildiğinde sürgü mekanizmasının konum değiştirmesiyle aktifleşir.
Defrost modu ayrı bir mekanik durum olmayıp, sistemin geçici olarak soğutma moduna çekilmesiyle yürütülür.
Acil durum ısıtma modu vananın konumuyla değil, kompresörün durdurulup elektrikli rezistansların devreye sokulmasıyla sağlanır.

2Ayrık (split) tipi bir ısı pompasında iç ve dış üniteyi birbirine bağlayan geniş çaplı boru neden 'gaz hattı' olarak adlandırılır?

İpucu: Bu hattın taşıdığı akışkan halini ve mevsimsel çalışma modlarındaki rol değişimini düşünün.

Bu hat yazın soğuk emiş gazını, kışın ise kompresörden çıkan sıcak basma gazını taşıdığı için gaz hattı olarak adlandırılır.
Sıvı halindeki akışkan her iki modda da daha küçük çaplı olan sıvı hattından geçer.
Yoğuşma suyu soğutucu akışkan boruları üzerinden değil, ayrı bir drenaj hattı üzerinden tahliye edilir.
Hat yaz modunda da aktiftir ve soğuk emiş gazını kompresöre geri taşır.

3Hava kaynaklı ısı pompası sistemlerinde 'denge noktası' (balance point) kavramı neyi ifade eder?

İpucu: Isı pompasının dış yardıma ihtiyaç duymadan binanın yükünü karşılayabildiği alt sıcaklık sınırını değerlendirin.

Denge noktası, ısı pompasının ürettiği ısı ile binanın kaybettiği ısının tam olarak eşitlendiği dış hava sıcaklığıdır.
Denge noktası bileşenlerin elektriksel güç eşitliğiyle değil, binanın ısı yükü ile sistem kapasitesinin eşitlenmesiyle ilgilidir.
Dış serpantindeki buzlanma erimesi defrost döngüsüyle yönetilir ve binanın denge noktasıyla doğrudan ilişkili değildir.
Denge noktası nem oranlarıyla değil, dış ortam sıcaklığına bağlı ısı dengesiyle tanımlanır.

4Isıtma modunda çalışan bir ısı pompasının Performans Katsayısı (COP) hesaplanırken hangi oran esas alınır?

İpucu: Şartlandırılan alana aktarılan toplam ısı miktarı ile bu işlem için harcanan kompresör işi arasındaki ilişkiyi hatırlayın.

Isıtma modunda COP, kondanser görevi gören serpantinden mekana verilen toplam ısının kompresör tarafından eklenen sıkıştırma ısısına bölünmesiyle bulunur.
Net soğutma etkisinin sıkıştırma ısısına oranı, sistemin soğutma modundaki COP değerini verir.
Bu oran verimlilik katsayısının tersidir ve ısıtma performans katsayısını tanımlamaz.
COP hesabı doğrudan sıcaklıkların oranlanmasıyla değil, sistemdeki entalpi ve ısı transfer miktarlarıyla yapılır.

5Isı pompalarında genleşme vanasına (TXV) paralel olarak bir çek vana (check valve) bağlanmasının temel amacı nedir?

İpucu: Tersine çevrim sırasında akışkanın genleşme elemanına takılmadan geçmesi gereken durumu düşünün.

Serpantin kondanser olarak çalışırken akışkanın kısıtlanmadan akması için çek vana açılarak genleşme vanası bypass edilir.
Çek vananın amacı kapatma anında basınç eşitlemesini engellemek değil, ters akışta genleşme elemanını bypass etmektir.
Kartere sıvı yürümesini önleme işlevi çek vana ile değil, emiş akümülatörü ile sağlanır.
Çek vana basınç düşüşünü sıfırlamaz, yalnızca tek yönlü geçişe izin verip ters yönde bypass sağlar.

6Hava kaynaklı bir ısı pompası defrost (buz çözme) moduna geçtiğinde aşağıdakilerden hangisi gerçekleşir?

İpucu: Dış serpantindeki buzu eritecek ısının dışarıya yönlendirilmesi ve dışarıda biriktirilmesi için yapılan mod değişikliğini hatırlayın.

Defrost sırasında sıcak gaz dış serpantine yönlendirilir (soğutma modu) ve ısının erimede kullanılması için dış fan kapatılır.
Isıtma modunda kalmak dış serpantini evaporatör tutacağından buzlanmayı artırır, eritemez.
Sadece dış fan çalıştırmak soğuk dış havada buzun erimesini sağlamak için yetersizdir.
Dört yollu vananın nötr konumu yoktur ve iç fanın durdurulması iç serpantinin donmasına yol açabilir.

7Elektrikli yardımcı ısıtıcılara sahip bir ısı pompası iç ünitesinde, soğutucu akışkan serpantini hava akış yönüne göre nerede bulunmalıdır?

İpucu: Isıtıcı rezistansların ürettiği yüksek ısının soğutucu akışkan serpantinindeki basınca etkisini göz önüne alın.

Soğutucu akışkan serpantini kışın kondanser olarak çalıştığından, rezistanslardan gelen sıcak havanın serpantine girmesi baş basıncını aşırı yükseltip kompresöre zarar verebilir.
Rezistansların serpantinden önce olması, serpantinin aşırı ısınmasına ve yüksek basınç arızalarına neden olur.
Paralel hizalama hava dağıtımını bozar ve rezistans sıcaklığının serpantine doğrudan radyasyonla geçmesine sebep olabilir.
Serpantin şartlandırılacak hava akımının doğrudan içinde yer almak zorundadır.

8Ortak sıvı hattına takılan tek bir filtre kurutucunun 'çift yönlü' (bi-flow) özellikte olması neden zorunludur?

İpucu: Standart bir filtre kurutucudan ters yönde akış geçtiğinde birikmiş pisliklerin durumunu düşünün.

Çift yönlü filtreler içindeki çek vanalar sayesinde akış yönü ne olursa olsun sıvının süzme elemanından her zaman doğru yönde geçmesini sağlar.
Filtre kurutucular gaz hattında değil, sıvı hattında sıvı akışkanı süzmek için tasarlanmıştır.
Ortak sıvı hattından geçen akışkan gaz değil, ılık/sıcak sıvı halindedir.
Çift yönlü filtre kurutucu kullanımının amacı ek vana iptali değil, ters akışta filtre malzemesinin yıkanmasını önlemektir.

9Scroll (salyangoz) kompresörlerin ısı pompalarında pistonlu kompresörlere kıyasla daha yüksek verim sunmasının ana nedeni nedir?

İpucu: Pistonlu kompresörlerde piston stroku sonındaki ölü hacimde sıkıştırılamayıp kalan gazın re-ekspansiyon etkisini hatırlayın.

Scroll kompresörlerde sürekli cepler halinde sıkıştırma yapıldığından pistonlu kompresörlerdeki gibi ölü hacimde kalan gazın re-ekspansiyon kaybı gerçekleşmez.
Scroll kompresörler sıvıya daha dayanıklı olsa da karter ısıtması veya koruması sistem tasarımına göre yine gerekebilir.
Scroll kompresörlerde yörüngesel (orbiting) hareket yapan dönel salyangoz parçası mevcuttur.
Kompresörler sıvı değil, sadece buhar/gaz halindeki akışkanı pompalar.

10Dört yollu vananın içten sızdırıp sızdırmadığını tespit etmek için yapılan sıcaklık ölçümünde hangi sonuç vanada kaçak olduğunu doğrular?

İpucu: Yüksek basınçlı sıcak gazın vana içinden doğrudan emiş hattına sızması durumunda emiş hatları arasındaki sıcaklık farkını düşünün.

Sıcak gazın alçak basınç tarafına sızması, kompresör kalıcı emiş hattındaki sıcaklığı evaporatör çıkışına göre belirgin şekilde artırır.
Basma hattının bu sıcaklıklara ulaşması normal çalışma koşullarında da görülebilen bir durumdur.
Likit hattı sıcaklığı vana iç kaçağından ziyade genleşme elemanı veya şarj durumuna bağlıdır.
Vananın gövde sıcaklığı iç sızıntı teşhisinde doğrudan bir kriter değildir.

11Defrost sırasında iç mekana soğuk hava üflenmesini önlemek amacıyla devreye giren elektrikli ısıtıcı gücü belirlenirken hangi üst sınır dikkate alınır?

İpucu: İç ortam sıcaklığının yükselip oda termostatının ısıtma çağrısını erken kesmesini önlemek hedeflenir.

Isıtıcı gücü duyulur soğutma kapasitesinin %80'ini geçerse oda sıcaklığı artıp termostatı kapatabilir ve defrost tamamlanmadan yarıda kalabilir.
Kapasitenin iki katı güç eklemek oda sıcaklığını hızla yükseltip defrostun yarıda kesilmesine neden olur.
Isıtıcı gücü kompresör elektriksel gücüne göre değil, soğutma kapasitesine göre hesaplanır.
Tüm kademelerin devreye sokulması aşırı ısınmaya ve termostatın erken açılmasına sebep olur.

12Isı pompasının birincil ısıtma modundaki üfleme havası sıcaklığı (≈ 100°F / 38°C) yakıtlı fırınlara göre daha düşük olduğundan, konfor sağlamak için hava dağıtımında neye dikkat edilmelidir?

İpucu: İnsan cilt sıcaklığına yakın havanın doğrudan yaşam alanındaki kişilere üflenmesinin yarattığı hissi değerlendirin.

100°F sıcaklıktaki hava oda havasıyla karıştığında soğuk cereyan hissi verebileceğinden, ısı kaybının olduğu dış duvarlara yönlendirilmelidir.
İç duvarlara üfleme yapmak hareket eden havanın soğuk hissettirmesine ve konfursuzluğa yol açar.
Hava debisini kısıtlamak baş basıncını yükseltir, sistem verimini (COP) düşürür ve kompresör arızasına yol açabilir.
Tavan kotundan yüksek hızlı üfleme her mimaride uygun değildir ve soğuk cereyan şikayetini artırabilir.

← Ders notuna dön