Soğutucu sistemlerde bulunan ve soğutmayı sağlayan maddenin içeriye gaz olarak girişinin ardından ısısını çevreye dağıtarak sıvı hale geçtiği bölümdür. Soğutucu sistemlerin dış kısımlarında veya yalıtım malzemelerinin iç kısımlarında bulunabilmektedir. Düz boruların kıvrım sayısının arttırılması sağlanarak yoğuşturucunun ısıyı havaya atması da kolaylaştırılmaktadır. Bunun sayesinde soğutkan maddenin aşırı soğutulmuş sıvı haline geçmesi sağlanmaktadır. Soğutma işlemleri sırasında, kompresörde sıkıştırılarak sıcaklığı ve basıncı arttırılan gaz halindeki akışkan, kondenserde sıvı faza geçerek dış ortama ısısını vermektedir. Böylelikle evaporatörde ortamı soğutmak için içeri çekilen ısı ve kompresörde kazanılan ilave ısı, kondenser üzerinden sistemden dış ortama atılır. Bu sayede soğutma çevrimi devam eder.
Hem bölünmüş klimalar hem de ısı pompası kondensenleri aynı temel parçalardan yapılır. Kondenser kabini kondenser bobini, bir kompresör, bir fan ve çeşitli kontrol malzemesi içerir. Kondenser bobini, alüminyum kanatlı bakır borudan veya tamamen alüminyum borudan yapılabilir, böylece ısı hızlıca aktarılabilir. Kondenserler klimalar için hayati bir bileşendir ve ısı transferini kolaylaştırmak için bobin boyunca havayı dolaşır. Kompresör, soğutucuyu sıkıştırdığı ve sıcak gaz şeklinde bir bobine pompaladığı için sistemin kalbidir.
Buhar ve gazların yoğuşmaları yüzeylere bağlı olarak damla veya film teşekkülü tarzlarında oluşur. Damla teşekkülü ile yoğuşma durumunda çok daha yüksek ısı geçirgenlik katsayıları sağlanabilse de bu tip işlemlerde genellikle film tarzı yoğuşma kullanılmaktadır. Kondenserde ısı alışverişi 3 aşamada gerçekleşmektedir. Bu aşamalar ise şu şekildedir;
- Kızgınlığın Alınması
- Soğutucu Akışkanın Soğutulması
- Aşırı Soğutma
Kondenser Çalışma Prensibi
Kondenserlerin dizaynına bağlı şekilde aşırı soğutma alanı kondenser alanının % 0-10’luk kısmını kullanır. Kızgınlığın alınması için ise kondenser alanının % 5’ inin kullanılması gerekmektedir. Bu transfer şekillerine bağlı olarak kondenserdeki ısı geçirme katsayıları ile sıcaklık aralıkları da farklı olacaktır. Ancak kızgınlığın alınması esnasında ortalama sıcaklık aralığının fazlalığına karşın daha düşük ısı transfer katsayısı mevcut olur. Buna karşılık aşırı soğutma sırasında sıcaklık aralığı daha az ve ısı geçirme katsayısı daha fazla olacaktır. Yoğuşma sırasında ise her iki değer de alt+üst seviyelerin arasında bulunacaktır.
Yapılan deneylerde ısı transfer katsayısının artmasına karşılık sıcaklık farkının azalması yaklaşık olarak aynı çarpım sonucunu vermektedir. Bu değerlerin ortalamasını kullanmak mümkün olabilir. Bununla birlikte kondenserlerin hesabında tek bir ısı transfer katsayısı ile tek bir ortalama sıcaklık aralığı değerleri de uygulanabilmektedir.
Soğutma sistemlerinde 3 çeşit kondenser bulunmaktadır;
- Su Soğutmalı Kondenserler
- Hava Soğutmalı Kondenserler
- Evaporatif Kondenserler
Su Soğutmalı Kondenser
Genellikle bu tip kondenserler, büyük kapasite gerektiren soğutma sistemlerinde kullanılmaktadır. Düşük sıcaklıklardaki temiz suyun ucuz ve bol bulunduğu yerlerde kurulum ve işletme masrafları bakımından en ekonomik kondenser tercihidir. Bu tip kondenserlerin tasarımında malzemenin ısıl geçirgenliği, suyun kirlenme katsayısı, kanat verimi, su devresindeki basınç düşümü ve akışkanın aşırı soğuma seviyesi gibi parametreler çok önemlidir. Kondensere giren ve çıkan su sıcaklıkları arasındaki fark 3-6 oC olacak şekilde suyun debisi ayarlanır.
Hava Soğutmalı Kondenser
Hava soğutmalı kondenserlerde gaz fazındaki soğutucu akışkan hava ile soğutularak yoğuşturulur. Bu tip kondenserler basit olmaları, kurulum ve işletme masraflarının az olması, bakım ve tamirlerinin kolay olması ve soğutma sistemlerinin hemen hemen bir çoğuna uygulanabilirliği sayesinde sıklıkla tercih edilir. Genellikle bu tip kondenserlerin kullanım alanları soğuk odalar, ev tipi ve ticari soğutucular ve pencere tipi klima cihazlarıdır. Hava soğutmalı kondenserlerde ısı transferi üç
aşamada gerçekleşir:
- Kızgınlığın Alınması
- Soğutucu Akışkanın Soğutulması
- Aşırı Soğutma
Bir kondenserin görevi yoğuşmayı sağlayıp sistemde daha önceden kazanılan toplam ısıyı dışarı atmak olduğundan, bu yoğuşmanın sağlıklı bir şekilde gerçekleşmesi için kondenserin bazı teknik özellikleri bünyesinde taşıması gerekmektedir. Bu özellikler şu şekildedir;
- Boru, tel ve ya kanatçık malzemelerinin yüksek ısı iletkenliğine sahip olması
- Korozyona karşı dirençli olması
- Birim hacim ve zamanda daha yüksek ısı transferi gerçekleştirebilecek bir tasarıma sahip olması
Hava soğutmalı kondenserler kendi içerisinde ikiye ayrılırlar;
- Tabii çekişli (statik) kondenserler
- Cebri çekişli (dinamik) kondenserler
Bu iki tip kondenser grubundan statik olanları genellikle sessiz oldukları için evlerde bulunan buzdolaplarında kullanılır. Dinamik kondenserler ise fanlı olduklarından dolayı daha yüksek bir soğutma kapasitesine sahiptirler ve ticari amaçlı olarak şarküteri muhafazasında, pastanelerde, pencere tipi klimalarda vb. soğutucularda kullanılır.
Evaporatif Kondenserler
Bu tip kondenserlerde yoğuşma, hava hareketi ve su spreyinin birlikte kullanılmasıyla sağlanır. Isı transfer serpantini üstüne sürekli su püskürtülerek kondenser yüzeyi ıslatılır. Buharlaştırıcı ve kompresörden sisteme alınan ısı, kondenser üzerinden suya, havaya ve ıslak serpantin yüzeyinde hava etkisiyle buharlaşmakta olan suya aktarılır. Bu tip kondenserler hızlı kirlenir ve arızaya elverişli bir yapısı vardır. Bakım ve servis güçlükleri de hesaba katıldığında günden güne kullanımları azalmaktadır.
Evaporatif kondenserler üç kısımdan oluşmaktadır:
- Soğutma serpantini
- Su püskürtme ve dolaşım sistemi
- Hava sirkülasyon sistemi
Kondenserin alt kısmında bulunan bir su deposundan sürekli olarak, bir pompa yardımıyla su basılır. Nozzlelardan serpantin üstüne püskürtülerek, yüzey ıslatılır. Eş zamanlı olarak hava, kondenser içine fan yardımıyla çekilir ve yukarı çıkarak, ıslak serpantin üstündeki suyun bir kısmını buharlaştırarak sistemi terk eder. Bu tip kondenserlerde boru yüzeylerinde iyi bir ıslaklık elde edildiğinde, ısı transferi önemli miktarda arttığından dolayı genellikle kanatsız düz borular kullanılmaktadır. Büyük kapasite gerektiren soğutma uygulamalarında ve genellikle bina dışına ya da çatıya yerleştirilirler.
Kaynak
https://www.oncusogutma.com/blog-detay/kondanser-ve-kirlenme-katsayisi
ONUR EVSEN – TİCARİ BUZDOLAPLARINDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ YÜKSEK YENİ NESİL KONDENSER TASARIMININ SAYISAL İNCELENMESİ – YÜKSEK LİSANS TEZİ
https://www.lennox.com/buyers-guide/guide-to-hvac/glossary/condenser-coil
Yorumlar