Chiller soğutucu motoru (2.el) KY965BH
HVAC endüstrisinde, soğutulmuş su üreten soğutma makinesine
“Soğutucu” denir. Bir soğutma grubu paketi ya buhar sıkıştırma ya da buhar emme prensibine göre çalışır
. Buhar sıkıştırma sistemi,
soğutma döngüsünü yürütmek için elektrik motoru biçiminde mekanik enerji kullanırken, absorpsiyonlu
soğutucular süreci yürütmek için ısı kullanır.
Ticari binalarda çok daha fazla öne çıkan buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi dört ana bileşenden oluşur:
kompresör, evaporatör, kondenser ve genleşme cihazının tümü tek bir
ünite halinde paketlenmiştir. Buhar sıkıştırmalı soğutma grubu paketlerinin sınıflandırılması genellikle tipe göre yapılır.
Kompresör: Santrifüjlü, pistonlu ve vidalı kompresörler başlıcalarıdır.
Soğutma grupları, ticari bir binadaki en büyük enerji tüketicisidir ve bu nedenle , soğutma grubu kurulumu ve işletiminde doğru ekonomik kararları verebilmek için
çeşitli türlerin göreceli faydalarını ve sınırlamalarını anlamak önemlidir . Bu derste su soğutmalı soğutma grubunda kullanılan kompresör tipinden bahsedilecektir. Kurs 3 bölüme ayrılmıştır: Bölüm – I: Chiller Kompresör Çeşitleri Bölüm – II: Chiller Kompresörlerinin Karşılaştırılması Bölüm –III: Chiller Sistemlerinin Ekonomik Değerlendirilmesi Chiller Kompresörlerine Genel Bakış
CHILLER SOĞUTUCU KOMPRESÖR 2.EL
Konut klimalarından büyük ticari ve
endüstriyel soğutuculara kadar çoğu soğutma sistemi, buhar sıkıştırma
döngüsü olarak bilinen soğutma işlemini kullanır. Buhar sıkıştırma çevriminin kalbinde mekanik kompresör bulunur. İşlevi
: 1) 2.el soğutucuyu soğutma sistemine pompalamak ve 2)
sistemdeki gaz halindeki soğutucuyu sıkıştırarak sıvıya dönüşmesini ve
soğutulan veya soğutulan Chiller kompresörü (2.EL) f4 havadan veya sudan ısıyı motoru absorbe etmesini sağlamaktır.
Tüm iklimlendirme 2.el uygulamaları aynı kapasite gereksinimlerine sahip değildir ve
bu nedenle soğutma grupları kompresör tipine göre gruplandırılır: 1) Pozitif yer değiştirme ve 2) Dinamik.
• Pozitif deplasmanlı 2.el kompresörler buharlaşan gazı fiziksel olarak sıkıştırır
Soğutucu akışkanı daha küçük bir hacme ve daha yüksek basınca dönüştürür ve
pistonlu, döner ve kaydırmalı türleri içerir.
Bunlar, sabit bir hızda sabit hacimde gaz sağlar . • 2.el Dinamik kompresörler , dönen bir pervanenin soğutucu akışkana verdiği
kinetik enerjiyle buharlaşan soğutucu akışkan basıncını artırır .
Santrifüj
kompresör dinamik bir kompresördür ve sabit deplasmanlı bir tip değildir
.
Her tip, soğutucu buharını basınçlandırmak için özel ve bazen 2.el düpedüz ustaca bir yöntem kullanır
. Bu derste çeşitli soğutma grubu kompresörleri, bunların avantajları, dezavantajları, sınırlamaları ve uygulamaları üzerinde durulacaktır
. Metinde
“chiller/s” ve “compressor/s” kelimeleri birbirinin yerine kullanılmış olup,
aynı anlama sahiptir.
Pistonlu Soğutucular: Pistonlu kompresörler , soğutucuyu sıkıştırmak için motoru silindir içindeki pistonun ileri geri hareketini
kullanan pozitif deplasmanlı makinelerdir .
Piston aşağı doğru hareket ettikçe
silindirin içinde bir vakum oluşur. Giriş valfinin üzerindeki basınç
, altındaki basınçtan daha büyük olduğundan, giriş
valfi zorla açılır ve soğutucu silindirin içine emilir. Piston
en alt konuma ulaştıktan sonra yukarı doğru hareket etmeye başlar. Giriş valfi kapanarak
soğutucu akışkanı silindirin içinde hapseder. Piston yukarı doğru hareket etmeye devam ettikçe
soğutucuyu sıkıştırarak basıncını artırır. Belli bir noktada basınç
Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027
1
Soğutucu akışkan tarafından uygulanan egzoz valfini açılmaya zorlar ve sıkıştırılmış
soğutucu akışkan silindirden dışarı akar. Piston motoru en üst konuma ulaştığında
tekrar aşağı doğru hareket etmeye başlar ve döngü tekrarlanır.
Bu kompresörler 3 konfigürasyonda mevcuttur: 1) Hermetik; 2) Yarı Hermetik ve 3) Doğrudan tahrikli versiyonlar. Hermetik bir ünitede motor ve kompresör, yalıtılmış
ortak bir mahfazanın içine yerleştirilmiştir .
Bileşenlere onarım için erişilemediği için
, arıza durumunda 2.el kompresör ünitesinin tamamının değiştirilmesi gerekir. Hermetik
sızdırmaz üniteler en çok küçük kapasitelerde yaygındır.
Yarı hermetik ünitede motor da ünitenin bir parçasıdır ancak
sızdırmaz değildir.
Yarı Hermetik kompresörler, hermetik kompresörlere göre, gerekirse birkaç kez yeniden oluşturulabilmeleri ve
çok daha uzun bir servis ömrü sağlamaları açısından avantaja sahiptir .
Doğrudan tahrikli bir ünitede motor ve kompresör esnek bir kaplinle ayrılır
. Bu tür üniteler eski teknolojiyi kullanır ve
günümüzde yaygın olarak kullanılmamaktadır.
Pistonlu kompresörü tercih eden ana faktörler,
düşük kapasitelerde uygulandığında düşük maliyet ve verimliliktir. Daha yüksek bina yükleri için birden fazla pistonlu makine kurulabilir
. Diğer avantajlar arasında basit kontroller ve kontrol yeteneği yer alır.
Kayış tahriklerinin kullanılmasıyla hız. Hem hava motoru soğutmalı hem de su soğutmalı ısı atma konfigürasyonlarında mevcut olan bu soğutucular, 0,5 ila 150 ton soğutma (TR*)
aralığında mevcuttur . Pistonlu Kompresör Pistonlu soğutma gruplarının en büyük dezavantajı, diğer soğutma grubu türleriyle karşılaştırıldığında yüksek düzeyde bakım gereksinimleridir. Pistonlu soğutucular , santrifüjlü veya döner soğutuculara göre daha fazla hareketli parçaya sahiptir ve bu da aşınmayla ilgili bakım faaliyetlerine olan ihtiyacın artmasına neden olur . Pistonlu soğutucular ayrıca yüksek düzeyde gürültü ve titreşim üretir. Özel
Makineden kaynaklanan titreşim ve gürültünün iletilmesini önlemek amacıyla soğutma gruplarının tesisten izole edilmesine yönelik önlemler alınmalıdır . Son olarak, pistonlu soğutucular 200 tonu aşan
soğutma yüklerine sahip uygulamalar için pek uygun değildir .
Ünitelerin kapasitesi arttıkça alan gereksinimleri ve ilk
maliyetleri diğer soğutucu tiplerininkini aşıyor. Ayrıca
daha büyük ünitelerin enerji gereksinimleri diğer soğutucu türlerininkini aşıyor.
Vidalı Soğutucular: 2.el Vidalı kompresörler, soğutucu gazını sıkıştırmak
için sarmal rotorlar kullanan pozitif deplasmanlı makinelerdir .
Rotorlar döndükçe birbirine karışarak,
rotorların uçlarındaki loblar arası boşlukları dönüşümlü olarak açığa çıkarır ve kapatırlar. Ne zaman
giriş ucundaki interlob alanı açılır, soğutucu akışkan buraya emilir. Rotorlar
dönmeye devam ettikçe, soğutucu akışkan loblar arası boşlukta sıkışıp kalır ve
rotorların uzunluğu boyunca zorlanır. Loblar arası boşluğun hacmi azalır
ve soğutucu sıkıştırılır. Sıkıştırılmış soğutucu, loblar
arası boşluk diğer uca ulaştığında mevcuttur. İki tipi vardır: 1) Tek ve 2) Çift
vidalı konfigürasyon.
• Tek vidalı bir kompresör,
eşleşen dişlere sahip iki kapı rotoruyla birbirine geçen tek bir ana vidalı rotor kullanır. Ana vida, genellikle bir elektrik motoru olan ana taşıyıcı tarafından tahrik edilir
.
• Çift vidalı bir kompresör, 2.el tam olarak eşleştirilmiş rotorlardan oluşur (bir erkek
ve bir dişi) yakın toleranslı bir ortak mahfaza içinde dönerken birbirine sıkı sıkıya geçen
. Bir rotor tahrik edilirken diğeri ters yönde dönme hareketi yapar. Çift vidalı kompresör,
çalışma verimliliğini fazla etkilemeden emme basıncında daha iyi kontrol ve değişikliklere olanak tanır.
Hava soğutmalı ve su soğutmalı konfigürasyonlarda mevcut olan vidalı soğutucu,
750 tona kadar soğutma kapasitesine sahiptir.
Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027
Vidalı Kompresör
Nispeten yüksek sıkıştırma oranı ve az sayıda hareketli parça ile vidalı soğutucular,
aynı türdeki pistonlu ve santrifüjlü 2.el soğutuculardan daha kompakt, daha küçük ve daha hafiftir.
soğutma kapasitesi. Bunlar ayrıca daha sessiz, titreşimsiz çalışma sunar ve
sağlamlıkları, basitlikleri ve güvenilirlikleriyle tanınırlar.
Çok az bakım gerektiren, uzun süre sürekli çalışacak şekilde tasarlanmışlardır . Vidalı kompresörler
, hız düştüğünde yüksek kaldırma kuvvetinin üstesinden gelebilir ve
kompresör boşaldığında dalgalanma olasılığı olmadan enerji tasarrufu sağlar.
Vidalı soğutucuların en büyük dezavantajı yüksek ilk maliyetleridir. Küçük soğutma yükleri için
pistonlu soğutucuların satın alınması ve kurulumu daha ucuzdur; büyük yükler için
santrifüjlü soğutucuların maliyeti daha düşüktür.
Santrifüj Soğutucular:
Santrifüj kompresör, bir dönme hareketini kullanan dinamik bir makinedir.
Yuvarlak bir oda (salyangoz) içindeki soğutucu akışkana merkezkaç kuvveti uygulayan pervane çarkı
. Soğutucu akışkan, büyük dairesel bir giriş yoluyla pervane çarkına emilir
ve pervanelerin arasından akar. Pervaneler 2.el soğutucuyu dışarı doğru zorlayarak
soğutucuya merkezkaç kuvveti uygular.
Soğutucu akışkan volütün kenarlarına doğru zorlandığından basınç altına alınır .
Santrifüj kompresörler , büyük hacimlerdeki soğutucu akışkanı nispeten düşük basınçlara sıkıştırmak için çok uygundur . Çark çarkının ürettiği sıkıştırma kuvveti
küçüktür, dolayısıyla
santrifüj kompresör kullanan soğutucularda genellikle seri halinde düzenlenmiş birden fazla çark çarkı kullanılır
. Santrifüj kompresörler basit tasarımları ve az hareketli olmaları nedeniyle tercih edilmektedir.
parçalar. Santrifüjlü soğutucular, evaporatör basınç durumuna ve kullanılan soğutucu akışkanın tipine bağlı olarak
pozitif basınçlı veya negatif basınçlı makineler olarak sınıflandırılır . R-22 ve R-134A soğutucu akışkan kullanan bir soğutma grubu pozitif basınçlı bir makinedir, Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027 4 R-123 kullanan soğutma grubu ise negatif basınçlı bir makinedir. Temel gerçekler aşağıda belirtilmiştir : • Her iki soğutucu akışkan için de kütle akış hızları yaklaşık 3 lb/dak ton ile temelde aynıdır . Bununla birlikte, R-134A’nın önemli ölçüde daha yüksek yoğunluğu nedeniyle hacimsel akış hızı (cfm/ton), R123 hacimsel akış hızından beş kat daha küçüktür. R-123 kullanan kompresörler genellikle büyük
çaplı çarklar (yaklaşık 40 inç çap).
• R-134A kullanan kompresörler genellikle çok daha küçük pervaneler kullanır (yaklaşık 5
inç çapında). R-123’ün gerektirdiği büyük tekerlek çapları,
kompresöre bir tasarım kısıtlaması getirir ve çapı azaltmak için eşdeğer bir basınç artışı
sağlamak üzere tipik olarak seri veya kademeli iki veya üç 2.el pervane kullanırlar . • R-123 kullanan kompresörler, 60 Hz elektrik kaynağında 3600 rpm’de dönen direkt akuple motorlar kullanır . R-134A kullanan kompresörler tipik olarak bir dişli kutusu veya hız artırıcı aracılığıyla bağlanan motor kullanır ve 30.000 rpm’ye yaklaşan hızlarda çalışabilir . • R-123 kullanan kompresör vakumda çalıştığı için olası
atmosferden, su buharından, hava-oksijenden kirlenme. Bu, yoğunlaşamayan gazların sıkıştırılması nedeniyle yüksek
korozyon olasılığına ve israfa neden olan enerji tüketimine (ton başına kW ceza) neden olur.
Sürekli temizleme gereklidir
ve bakım için kapatmalar daha uzun sürer.
Santrifüj Kompresör
Pistonlu soğutucular gibi, santrifüj üniteleri de hem 2.el hava geçirmez şekilde kapatılmış hem de açık yapıda mevcuttur
. Daha düşük çalışma verimliliğine rağmen, hermetik olarak kapatılmış
ünite daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027
Avantajlı Faktörler
Santrifüj makineyi tercih eden ana faktör, tam kapasitedeki yüksek operasyonel verimliliğidir.
yük. Pistonlu ve döner vidalı kompresörlerin aksine, santrifüj kompresör sabit deplasmanlı bir makine değildir , bu nedenle sınırlı bir basınç oranları aralığında
sürekli olarak modüle edilen geniş bir kapasite yelpazesi sunar . Büyük hacimlerdeki soğutucu akışkanı nispeten düşük basınçlara sıkıştırmak
için çok uygundurlar .
Kademe sayısı, kompresör hızı, pervane çapı ve soğutucu akışkan seçimi gibi yerleşik tasarım öğeleri değiştirilerek , geniş bir tasarım soğutulmuş sıvı sıcaklıkları ve tasarım soğutma sıvısı sıcaklıkları
aralığına sahip soğutucularda kullanılabilir . Çok yüksek buhar akış kapasitesi özellikleri nedeniyle, santrifüj kompresörler 200 ton ve daha büyük soğutma grubu pazarında en az maliyetli ve en uygun olanıdır.
en verimli soğutma kompresörü tasarımı. Santrifüjler çoğunlukla
elektrik motorlarıyla çalıştırılır, ancak aynı zamanda 2.el buhar türbinleri ve gaz motorları tarafından da çalıştırılabilir.
Dezavantajları
Santrifüjlü soğutma gruplarının ciddi bir dezavantajı kısmi yük performanslarıdır.
Bina yükü azaldığında soğutma grubu,
soğutucu akışını kısıtlamak için giriş kanatlarını kısmen kapatarak tepki verir.
Bu kontrol yöntemi soğutma grubunun nominal çıkışının yaklaşık yüzde 20’sine kadar etkili olsa da çalışma verimliliğinin azalmasına neden olur. Örneğin, tam yükte ton başına 0,60 kW olarak derecelendirilen bir soğutucu , hafif yükte ton başına 0,90 kW
kadar güç gerektirebilir .
Soğutucular genellikle tam kapasitede veya tam kapasiteye yakın çalıştığından
yüzde 10’dan daha az yükle, kısmi yükte çalışma özellikleri
yıllık enerji gereksinimlerini önemli ölçüde etkiler.
Santrifüjlü soğutucuların düşük soğutma yüklerinde çalıştırılması da zor olabilir.
Soğutma yükü, soğutucunun nominal çıkışının yüzde 25’inin altına düştüğünde, soğutucu dalgalanma
olarak bilinen bir duruma eğilimlidir. Sınırsız dalgalanmalar soğutucunun ciddi hasar görmesine neden olabilir
. Üreticiler dalgalanmadan kaynaklanan hasar olasılığını azaltmak için özel
kontroller ekler ancak bu kontrollerin çoğu ünitelerin 2.el kısmi yük verimliliğini daha da azaltır.
Scroll Soğutucular: Scroll kompresör, soğutucu akışkanın birbirine yuvalanmış iki ofset spiral disk tarafından sıkıştırıldığı
pozitif deplasmanlı bir makinedir .
Üst disk
alt disk yörüngesel biçimde hareket ederken sabittir.
Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027
6
alt diskinin sabit disk içindeki yörünge hareketi, değişen hacimlerde kapalı alanlar oluşturur.
Soğutucu akışkan, spiralin çevresindeki giriş portlarından emilir.
Kapalı alanlardan birinde bir miktar soğutucu sıkışır. Disk yörüngede döndükçe
soğutucuyu içeren kapalı alan diskin merkezine doğru aktarılır
ve hacmi azalır. Hacim azaldıkça soğutucu sıkıştırılır.
Sıkıştırılmış soğutucu üst diskin ortasındaki bir porttan boşaltılır
.
Scroll kompresörler , konforlu soğutmada pistonlu soğutucuların yerini hızla geride bırakan nispeten yeni bir gelişmedir .
Küçük boyut, düşük gürültü ve titreşim ile iyi verimlilik sağlarlar . Hava soğutmalı ve su soğutmalı konfigürasyonlarda mevcut olan
kaydırmalı soğutma grubunun kapasitesi yaklaşık 30 ton veya daha azına ulaşabilir, bu da
onları spot soğutma veya telafi soğutma uygulamaları için iyi bir aday haline getirir.
Scroll Kompresörler En büyük dezavantajı bunların tamir 2.el edilememesi ve spiral kompresörlerin düşük sıcaklıklarda yağ kaybetmesi
sorunlarının yaşanmasıdır .
Nispeten küçük boyutlarda bunlar
yaşam döngüsü ekonomisini büyük ölçüde etkilemez ve bu nedenle bu derste daha fazla tartışılmayacaktır
.
Kompresör Kapasiteleri:
Soğutma kompresörlerinin boyutu, motor giriş beygir gücü (HP), motor giriş kilowatt’ı (kW giriş), soğutma soğutma kapasitesi (kW soğutma), saat başına
İngiliz Isı Birimi (Btu/h) veya ton soğutma cinsinden verilir.
(TR). Bir soğutma tonu,
12.000 BTU/saatlik ısı çıkarma hızına eşittir;
dolayısıyla 3 TR’lik bir soğutucu saatte 36.000 BTU’yu kaldırabilir .
Soğutucu akışkanın pompalanabileceği hacim ve basınç,
soğutma kapasitesini, spesifik performansı ve kompresörün
kullanılabileceği uygulama alanlarını belirler. Önemli gerçeklere dikkat edin:
⇒ Kütle akış hızı (lb/dak) arttıkça kapasite (Btu/saat) artar.
Spesifik hacimdeki (kübik ft/lb) azalmadan kaynaklanan ;
Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027
7 ⇒ Emme basıncındaki (psig
) artıştan kaynaklanan özgül hacim (ft/lb kübik) azaldıkça 2.el kapasite (Btu/saat) artar ; ⇒ Hacimsel akış hızı (ft/dak küp) arttıkça kapasite (Btu/h) artar. Kompresör deplasmanındaki artıştan kaynaklanan; [ kompresör tipinin ve tasarımının hacimsel akış hızını belirlediğini unutmayın ]; ⇒ Sıkıştırma oranı azaldıkça kapasite (Btu/h) artar. Spesifik hacimdeki (kübik ft/lb) azalmadan kaynaklanır . Mevcut Kapasiteler • Pistonlu makinalar 0,5 TR’den 150 TR’ye kadar kapasitelerde üretilmektedir. Hava soğutmalı pistonlu soğutma gruplarının enerji kullanımı 1,0–1,3 kW/ton’dur
su soğutmalı soğutma gruplarının enerji kullanımı ise 0,7 ile 1 kW/ton arasındadır. • Hava soğutmalı vidalı soğutma grupları soğutma kapasiteleri 70 ton ile 500 ton arasında ve enerji tüketimi 1,1 ile 1,5 kW/ton arasında
mevcuttur .
Su soğutmalı vidalı soğutma grupları soğutma kapasiteleri 70 ton ile 750 ton arasında ve enerji kullanımı 0,65 ile 0,9 kW/ton arasında değişen seçeneklerde
mevcuttur . • Santrifüjlü soğutucular genellikle 90 ila 1.000 ton arası kapasitelerde üretilir ve çoğu ünite 150 ila 300 ton aralığındadır. Santrifüj kompresörlü soğutma grupları , 0,5 ile 0,6 kW/ton arasında enerji kullanımıyla enerji açısından en verimli soğutma gruplarıdır . Öneriler: Soğutucular dört tip kompresörden birini kullanır: pistonlu, kaydırmalı, vidalı ve
merkezkaç.
Tercih, 80 ila 100 tona kadar olan pik yükler için pistonlu kompresörlere yöneliktir
. 100 ila 200 ton pik soğutma yükü arasında, iki veya daha fazla
pistonlu kompresörlü soğutucu kullanılabilir.
200 tonun üzerinde vidalı kompresör sistemleri uygun maliyetli olmaya başlar. Vidalı soğutucular
750 TR’ye kadar talep eden uygulamalar için çok uygundur. Bu kapasitelerin üzerinde , ısı reddi için suyun mevcut olduğu
durumlarda santrifüjlü soğutucular genellikle daha uygun maliyetlidir . Santrifüj kompresörler geleneksel olarak 750 tonun üzerinde daha büyük kapasiteler sağlar. Santrifüj makineler en yüksek pik yük verimliliğini sunar ve çalışır. Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027 8
1 2 3 4 5 6 7 8 10 beygir chiller kompresörler
kararlı durum çalışması gerektiren uygulamalar için güvenilir bir şekilde. Makinelerin
sadece su soğutmalı kondenser seçeneği ile kullanılması tavsiye edilmektedir. Bu beygir kursun
II. ve III. Bölümlerinde soğutma grubu kompresörlerini çeşitli diğer faktörler açısından daha ayrıntılı olarak değerlendireceğiz . Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027 9 II – ÇEŞİTLİ KOMPRESÖRLERİN KARŞILAŞTIRILMASI Kurulum maliyetleri ve sermaye dengelemeleri seçim için hayati ekonomik parametrelerdir; ancak daha anlamlı bir ekonomik karşılaştırma daha geniş bir teknik çerçeveye dayanır. Bu bölüm en yaygın üç soğutma grubu kompresörünün (Pistonlu, Vidalı ve Santrifüjlü) karşılaştırmasını sağlar . Sermaye maliyetleri:
Ton başına dolar cinsinden ifade edilen sermaye maliyeti genellikle pistonlu kompresörler için en düşük
, vidalı kompresörler için ise en yüksektir. • Pistonlu soğutucular daha yaygındır ve özellikle daha küçük boyutlu üniteler için genel olarak diğer kompresör türlerine
göre daha ucuzdur . • Vidalı soğutucular ilk maliyet açısından en pahalı olanlardır. • Santrifüjlü soğutma gruplarının maliyeti , aynı çalışma koşullarında çoğu boyutta vidalı soğutma gruplarından %10 ila 15 oranında daha düşüktür . Santrifüj soğutma gruplarının ilk maliyeti 200 tonun altındaki pistonlu soğutma gruplarından daha yüksektir ancak daha büyük boyutlarda rekabetçi hale gelir . Eğer seçim santrifüj soğutucuya yönelirse, negatif basınçlı ve pozitif basınçlı soğutucular arasında bir ayrım yapılır :
R-123 soğutucu akışkan kullanan negatif basınçlı soğutucuların ilk maliyeti genellikle R-134A kullanan pozitif basınçlı makinelere göre daha yüksektir . Negatif basınçlı
soğutucular daha büyük ve daha ağır olma eğilimindedir; bu da daha büyük soğutma
odalarına ve daha ağır yapılara neden olur. Negatif basınçlı soğutucular pozitif basınçlı soğutuculardan
biraz daha verimlidir . Negatif basınçlı soğutucular için
0,5 kW/ton veya daha düşük bir tepe yük değeri mevcutken , 0,55 kW/tonun altındaki pozitif basınçlı soğutucu değerlerinin elde edilmesi zordur. Bir soğutma grubu satın alırken, sahipleri negatif basınçlı soğutma gruplarının artan verimliliğinin ek ilk maliyete, yani çevresel etkiye değip değmeyeceğine karar vermelidir.
Soğutucu akışkanların serbest bırakılması, R-123’ün daha yüksek toksisitesi ve HCFC soğutucu akışkanların aşamalı olarak kullanımdan kaldırılmasının etkisi .
Verimlilik Derecelendirmeleri:
Chiller Kompresörlerine Genel Bakış – M04-027
10 Chiller verimliliği genellikle kW/ton ve/veya performans katsayısı (COP)
cinsinden tanımlanır .
COP, çıkış BTU’larının giriş BTU’larına bölünmesiyle elde edilen orandır.
Soğutucunun nominal değeri 1 ton soğutma kapasitesi ise, yani
12.000 Btu/saat çıkışa eşdeğerse ve giriş enerjisi 1 kW veya 3.413 Btu/saat’e eşdeğerse, elde edilen
COP 12.000/3.413 veya 3,52 olur.
• Hava soğutmalı pistonlu soğutma gruplarının tepe yük gücü gereksinimi 1,0–
Kapasiteye ve ortam hava sıcaklığına bağlı olarak 1,3kW/ton. Dolayısıyla
bu üniteler için tepe yük COP’si 3,52 ile 2,70 arasında değişecektir.
• Su soğutmalı yoğuşmalı tipik vidalı soğutucuların pik yük gücü
gereksinimi 0,5–0,7kW/ton’dur ve COP değeri 7,0–5,0’dır.
Benzer sıkıştırma oranında çalışırken vidalı kompresör ve pistonlu kompresörün verimliliği
benzerdir.
Vidalı kompresörler 30 sıkıştırma oranında çalışabilme özelliğine sahip olup ,
pistonlu kompresöre göre çok daha verimli çalışmaya olanak sağlar. • Santrifüjlü soğutucular pik yükte en verimlidir ve tam yükte çalışmada en az gücü (ton başına kW)
tüketirler .
ARI standart derecelendirmesinde
koşullar santrifüj soğutucunun tam tasarım kapasitesindeki performansı,
300 tonu aşan kapasiteler için ton başına 0,53 kW ve
300 tona kadar kapasiteler için ton başına 0,6 ila 0,7 kW arasında değişir. Geliştirilmiş pervane tasarımları, daha iyi ünite konfigürasyonları, geliştirilmiş ısı transfer yüzeyleri ve enerji gereksinimlerinin azaltılmasına yönelik artan fayda vurgusu
sonucunda verimlilikler yıllar geçtikçe daha da artmaktadır . ASHRAE (Amerikan Isıtma, Soğutma ve İklimlendirme Mühendisleri Derneği), aşağıda belirtildiği gibi 90.1 standardında verimlilik spesifikasyonları sağlar: