Hava giriş tarafında lamel aralıklarının geniş tutulması veya kademeli/atlamalı lamel uygulaması yapılması, oda soğutucunun defrosta girme zamanının uzatılmasına yardımcı olur. Soğutucunun buharlaşma sıcaklığı düştükçe kanat aralığının artırılması hava akışının devamlılığı için önemlidir.
Emre ALTAY / Yüksek Makine Mühendisi / Friterm A.Ş. Endüstriyel Soğutma Satış Yöneticisi
Oda soğutucularda, 0°C’nin altındaki buharlaşma sıcaklıklarında havanın içindeki su buharı soğutucu yüzeylerinde yoğuşur ve sonrasında buzlanma yaşanır. Bu durum ısı transfer veriminin düşmesine neden olur.
Tedbir alınmadığı durumlarda bir süre sonra hava geçiş kesitinin daralması ve soğutma kapasitesinin düşmesi sorunu karşımıza çıkmaktadır. Bu sistemlerde oluşan buzu çözmek için çeşitli defrost (buz çözme) yöntemleri uygulanmaktadır.
Lamel aralarında buz haline dönüşen su, hava tarafındaki basınç kaybını artırır, hava debisini azaltır ve hatta bazı durumlarda hava akışının tamamen durmasına neden olur. Basınç kaybının artmasıyla birlikte, defrost yapılmadığı takdirde fan bu basınç kaybını karşılayamaz hale gelebilir ve bunun sonucunda fan arızaları ortaya çıkar.
Hava giriş tarafında lamel aralıklarının geniş tutulması veya kademeli/atlamalı lamel uygulaması yapılması, oda soğutucunun defrosta girme zamanının uzatılmasına yardımcı olur. Soğutucunun buharlaşma sıcaklığı düştükçe kanat aralığının artırılması hava akışının devamlılığı için önemlidir.
Defrost işleminin tamamlanması, zaman/sıcaklık veya sıcaklık/zaman olmak üzere iki fonksiyona bağlı olarak yapılabilir. Hava değişim oranına bağlı olarak 4 saatte bir defa defrost yapılması durumunda defrost problarının sıcaklık set değerlerinin 35°C ve defrost sürelerinin 30 dakika olması önerilmektedir.
Daha fazla hava değişim oranı olması durumunda (yük değişimleri ve kapının sık sık açılması) defrost periyodu daha kısa bir süreye ayarlanmalıdır. Durum iki hafta süreyle izlenip, en uygun defrost periyodu belirlenmelidir. Defrost işlemi başlatılmadan önce sistemin süpürmeli (pump-down) olarak durdurulması sağlanmalı ve soğutucu devrelerindeki soğutucu akışkanın boşaltıldığından emin olunmalıdır.
Uygulanan defrost sistemleri:
- Hava defrost (+2°C üzeri odalar)
- Elektrikli defrost
- Sıcak gaz defrost
- Sıcak glikol (kapalı devre) defrost
- Sulu defrost
Hava defrost
Ürünün çalıştığı soğuk oda sıcaklığının belirli sıcaklıkların altında olmaması şartıyla uygulanabilmektedir. Buharlaşma (evaporasyon) sıcaklığının t0=0°C ile (-5°C) olduğu sistemlere uygundur.
Hava defrost yapılırken sistemde soğutucu akışkan dolaşımı kesilmelidir. Oda sıcaklığının üzerinde bir değere ulaşan hava, fan yardımı ile buzu eritecektir. Defrost sırasında fan çalışması durdurulmamalıdır. Defrost tamamlandığında, soğutucu akışkan dolaşımı tekrar başlatılmalıdır.
Hava defrostu uygulamalarında sensör yerleşimi Şekil 1’de gösterilmektedir.
Şekil 1. Emiş ve basma fanlı ünitelerde hava defrost uygulaması için sensör yerleşimi
Elektrikli defrost
Elektrik defrost işlemi farklı oda sıcaklıklarında uygulanabilir. Oda sıcaklığına göre SC2 şartı için E1 (Batarya); SC3 ve SC4 şartları için E2 (Batarya+Drenaj Tavası) defrost kullanılması önerilir.
Şekil 2’de görüldüğü gibi lamel içerisine elektrikli rezistansların yerleştirilmesi ile uygulanan defrost sistemleridir. Elektrikli rezistansların gücü, soğutucunun kapasitesine göre değişiklik göstermektedir.
Elektrikli defrost uygulamasında sensör konumlarının doğru yere yerleştirilmesi önemlidir. Şekil 3’te uygun yerleşim görülmektedir.
Şekil 3. Emiş ve basma fanlı ünitelerde elektrikli defrost uygulaması için sensör yerleşimi
Sıcak gaz defrost uygulaması
A.Tek akışkan kullanılan sistemlerde sıcak gaz defrost uygulaması
Kompresörde sıkıştırılan soğutucu akışkanın kondenser yerine direkt olarak evaporatöre yönlendirilmesi vasıtasıyla defrost yaptırılması yöntemidir.
Evaporatör sayısı fazla olan sistemlerde tavsiye edilir. Soğuk oda içerisinde, sıcak gaz defrost işlemi için yeterince büyük bir sıcak gaz hacmi gerekmektedir.
Sıcak gaz defrost işlemi kısa olduğunda, ünite üzerindeki defrost etkisi düşük olmaktadır. Yeterince sıcak gaz bulunduğu takdirde defrost işleminin süresi kısalır. Sıcak gaz defrost işlemi, ünite üzerinde ısınma, buhar oluşumu gibi etkiler oluşturmaktadır.
Şekil 4. Tek akışkan kullanılan sistemlerde sıcak gaz defrostsistemi
- Kaskad uygulamalı (çift akışkanlı) sistemlerde sıcak gaz defrost uygulaması
Kaskad sistemlerde soğutucu ünitelerin bulunduğu iç bölgede sıcak enerji birikmemektedir. Kondenserin bulunduğu dış akışkan bölgesinde biriken sıcak enerjinin defrostta kullanılması ile sistem çözümü sağlanır. Burada defrost için bataryada ayrı bir borulama sistemi uygulanır. Borulama sisteminin dış akışkana uygun olması kritiktir. Örnek olarak soğutucu ünitelerinde CO2 gazı, kondanser tarafında NH3 gazı kullanılan sistemler.
Her iki sıcak gaz defrost uygulamasında sensör yerleşimleri Şekil 5’te gösterilmektedir.
Şekil 5. Emiş ve basma fanlı ünitelerde sıcak gaz defrost uygulaması için sensör yerleşimi
Sıcak glikol (kapalı devre) defrost
Sıcak glikol defrost sistemi, karlanmanın eritilmesi için oda soğutucu içerisindeki lamellerde ısıtıcı delikleri kullanılarak ikincil bir borulama sistemi ile yapılan defrost uygulamasıdır. Sıcak glikol defrost sistemindeki glikol+su karışımı ile soğutucu akışkan birbirine karışmaz. Burada defrost sisteminde kullanılacak glikol karışım oranı, oda sıcaklığına uygun olarak seçilmelidir.
Uygulamada glikol bir tank içerisinde depolanır. Kondenserde biriken ısı, bu tanka aktarılır. Bu bir eşanjör vasıtasıyla (plakalı veya shell&tube) kondenser ısısından faydalanılarak veya başka bir atık ısıl kaynak vasıtasıyla yapılabilir. Sıcak glikol karışımının sıcaklık değeri ve debisi, defrost için gerekli kapasite ile uyumlu olarak dizayn edilmelidir. Sıcak glikol, pompa vasıtasıyla karlanmış oda soğutucuya gönderilir. Sıcak glikol defrost sistemi çalışırken, oda soğutucunun yer aldığı soğutma sistemi çalışmaz. Soğutma amacıyla kullanılan devredeki borularda soğutucu akışkan geçişi durur.
Şekil 6. Sıcak glikol defrost giriş ve çıkış boruları
Kapalı devre defrost sistemi doğrudan lamellerin içinden geçen borular ile tüm yüzeyde anında etki eder. Sistemde bulunan ısıl enerji (kondenser ısısı) kullanıma sokulur. Toplam defrost için harcanacak elektrik tüketimi düşer.
Sulu defrost
Bu sistemde, defrost yapmak için evaporatörün yukarısına delikli bir tava yapılarak su bağlantısı yapılır, buradaki su batarya üzerine süzülerek oluşan buzu eritir. (Su besleme basıncı 1,0 bar ile 1,5 bar arasında olmalıdır.) Bu su ve erittiği kar süratle odadan (cihaz tavasında toplanarak) atılmalıdır.
Sulu defrost uygulanan ürünlerde drenaj tavası çıkışından sonra minimum 20 cm. mesafe bırakılarak dirsek kullanılması önerilmektedir (Şekil 7).
Şekil 7. Sulu defrost ve drenaj bağlantısı
Defrost süresi 15 dakikadan uzun ise su çevriminin yeterliliği kontrol edilmelidir.
Normal kullanımdaki odalar için günde bir defa defrost işlemi uygulanması genellikle yeterli olmaktadır. Küçük odalar ve yoğun kullanıma sahip ağır hizmet odalarında günde iki defa veya daha fazla defrost işlemi gerekebilir. Olağandışı durumlarda günde iki kereden fazla defrost işlemine ihtiyaç duyulabilir.
Batarya üzerindeki defrost suyu akışı basınç ayarlayıcı ile kontrol edilir. Defrost suyu lamel yüzeylerine eşit olarak dağılmayabilir. Suyun çıkış hızı ayarlanarak düzgün bir su dağılımı gerçekleştirilmelidir.
