Emniyet kodları , bir çok uygulama içim zehirsiz , yanmaz soğutucu akışkanların kullanımını şart koşabilmektedir. Fiyat , kolay bulunabilme , kompresör yağları ve soğutma sistem tesisatındaki malzemeler ile uyumlu olması , diğer göz önüne alınması gereken hususlardır.
Diğer taraftan , bir soğutma sisteminde kaçan soğutucu akışkanın çevresel etkileri de dikkate alınmalıdır.
Diğer taraftan , bir soğutma sisteminde kaçan soğutucu akışkanın çevresel etkileri de dikkate alınmalıdır.
CFC ( Choloroflarocarbon ) olarak biline halojenli bileşenler , çok karalı olmaları nedeniyle yıllarca atmosferde kalabilmekte ve zamanla stator tabakası içine yayılamaktadır.
CFC molekülleri ( örnek olarak R11 , R12 soğutucu akışkanlarında olduğu gibi ) sadece karbon klorin , florin ve/veya bromin içerir.
Atmosferin üst kısımlarına ulaştığında , soğutucu akışkan molekülleri parçalanarak , ozon tabakasını tahrip eden klorini açığa çıkarır . atmosferin alt tabakalarında ise bu molekülleri , yer yüzünün ısınmasına yardım eden , kızıl ötesi ışınlarını yutar.
CFC bir veya daha fazla halojen yerine bir hidrojen atomunun konulması ile HCFC (hdydrocchflourocarbon) bileşenleri ortaya çıkar. Bu bileşenlerdeki hidrojen varlığı, bunların atmosferdeki ömrünü olumsuz etkilerini büyük ölçüde azaltmaktadır.
Uluslar Arası Montreal Protokolü
CFC tipi ( R-11 , R-12 , R-113 ve R-114) soğutucu akışkanların üretimi %65, 1/1/2010 tarihinde %35, 1/1/2015 tarihinde %10 , 1/1/2020 %0,5 seviyelerine indirecek ve 1/1/2030 tarihinde de tamamen durdurulması ön görülmesine rağmen ; uluslararası soğutma ve iklimlendirme kuruluşları tarafından bir antlaşma sağlanamaması nedeniyle herhangi bir kısıtlama yoktur.
Son zamanlarda R-404, R407c, ve R-410a soğutucu akışkanları, geliştirilerek ve üretimi arttırılarak uygulamasına devam edilmektedir.Ayrıca soğutucu akışkan seçiminde, bu akışkanlardan istenen termodinamik özelliklerin gerçekleşmesi de sağlanmalıdır.
Bir soğutma sisteminde, buharlaştırıcı basıncının mümkün olduğu kadar yüksek, yoğuşturucu basıncının ise mümkün olduğu kadar düşük olması istenir. Buharlaştırıcı basıncını yüksek olması, buhar yoğunluğunu arttırdığından, verilen bir kompresör için daha büyük sistem kapasitesine ulaşılabilr.
Bununla beraber, yoğuşturucu basıncının düşük tutulması, özellikle kritik basınca yakın olması durumlarında, soğutma sisteminin verimini azaltır.
Soğutucu akışkanların gizli buharlaşma ısıları, diğer önemli bir özelliktir. moleküler açıdan, benzer kaynama noktalarına sahip akışkanların gizli buharlaşma ısıları hemen hemen birbiri ile aynıdır.
Soğutucu akışkanların gizli buharlaşma ısıları, diğer önemli bir özelliktir. moleküler açıdan, benzer kaynama noktalarına sahip akışkanların gizli buharlaşma ısıları hemen hemen birbiri ile aynıdır.
Kompresörler gaz hacmine göre çalıştıklarından benzer kaynama noktalarına sahip soğutucu akışkanlar, verilen bir kompresör için benzer kapasitelere sahiptir. Kütlesel açıdan bakıldığında ise, soğutucu akışkanların gizli ısıları çok geniş aralıkta değiştiği görülür.
Teorik buhar sıkıştırmalı bir çevrimin maksimum verimine, düşük buhar kapasiteli akışkanlar ile ulaşır. Basit moleküler yapıya ve izafi olarak küçük moleküler kütleye sahip akışkanlar için bu husus ortak bir özelliktir.
Soğutucu akışkanların ısı iletim katsayısı ve viskosite özellikleri, ısı değiştiricilerin ve boru donanımının performansına etki eder. Bu akışkanlarda yüksek ısı iletim katsayısı, düşük viskosite katsayısı istenir.
Soğutucu akışkanların ısı iletim katsayısı ve viskosite özellikleri, ısı değiştiricilerin ve boru donanımının performansına etki eder. Bu akışkanlarda yüksek ısı iletim katsayısı, düşük viskosite katsayısı istenir.
Pratikte tüm bu özellikleri gerçekleştirecek bir soğutucu akışkan yoktur. Bu yüzdan uygulamada çok değişik soğutucu akışkan kullanılır . soğutucu akışkanların yukarıda tarif edilen görevleri ekonomik ve güvenilir bir şekilde yerine getirebilmesi için bazı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olmaları gerekir.
Bu özellikler, uygulama ve çalışma şartlarının durumuna göre değişeceği gibi her zaman bu özellikleri yerine getirmek mümkün olmayabilir.
Soğutucu Akışkanlarda Bulunması Gereken 23 Özellik
- Az bir enerji sarfiyatı
ile daha çok soğutma elde edebilmelidir.
- Soğutucu akışkanın
buharlaşma ısısı yüksek olmalıdır.
- Buharlaştırıcıda basınç
atmosfer basıncının altına inmemelidir.
- Yoğuşma basıncı düşük
olmalıdır.
- Vizkositesi düşük ve yüzey
gerilimi (kılcallığı) az olmalıdır.(bu özellik yüksek ısı geçişini
sağlayan, damlalaşarak yoğuşmayı zorlaştırmaktadır. )
- Emniyetli ve güvenilir
olmalıdır.
- Yağlama yağları ile
soğutma devresindeki elemanlar ile zararlı sonuç verebilecek reaksiyonlara
girmemelidir.
- Soğutma devresinde
bulunmaması gereken rutubet (su) ile bir arada bulunması
- durumunda bile çok zararlı
reaksiyonlar meydana getirmemelidir.
- Sistemden kaçması halinde,
bilhassa yiyecek maddeleri üstünde zararlı etki
- yapmamalıdır.
- Sistemden kaçarak havaya
karışması halinde civardaki insanlara ve diğer canlılara zarar
vermemelidir.
- Havaya karıştığında yanıcı
ve patlayıcı bir ortam meydana getirmemelidir.
- Çalışma şartlarındaki
basınç ve sıcaklıkların en uç sınırlarında dahi ayrışıp
- çözülmemeli, bütün
özelliklerini muhafaza etmelidir.
- Elektiriksel
özellikleri(bilhassa hermetik tip kompresörler için uygun olmalıdır.
- Ucuz ve kolay temin
edilebilir olmalıdır.
- Ozon tabakasına zarar
vermemeli.
- Zehirli ve kansorojen
olmamalı
- Kaçağı kolay tespit
edilebilmeli.
- Kritik sıcaklığı ve
basıncı yüksek olmalıdır.
- Buharlaşma gizli ısısı
yüksek olmalıdır.
- Küçük kapasiteli bir
kompresörün kullanımına uygun olmalıdır.
Bu özelliklerin hepsini birden her şart altında yerine getirebilen üniversal soğutucu akışkan mevcut değildir.
Fakat yukarıda da belirtildiği gibi, uygulamadaki şartlara göre bunlardan bir kısmı aranmayabilir. Örneğin, amonyak yukarıdaki 6, 9, 10 ve 11 no’lu şartları çoğu kez sağlamadığı halde, bilhassa yurdumuzda çok sık tercih edilmelidir.
Özellikle emniyet ve güvenilirlik yönünden iyi olan ayrıca iyi bir ısıl özelliğe de sahip olan soğutucu madde için 1920’lerde yapılan araştırmalar Fluokarbon türü soğutucu akışkanların (florine edilmiş hidrokarbonlar) bulunmasını sağlamıştır.
Halokarbon (halojene edilmiş hidrokarbonlar) ailesinden olan fluokarbonlar, metan(CH4) veya etan (C2H6) içerisindeki hidrojen atomlarından bir veya birkaçının yerine sentez yoluyla klor, flor veya brom (halojen) atomları yerleştirmek suretiyle elde edilmektedir.
Fluokarbonlardan en sık rastlananlar; metandaki 4 hidrojen atomu yerine 2 klor ile 2 flor içeren dichloro-difloro-methane /CCI2F2 (R12) ve metandaki 4hidrojen atomu yerine 1 klor ile 2 flor atomu yerleştirilen chlorodifluoromethane (R22) soğutucu akışkanlardır.
