Gemi Soğutma Sistemleri

Gemi Soğutma Sistemlerinde Soğutma Çevrimi

1) Bir maddenin veya ortamın sıcaklığının onu çevreleyen hacim sıcaklığının altına indirmek ve
o noktada muhafaza etmek üzere ısının alınması işlemine soğutma denir. Bu maksatla
gemilerimizde buz odaları ve soğutma sistemleri bulunmaktadır. Soğutma sistemler,nde aşağıda
yazılı soğutucu gazlar kullanılır. Kullanılan gazların buharlaşma ısıları (-29) dereceye kadar
ulaşmaktadır.

2) Kullanılan gazlar genel olarak R 407 C VE R 404A’dır. Bu gazlar aşağıda anlatıldığı gibi
farklı gazların karışımından meydana gelmiştir.
R407C (R502’nin alternafisidir) = (%23 R32 + 25 R125 +%52 R134A) gazlarından oluşur bu gazlar
sırası ile

(Diflormetan+pentaflorametan+tetraflorametan) gazlarıdır.
R404A gazı = (%20 R125 + %28 R134A +%52 143A) gazlarından meydana gelir
(pentaflorametan+tetraflorametan+triflortametan)

3) Ticari olarak piyasada 12 kg’lık tüplerde satılıan bu gazların tüp renkleri R407C AÇIK
KİREMİT RENGİ R404A KOYU KİREMİT RENGİNDEDİR. Gazlar gemilere 40 kg tüpler olarak
temin edilmektedir.

4) STANDART BİR SOĞUTMA SİSTEMİNDE; sistemin çevrim şemasında da görüleceği üzere
3 ana eleman bulunur bunlar; kompresör, kondenser, evaporayter. sistemde soğutucu akışını
kontrol etmek için ve evaporayter verimini optimum noktada temin etmek için bir EXP (expansion
valf) kullanılır,bundan sonra devre elamanları olarak sırası ile (boru devresi, kurutucu, filtre, likit
tutucu (oil trap), gözetleme camı takımı, manometreler, termometreler, devre kesici selenoid valf ve
elemanların onarımları için gerekli emniyet valfları bulunur. Sistem içinde soğutucu gaz ve
kompresör içinde yağ bulunur. Gemilerimizde kondenserde soğutucu su olarak genellikle LT
devresi suyu ve evaporayterde soğukluğu yayılması içinde fan kullanılmaktadır. LT (low temp fresh
water) devresinde kondenser valfları manuel olarak çalışırlar sistem emniyet devresinde alçak
basınç süvici, yüksek basınç süvici ve yağ basıncı süvici kullanılır
.
5) Genel olarak soğutma sistemlerinde kullanılan koruyucu basınç süviclerinin çalışma
parametreleri aşağıdaki gibidir
 Emme basıncı 1,5-2,0 bar
 Disçarc basıncı 16-17 bar
 Alçak basınç otomatiği çalışma değeri (0.2-0.8 bar kompresör stop 1.7 bar start olarak
çalışır)

 Yüksek basınç otomatiği 19-20 barda kompresörü stop ettirmelidir. Kompresör bu
süvicler nedeni ile devreden çıkmış ise devreye alınmadan evvel reset edilmelidirler.

6) Kompresör’ün görevi buharlaştırıcı ve soğutucudaki ısı yüklü olan akışkanı sistemde emmek
ve ısı yüklenmemiş olan akışkana yer açarak akışın devamlılığını sağlamak ve aynı zamanda
buhar halindeki soğutucu akışkanın basıncını kondenserdeki yoğuşma sıcaklığının karşıtı olan
seviyeye çıkarmaktır.

ÇALIŞMA:

Evaporatörü terk eden gaz halindeki soğutucu (bazı sistemlerde ) bir eşanjör içinden geçerek bir
miktar daha ısınır (bu ısıyı sağlayan kompresörün bastığı gazın sıcaklığıdır) ve kompresörün emme
kısmına gelir kompresör içinden geçerken gaz kompresörü soğutur ancak gaz sıcaklığı tekrar artar
ve basınçlı olarak kompresörü terk ederek kondensere akar. Sıkıştırılan gazın basıncı arzu edilen
ve önceden seçilen akışkan gazın cinsine bağlı olarak 14 - 17 bar basıncına ulaşır ve sıcaklığı da
82 dereceye kadar yükselebilir. Ancak bu sıcaklık ve basınç değeri dış ortam sıcaklıklarına da
tabidir. Kompresörü terk eden gaz yağ seperatörü denen ve gazın içinde bulunan yağın mümkün
olduğunca toplanması için kullanılan bir seperatörden geçerek kondensere akar ve burada soğuk
ortama basılan gaz buhar ısısını vererek sıvılaşır.
Kondenserden çıkan sıvı halindeki soğutucu filtre / dryer denilen kısma gelir ve burada soğutucu
içinde bulunan pislikler muhtemel artıklar ve nem akışkandan alınır ve gaz eşanjöre gelir. Akışkan
burada da ısısını bir miktar daha kaybederek daha da sıvılaşır ve soğutucu akışkan artık soğutma
işini yapacak duruma gelmiştir.
Eşanjörü terek eden akışkan EXP valf denen valfa gelir (bu valfın çalışma prensibi detaylı olarak
ileride anlatılmıştır) soğutucu exp. Valfın orifisini terk ettiği anda bu noktada alçak bir basınç
meydana gelir ve sıvı haldeki akışkan evaporatöre girerek buharlaşmaya başlar ve derhal ortamın
sıcaklığını üstüne alarak içinden geçtiği boruları soğutur bu soğuklukta evaporatör arkasındaki fan
ile soğuk hava olarak odaya iletilir. Burada önemli olan husus oda sıcaklığına göre evaporatöre
giren gazın evaporatörü terk edene kadar görev yapmasıdır. Biz buna gazın süperit özelliği deriz
evaporatörün verimi bu süperit değerine bağlıdır, (süperit hakkında ileride detaylı bilgi verilmiştir)
Evaporatörü terk eden buhar halinde gaz tekrar kompresör emme tarafına gelerek akış saykılı
devamı sağlanır.
Oda sıcaklığını ayarlamak için kullanılan termostat, ayar derecesine gelince evaporatör öncesi gaz
sistemine yerleştirilmiş bir selenoid valfı ikazlayarak valfın kapanmasını sağlar ve bu durumda
kompresör emiş tarafındaki gaz basıncı düşeceğinden alçak basınç süvici basınç set değeri altına
inince süvic kompresörü stop ettirir. Oda termostatı üst sıcaklık ayar değerine geldiğinde selenoid
valf ikazını keser, valf açılır ve emme basıncı yükseldiği için kompresör tekrar çalışır. Gemilerde her
soğutma odası için ayrı bir termostat konmuş olup termostat değerleri ayrı ayrı ayarlanmıştır.

 Termostat değerleri et ve balık odası için (-23)
 Sebze odası için (+5 )
 Kuru kumanyalık için +18 Olarak ayarlanır

Bu sistemlerde dikkat edilecek hususlardan bir tanesi evaporatör kangallarının buzla kaplanmasıdır
bu daha ziyade odadaki nemin varlığı ile olur oda kapısının her açılışında içeri giren sıcak hava
nem yapacağından evaporatör kangallarında buzlanma meydana gelir buda evaporatör
kapasitesini düşürür. Bu hususa engel olmak için evaporatör kangalları alt kısmına rezistanslar
konmuştur, bu rezistansların timer yolu ile cereyanları basılarak ısınmaları ve evaporatör
kangallarındaki buzların erimesi sağlanır. Biz buna defrost işlemi deriz ve günde 1 kere veya 2 kere
evaporator kapasitesine göre 1-2 saat müddetle defrost işlemi için timer ayarlanır. Defrost
esnasında eriyen buzun meydana getirdiği su mutlaka odadan dreyn edilmelidir.

Tipik bir soğutma devresi
Bazı gemilerimizin makine kontrol odalarında soğutucu odalarında gaz kaçağını tespit ederek alarm
veren yardımcı sistemler bulunur.
Soğutma sisteminde soğutma saykılı üstünde bulunan bütün manuel olarak kumanda edilen valflar
duruma göre ya tam açılır veya tam kapatılır hiçbir zaman valf kısmi olarak açık bırakılmaz.
Soğutma sisteminde en önemli bir hususta soğutucu akışkan ile beraber devreye yağın
yürümesidir. Yağ evvela exp. Valf orifısinin bulunduğu kısmı tıkar ve gaz geçişi kesilir arızayı
bulmak için sistem stop edildiğinde bu noktada ısı yükseldiği an donmuş gaz çözülür ve tespit
edilmesi güçleşir. Eğer exp. Valf orifıs kısmı söküldüğünde avucunuza kahve fincanının ¼ kadar
dahi olsa yağ çıkarsa bu devreye yağ sürülmekte olduğunun göstergesidir ve evvela yağ trabı (oil
seperatör) dreyn valfı kontrol edilmelidir.
Kompresördeki yağ seviyesi ve mekanik seal kısmı her gün en az 2 defa kontrol edilmelidir.
Mekanik sealden ince bir yağ sızıntısı olsa dahi bu aynı zamanda gaz kaçağında olduğunun bir
göstergesidir. kompresörden basılan
gaz halindeki soğutucu yağ tutucuya girer ve yağ
tutucu içindeki bafıllardan geçerken gaz içinde
sürüklenmiş olan yağ reservuarın dibinde toplanır, bu
kısımda mevcut şamandıra yağ seviyesinin
yükselmesi ile yukarı kalkar ve şamandıra valfı
açılarak yağ kartere basılır. Bu olay esnasında emme
geyci kontrol edilirse bir an için emme basıncını
yükseldiği ve sonra yine çalışma değerine döndüğü
görülür. Geycteki bu oynama bize şamandıra valfın çalıştığını göstermektedir.

BİR SOĞUTMA ÇEVRİMİNDE YÜKSEK VE ALÇAK BASINÇ KISIMLARI
Bir soğutma sisteminde soğutucu birçok farklı sıcaklıklar ile çalışan bölgeler meydana getirir. Bunlar
soğutucunun aşırı soğumuş likit, doymuş likit, doymuş gaz, aşırı ısınmış buhar halleridir. Ancak
bunlara karşılık esas prensip olarak 2 basınç değeri vardır;

a) evaporating pressure (buharlaşma basıncı)
b) condensing pressure ( yoğuşma basıncı)