DR. MEHMET EMİN DENİZ YRD.DR. ZEYNEL ABİDİN FİRATOĞLU DOÇ. DR. REFET KARADAĞ PROF. DR. MURAT KISA ARŞ. GÖR. BURAK YENİGÜN T.C. HARRAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİK LABORATUARI DERS NOTLARI HAZIRLAYANLAR: PROF. DR. CENGİZ DOĞAN PROF. DR. BÜLENT YEŞİLATA PROF. DR. HÜSAMETTİN BULUT YRD. DOÇ. DR. CUMA ÇETİNER YRD. DOÇ. DR. M. AZMİ AKTACİR YRD. DOÇ. DR. İSMAİL HİLALİ ÖĞR. GÖR. OSMAN AVNİ SERVİ OKT. Ş. MÜSLÜM AÇIKER ÖĞR. GÖR. VEHBİ BALAK ARŞ. GÖR. AHMET ERSAVAŞ ARŞ. GÖR. ÖMER YETKİN ARŞ. GÖR. ZEKERİYA ASLAN ARŞ. GÖR. YUSUF IŞIKER 2012
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
DR. MEHMET EMİN DENİZYRD.DR. ZEYNEL ABİDİN FİRATOĞLU
DOÇ. DR. REFET KARADAĞPROF. DR. MURAT KISA
ARŞ. GÖR. BURAK YENİGÜN
T.C.HARRAN ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİMAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
MÜHENDİSLİK LABORATUARIDERS NOTLARI
HAZIRLAYANLAR:
PROF. DR. CENGİZ DOĞANPROF. DR. BÜLENT YEŞİLATA
PROF. DR. HÜSAMETTİN BULUT
YRD. DOÇ. DR. CUMA ÇETİNERYRD. DOÇ. DR. M. AZMİ AKTACİR
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL HİLALİ
ÖĞR. GÖR. OSMAN AVNİ SERVİOKT. Ş. MÜSLÜM AÇIKERÖĞR. GÖR. VEHBİ BALAK
Hazırlayanlar: Dr. Cuma ÇETĠNER & Doç. Dr. Hüsamettin BULUT
13
ġekil. Pencere tipi havalı güneş kollektörü ġekil. Duvar tipi havalı güneş kollektörü
ġekil. Ġki farklı hava güneĢ kollektörü
RAPORUN HAZIRLANMASI
1- GüneĢ enerjili soğutma sistemleri hakkında bilgi verip bu tür bir sistemi Ģematik olarak
çiziniz.
2- Piyasada satılan güneĢ enerjili sıcak su üretimi yapan en az iki sistemi ekonomik ve teknik
açısından karĢılaĢtırınız.
3- GüneĢ enerjisinin kurutmada kullanılması ile ilgili bilgi veriniz.
4- Pompalı-kapalı tip bir güneĢ enerjili su ısıtma sistemini çiziniz.
14
DENEY FÖYLERİ
15
K-203 GERİ ISI KAZANIMLI LOKAL HAVALANDIRMA SETİ ŞEMASI
ELEKTRİK PRENSİP ŞEMASI
R
Mp
M M
Fan Motorları Isıtıcı
Dimmer
(hız kontrol)
A
V V A
Voltmetre (besleme)
Voltmetre (ölçme)
Ampermetre (besleme)
ampermetre (ölçme)
taze hava giriĢi egzoz hava giriĢi
taze hava çıkıĢı
egzoz hava çıkıĢı
plakalı ısı değiĢtirici ısıtıcı
16
CİHAZIN TEKNİK ÖZELLİKLERİ
1 Cihazın dıĢ boyutları 275x565x770 mm
2 Fan kapasiteleri 350 m3/h,125 W, 2600 d/d
3 Fan markası ve modeli Pemsan P-KAGS-125-60
4 Isı değiĢtirici boyutları 300x300x210 mm
5 Isı değiĢtirici lamel aralıkları 7,5 mm
6 Isı değiĢtirici sıra sayısı 27
7 Toplam yüzey alanı 5,04 m2
8 Malzeme cinsi ve kalınlığı 0,15 mm alüminyum sac
9 Gövde cinsi Aluminyum karkas, plastik takviye kapaklı
10 Isıtıcı kapasitesi 500 W
11 Dimmer markası ve kapasitesi RTM Electronics Panel tip, 600 W
ÇALIŞTIRMA VE BAKIM TALİMATNAMESİ
1. Cihazı mutlaka topraklı prize bağlayın. 2. Cihaz çalıĢırken ellerinizi fan çıkıĢlarından uzak tutun. 3. Farklı hava koĢulları sağlamak için ısıtıcıyı çalıĢtırın veya bir klima cihazından ĢartlandırılmıĢ
hava emdirin.
17
A) DENEY NO: K 203-01 B) DENEYĠN ADI: Sıcaklık değiĢimlerinin ölçümü C) DENEYĠN AMACI: Plakalı ısı değiĢtiricinin farklı enerji seviyelerinde havadan havaya ısı transferi yaparak geri ısı kazanımı (tasarrufu) sağlamasının deneysel yolla gösterilmesi. D) DENEYDE KULLANILAN ALET VE CĠHAZLAR:
Hava hız ölçer (pervaneli anemometre) E) DENEYĠN YAPILIġI:
1. Cihazın sigortasını 1 konumuna getirin. 2. Fan düğmesine basarak fanları çalıĢtırıp dimmer yardımıyla hızı ayarlayın 3. Isıtıcı rezistansı açın. 4. AĢağıdaki tablo değerlerini kaydedin. 5. Tablo değerlerini Ģema üzerine iĢaretleyin.
Ölçülen özellik /Ölçüm sayısı
1 2 3
Taze hava giriĢ sıcaklığı, t1 [0C]
Taze hava çıkıĢ sıcaklığı, t2 [0C]
Egzoz havası giriĢ sıcaklığı, t3 [0C]
Egzoz havası çıkıĢ sıcaklığı, t4 [0C]
F) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, deney sonuçlarının psikrometrik diyagram üzerinde gösterilmesi
t3 = …… 0C
t2 =……. 0C t4=…… 0C
t1 =….. 0C
egzoz havası taze hava
18
A) DENEY NO: K 203-02 B) DENEYĠN ADI: Isı değiĢtiricinin termal veriminin hesaplanması C) DENEYĠN AMACI: Plakalı ısı değiĢtiriciler kullanılan malzeme ve üretim özelliğine göre %40-%80 arası verimliliğe sahiptir. D) DENEYDE KULLANILAN ALET VE CĠHAZLAR:
Hava hız ölçer (pervaneli anemometre) E) DENEYĠN YAPILIġI:
1. Cihazın sigortasını 1 konumuna getirin. 2. Fan düğmesine basarak fanları çalıĢtırıp dimmer yardımıyla hızı ayarlayın 3. Isıtıcı rezistansı açın. 4. AĢağıdaki tablo değerlerini kaydedin. 5. Örnek hesaplamalar yardımıyla cihazın ısıl verimini hesaplayın. 6. Farklı hızlar için deneyi tekrarlayın.
Ölçülen özellik /Ölçüm sayısı
1 2 3
Taze hava giriĢ sıcaklığı, t1 [0C]
Taze hava çıkıĢ sıcaklığı, t2 [0C]
Egzoz havası giriĢ sıcaklığı, t3 [0C]
Egzoz havası çıkıĢ sıcaklığı, t4 [0C]
HESAPLAMALAR:
ġekil-2 Termal verim için sıcaklıkların belirlenmesi
Isıl verim: 13
12
tt
tt
[%]
F) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, ısıl verim değerinin hesaplanması.
t3 = …… 0C
t2 =……. 0C t4=…… 0C
t1 =….. 0C
egzoz havası taze hava
19
A) DENEY NO: K 203-03 B) DENEYĠN ADI: Isı değiĢtiricideki ısıtma tesir katsayısının hesaplanması C) DENEYĠN AMACI: Plakalı ısı değiĢtiricilerde ısı transfer katsayısı, hava akıĢ hızı ve boyutsuz sayıların bilinmesiyle ısı tesir katsayısı hesaplanır. Bununla ilgili gerekli örnek hesaplamalar ve tablolar ekte verilmektedir. D) DENEYDE KULLANILAN ALET VE CĠHAZLAR:
Hava hız ölçer (pervaneli anemometre) E) DENEYĠN YAPILIġI:
1. Cihazın sigortasını 1 konumuna getirin. 2. Fan düğmesine basarak fanları çalıĢtırın. 3. AĢağıdaki tablo değerlerini kaydedin. 4. Örnek hesaplamalar ve diyagram yardımıyla cihazın ısıl verimini hesaplayın.
Ölçülen özellik /Ölçüm sayısı
1 2 3
Taze hava giriĢ sıcaklığı, t1 [0C]
Taze hava çıkıĢ sıcaklığı, t2 [0C]
Egzoz havası giriĢ sıcaklığı, t3 [0C]
Egzoz havası çıkıĢ sıcaklığı, t4 [0C]
ISIL TESĠR KATSAYISI HESABI ()
Örnek 200 m3/h hava debisine sahip bir ısı geri kazanımlı (HRV) cihazı ısı değiĢtiricisinin verimi Ģu Ģekilde hesaplanabilir:
Tasarım KoĢulları:
DıĢ ortam sıcaklığı: 5 [0C] (=%50)
Ġç ortam sıcaklığı : 25 [0C] (=%40)
Isı değiĢtirici boyutları: 0.3x0.3x0.21 [m]
Isı değiĢtirici kanal aralığı: 7,5 [mm]
Isı değiĢtirici kanal sayısı: 27 adet
Malzeme: Alüminyum sac levha
Malzeme kalınlığı: 0.15 [mm]
Ġstenenler: Alüminyum sac malzemeye göre ısıl verim ve ısı değiĢtirici çıkıĢ sıcaklıkları.
20
ġekil-3 Isı kanalları
Çözüm: Psikrometrik diyagram ve tablolardan;
+50C için k=26,01x103 W/m2K, =13,75x106 m2/s, =1,2695 kg/m3, Cp=1,00575 kJ/kg,
=0,79 m3/kg
+250C için k=24,475x103 W/m2K, =15,55x106 m2/s, =1,1843 kg/m3, Cp=1,0062
kJ/kg, =0,855 m3/kg
alüminyum için k=202 W/mK
Taze havanın kütlesel debisi 07,0360079,0
200
xv
Vm
t
t
t
[kg/s]
Egzoz havasının kütlesel debisi 065,03600855,0
200
xv
Vm
e
e
e
[kg/s]
et PP 0,615 [m] (çevre)
et AA 0,06075 [m2] (net kesit alanı)
et LL 0.3 [m] (havanın yolu]
9145,0360006075,0
200
xA
Vu
t
[m/s]
0117,0615,0
108,144 3
xx
P
ADh [m]
0085418,07449,1
0117,09145,01393.1Re
xxDu
t
h
t
(taze hava)
0068808,08411,1
0117,09145,01841.1Re
xxDu
e
h
e
(egzoz havası)
055,0
33,08,0PrRe036,0
h
h
tt
h
t
tL
D
D
kh
7,5
7,5
7,5
21
13283,0
0117,0717,00085418,0
0117,0
1001,26036,0
055,0
33,08,03
xht [W/m2K]
055,0
33,08,0PrRe036,0
e
h
ee
h
e
eL
D
D
kh
10493,0
0117,0713,00068808,0
0117,0
10475,24036,0
055,0
33,08,03
xhe [W/m2K]
uK
1=
Ahk
L
Ah ealt
11
= 02810,0
06075,01049
1
202
105.128
06075,01328
1 4
x
xx
x
57,35uK [ W/m2K]
minC
KNTU u 542,0
1.1009065,0
57,35
x
maksC
Cmin 929,06,100807,0
065,01,1009
x
x
Verim değeri NTU ve Cmin/Cmax değerlerine bağlı olarak ġekil-4’teki çapraz akımlı ısı değiĢtirici
eğrilerinden = 0.34 bulunur. ÇıkıĢ sıcaklıkları verim eĢitlikleri yardımıyla hesaplanabilir:
2,18525
25
max
eç
eçeçegT
T
T
TT [0C]
31,1134,020929,0
5
max
max
min
tç
tçtgtçT
x
T
TC
C
TT [0C] bulunur.
ġekil-4 Plakalı ısı değiĢtiriciler için verim eğrileri
22
ġekil-5 Alüminyum ısı değiĢtiricide sıcaklık hesaplanan değiĢimi
F) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, örnek hesaplamalar.
t3 = 25 C t2 = 5 C
t4=18,2 C t1 =11.34 C
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
evap
orat
ör
dört
yol
lu v
ana
kom
pres
ör
LP
egzo
z ha
vası
taze hava
23
S-801
TEMEL SOĞUTMA EĞİTİM SETİ
DENEY FÖYLERİ
25
S-801 SOĞUTMA DEVRE ġEMASI
TEKNİK ÖZELLİKLER 1 Kompresör tipi Aspera NE6187Z
2 Kompresör kapasitesi ¼ BG, 625 Kcal/h
3 Kondenser tipi ve kapasitesi Günay soğutma,1/3 BG, 1.7 m2
4 Kondenser fan tipi ve kapasitesi FENGDA ELEC, FD1550A2HB, Model 150x50x50
5 Isı değiĢtirici tipi Danfoss HE-0,5 tipi
6 Termostatik genleĢme vanası tipi ve kapasitesi Alco-01
7 Otomatik genleĢme vanası tipi Parker
8 Kılcal boru çapı ve boyu D=0,8 mmx800 mm
9 Termometre EVCO, FX150, dört uçlu
ısı d
eğiĢ
tiric
i
saydam evaporatör
kondenser
kompresör
OGV
fanlı-lamelli evaporatör
TGV
LP HP
Filt
re-k
urut
ucu
kılcal
1
2
3
26
A) DENEY NO: S 801-01
B) DENEYĠN ADI: Soğutma çevriminin gözlenmesi ve basınç-sıcaklık iliĢkisi.
genellikle kompresör servis valfi kullanılarak kontrol edilir.
F) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, alçak ve yüksek basınç
anahtarlarını ayarlama teknikleri.
Devreye girme
(Cut-in)
Devreyi kesme
(Cut-out)
Diferansiyel
Alçak basınç
anahtarı
Yüksek basınç
anahtarı
35
A) DENEY NO:S 801-08
B) DENEYĠN ADI: Basma hattı basıncının artması
C) DENEYĠN AMACI: ÇeĢitli sebeplerden kaynaklanan fazla basma hattı basıncının
sebeplerini ve zararlarını kavratmak, sistemdeki havanın teĢhisi ve sistemden atılma tekniğini
öğretmek
D) GEREKLĠ ALET VE CĠHAZLAR:
- Karton levha
C) DENEYĠN YAPILIġI:
1) Bu deneyde akıĢ kontrolu olarak TGV' yi kullanın.
2) Üniteyi çalıĢtırın ve kararlı hale gelmesini sağlayın.
3) TGV'nin doğru olarak 6 0C kızgınlık değerine ayarlanmıĢ olmasını sağlayın.
4) Kondenser, yoğunlaĢma sıcaklığı ile çevre sıcaklığı arasındaki 12 0C'lik farka
uygun olarak çalıĢmalıdır. Kondenserin ön yüzeyini sert bir kağıt levha ile kapatın.
5) Gittikçe artan basma hattı basıncını gözleyin.
6) YoğunlaĢma sıcaklığı yaklaĢık 48 0C'ye yükseldiğinde yoğunlaĢma ile ortam
arasındaki sıcaklık farkı 20 0C olur .
7) Bu durumda yine yoğunlaĢma elde edilir ve ayrıca evaporatör verimi çok az değiĢir
(Bu değiĢme sıvı deposu bulunmayan küçük ünitelerde daha barizdir.)
8) Burada görülen etki, sanki çok kirli kondenserin oluĢturduğu etki gibidir.
Yüksek basma hattı basıncının diğer nedenleri:
- Kırılmış veya gevşemiş fan kanatları
- Aşırı miktarda soğutucu şarjı
- Sistemdeki hava ve diğer yoğuşmayan gazlar (azot ,vb.)
9) Bazen basma hattı basıncı aĢırı Ģekilde yükseldiğinde yüksek basınç anahtarı
kompresörü durdurabilir.
Ünitenin devamlı olarak yüksek basma hattı basıncylaı çalışması sisteme ciddi
zararlar verebilir. Bunlar;
1. Yüksek basma hattı basıncı kompresör yataklarındaki aşınmayı
hızlandırır .
2. Kompresörün daha yüksek basınçta çalışması elektrik
tüketimini artırır .
3. Yüksek sıcaklık kompresör yağını sulandırıp aşınmayı artırır.
4 Yüksek basınç, kompresör supap yatakları etrafında karbon
birikimi oluşturur ve bunun sonucunda bu elemanlar görevlerini
yapamazlar.
F) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı,deney değerleri ve yüksek
basma basıncının sebep ve etkileri.
Ölçüm sayısı 1 2 3 Örnek
Çevre sıcaklığı, tç [0C] 28
Basma hattı basıncı, P2 [bar] 8.6
YoğunlaĢma sıcaklığı, tc [0C] 40
Yoğ. sıcaklığı ile çevre sıcaklığı
arasındaki fark [0C]
12
36
DENEY FÖYLERĠ
38
1. SOĞUTMA DEVRE ŞEMASI
39
2. CİHAZIN ELEKTRİK DEVRESİ
3. KULLANIM TALİMATI 1. Cihazı mutlaka topraklı priz ile kullanın. 2. Cihazı yatırmayın. ġayet herhangi bir nedenle taĢırken yan yatırılırsa bir gün dik konumda beklettikten
sonra çalıĢtırın. 3. Yüzeyden yapılan sıcaklık ölçümlerinde 2-3 0C hatalar olabileceğini unutmayın. 4. Cihaz verimsiz soğutma yapmaya baĢladığında ters çevirip tekrar düz hale getirip bir gün bekletip sonra
çalıĢtırın.
4. ABSORBSİYONLU SOĞUTMA SİSTEMLERİNİN ÇALIŞMA PRENSİBİ Elektrolüks tipi soğutucular daimi absorbsiyon sistemi için kullanılır. Bu sistemde genellikle çevrim ısı etkisiyle sağlanır. Isı kaynağı olarak elektrik enerjisi kullanılır. Bu ünitenin dört ana parçası vardır: Boyler (jeneratör), absorber, kondenser ve evaporatör. Ünitenin çalıĢması elektrikle sağlandığında, ısıtıcı eleman A borusu içine yerleĢtirilir. Boyler su ve amonyak karıĢımı içerir. Bu karıĢım ısıtıldığında amonyak buharı ve hafifleĢen karıĢım borusuna doğru yükselir. Hafif karıĢım D borusu içinden geçerken amonyak buharı diğer E borusu içinde hareket eder. Buhar F noktasından hareket eder. Burada kabarcıklar ile zenginleĢen sıvı borusuna (G) yükselir.
220 VAC
220 VAC
ANA ġALTER
75 W ISITICI
40
Buradan seperatör (ayırıcı) içine akar, bir miktar mevcut su buharı yoğunlaĢır ve G borusundan geri dönerek absorbere girer. Amonyak borusu H borusu içinden kondensere akar, burada soğutulur ve yoğunlaĢarak sıvı haline dönüĢür. Sıvı amonyak evaporatör içine akar. Evaporatör ve absorber kısmı hidrojen gazı içerir. Basınç sistem boyunda 200 psig civarındadır. Dalton prensibine göre bir gaz karıĢımındaki her gaz kendi buhar basıncına sahiptir. Böylece ortamdaki bu soğutucu amonyak hidrojenle kuĢatılmıĢ olup düĢük basınç ve sıcaklıkta buharlaĢacaktır. Hidrojen ortamın büyük bir gaz kısmını oluĢturduğu sürece amonyağın kaynama ve buharlaĢması kendi düĢük basıncında olur ve ısı absorbe eder. BuharlaĢan amonyak ve hidrojen karıĢımı hidrojenden daha ağırdır. Ağırlık ile buhar I borusuna, absorbere doğru akar. Absorberde su bağıl olarak soğuktur. Su amonyak buharını absorbe eder. Sonra soğuk su ve amonyak karıĢımı jeneratöre geri döner. Hidrojen çok hafif olduğundan, amonyak ile birlikte absorbe edilmez, evaporatör etrafından geri döner. Bu çevrim boyler ısıtıldığı sürece devam eder. Bir termostat ile ortamdaki sıcaklık kontrol edilebilir. Soğutucu akıĢkan olarak amonyak kullanıldığından dolayı oldukça düĢük sıcaklıklar elde edilebilir. Termostatik kontroller ve bazı tiplerde kullanılan fanlar istisna kabul edilebilecek olursa bu cihazların hareketli parçaları yoktur. Bu soğutma cihazları geniĢ olarak ev ve otel odası tipi (mini bar) soğutucularda, dinlenme vasıtalarında (karavan) ve iklimlendirme cihazlarında kullanılır. Servisi genelde oldukça basittir. Ocak temiz tutulmalıdır. Soğutucu çalıĢmadan önce oldukça dikkatli seviye ayarı yapılarak yerleĢtirilmelidir.
41
5. DENEYLER A) DENEY NO: S-814-01 B) DENEYĠN ADI I: Absorbsiyonlu soğutma çevriminin gözlenmesi ve çevrim sıcaklıklarının ölçümü C) DENEYĠN AMACI: Elektrolüks tipi daimi absorbsiyonlu soğutma çevrimlerini tanıtmak. D) DENEYDE KULLANILACAK ALET VE CĠHAZLAR: E) DENEYĠN YAPILIġI:
1. Cihazı topraklı prize takın. Sigortayı açık konuma getirip ana Ģalteri açın. 2. Cihazın kararlı hale gelmesi için yarım saat bekleyin. 3. Cihazın jeneratör ve kondenser kısmının ısındığı ve evaporatörün soğumaya baĢladığı görülecektir. 4. Cihazın çevrim köĢe noktalarının sıcaklıklarını termometre anahtarları (1-4) yardımıyla ölçün ve
aĢağıdaki tabloya kaydedin. 5. Cihazın çektiği akımı ve gerilimi göstergelerden okuyarak tabloya kaydedin. 6. Tablodaki akım ve gerilimi çarparak cihazın o andaki giriĢ gücünü hesaplayın. 7. Gözlem ve ölçümler tamamlandığında cihazı kapatıp priz bağlantısını sökün.
F) TABLO VE DĠYAGRAMLAR
Ölçülen değiĢken / Ölçüm sayısı 1 2 3 4
Jeneratör sıcaklığı, t1 [0C]
Kondenser sıcaklığı, t2[0C]
Evaporatör sıcaklığı, t3 [0C]
Absorber tank sıcaklığı, t4 [0C]
GiriĢ gücü 80 W
G) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, ölçülen ve hesaplanan tablo değerleri, COP değerinin bulunması. Absorpsiyonlu soğutma ile ilgili bilgi toplanması
42
Harran Üniversitesi
Mühendislik Fakültesi
Makina Mühendisliği Bölümü
Su Kaynaklı Isı Pompası Deneyi
Deney Sorumlusu
Dr. Mehmet Azmi AKTACĠR
ġanlıurfa-2007
43
K-215 SOĞUTMA DEVRE ŞEMASI
K-215 ELEKTRİK KUMANDA ŞEMASI
su çıkıĢı
Sulu kondenser
HP LP
kompresör
Su giriĢi
evaporatör Su debimetresi
fan
LP HP
Soğutucu
debimetresi
Kontrol vanası
Basınç anahtarları
Basınç göstergeleri
Filtre-kurutucu
1
2
3
4
M
M
V
A
Cos
220 VAC
V-otomat
sigorta
1
kondenser fanı
t
2
kompresör
44
TEKNİK ÖZELLİKLER
S.no MALZEMENĠN ADI ÖZELLĠĞĠ
1 Hermetik kompresör Aspera NE6187Z
2 Su soğutmalı kondenser Koaksiyonel tip, (0.115 m2)
p-h diyagramı üzerinde 1 noktası bulunur ve buradaki logaritmik özgül hacim değerinin
log v1= -1.3 olduğu görülür. Buradan fonksiyonlu hesap makinesi ile ters işlem
yapılarak; v1=0.0501 m3/kg hesaplanır.
Kompresör emme hattındaki hacimsel debi;
V1=mr.v1=5.3x10-3 x 0.0501 =2.66x10-4 m3/s bulunur.
Kompresör silindir hacmine göre teorik olarak saniyedeki hacimsel debisi (2800
d/dk ile çalıştığı kabul edilerek);
(2800/60) x 8.855x10-6 (m3/s)= 4.13x10-4 (m3/s) bulunur. (8.855x10-6 değeri
kompresörün silindir hacmidir)
53
Hacimsel (volümetrik) verim: Gerçek hacimsel debi / teorik hacimsel debi
olarak tanımlandığına göre;
HVK = 2.66x10-4 / 4.13x10-4 = 0.643 (%64.3) bulunur.
Bu değerler grafikte gösterilmiştir.
YORUMLAR:
Kompresör hacimsel verimi aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
1. Sıkıştırma oranı
2. Ölü hacim oranı
3. Genişleme prosesi indeksi
4. Giriş sistemindeki direnç nedeniyle basınç düşmesi
5. Giriş sistemindeki sıcaklık yükselmesi
6. Vana ve piston segmanlarından gelen sızıntı
Sadece 1, 2 ve 3 göz önünde tutularak volümetrik verim;
HVK = (1-Vc/Vs) (P2/P1)1/n-1 formülü ile hesaplanabilir.
Vc: ölü hacim, Vs: silindir hacmi, n= 1.05 alınabilir.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
hacimsel verim katsayısı
sık
ıştı
rma o
ran
ı (p
2/p
1)
Grafik-6 Hacimsel verim-sıkıĢtırma oranı değiĢim
SADSAD
Harran Üniversitesi
Mühendislik Fakültesi
Makina Mühendisliği Bölümü
Hava Kaynaklı Isı Pompası Deneyi
Laboratuar Sorumlu Öğretim Elemanı
Dr. Mehmet Azmi AKTACĠR
ġanlıurfa-2007
55
K-216 SOĞUTMA DEVRE ġEMASI
TEKNĠK ÖZELLĠKLER
S.no MALZEMENĠN ADI ÖZELLĠĞĠ
1 Hermetik kompresör Aspera NE6187Z
2 Hava soğutmalı kondenser Günay soğutma, 1/4 BG, 1.7 m2
3 Kondenser fanı FD1550A2HB (150x150x50 mm)
4 Evaporatör Ticari buzluk evaporatörü, 40x40 cm
5 Evaporatör fanı Ebmpapst radyal
6 Alçak basınç (vakum) göstergesi Refco
7 Yüksek basınç göstergesi Refco
8 Filtre kurutucu Castel 4303 / 2
9 Kılcal boru 1,2x800 mm
10 Gözetleme camı Castel 1/4”
11 4 noktadan sıcaklık ölçen dijital termometre EVCO (FK 150)
12 Kosinüs--metre Entes ECR-3
13 Ampermetre OEC OVAK 72x72 mm (0-50 A)
14 Voltmetre OEC OVAK 72x72 mm (0-500 V)
HP kondenser
HP kondenser
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
evap
orat
ör
dört
yol
lu v
ana
kom
pres
ör
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
56
K-216 ELEKTRĠK KUMANDA ġEMASI
CĠHAZ KULLANIM KLAVUZU 6. Cihazı mutlaka topraklı prize bağlayarak kullanın. 7. Kompresörü yük altında tekrar çalıĢtırmayın. Belli bir süre sistemin dengelenmesi için bekleyin. 8. Cihazı aĢırı ısı yükü oluĢturmaması için doğrudan güneĢ ıĢınlarına maruz kalmayacak Ģekilde
yerleĢtirin. 9. Belli aralıklarla cihaz tabla ve desteklerini ıslak bezle silin. 10. Kompresörü fanlarla birlikte çalıĢtırın.
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
evap
orat
ör
dört
yol
lu v
ana
kom
pres
ör
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
evap
orat
ör
dört
yol
lu v
ana
kom
pres
ör
LP
egzo
z ha
vası
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
evap
orat
ör
dört
yol
lu v
ana
kom
pres
ör
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
57
A) DENEY NO: K-216-01
B) DENEYĠN ADI: Ġdeal ve pratik çevrimlerin p-h diyagramı üzerinde karĢılaĢtırılması ve kondenser-
kompresör için enerji dengelerinin tespit edilmesi
C) DENEYĠN AMACI: Ġdeal ve pratik ısı pompası çevrimleri arasındaki temel farklar ve bunları
oluĢturan sebeplerin araĢtırılması, kondenser- kompresör enerji dengelerinin diyagram üzerinde gösterilmesi.
D) GEREKLĠ ALET VE CĠHAZLAR: - R134a için p-h diyagramı - Psikrometrik diyagram E) DENEYĠN YAPILIġI:
1) Sistem çalıĢtırılarak kararlılık sağlanmalıdır. 2) Tabloda verilen ölçümler kaydedilmelidir. Sonuçlar:
Kondenser içindeki basınç düĢmesi önemsizdir. Böylece p2 =p3 alınabilir.
GenleĢme prosesi (3-4 arası) adyabatik (ısı alıĢ veriĢi olmayan) bir iĢlem olduğundan h
3=h
4 olur.
Ölçüm sayısı 1 2 3
Emme hattı basıncı, p1 [kPa]
Basma hattı basıncı, p2 [kPa]
Emme hattı sıcaklığı, t1 [0C]
Basma hattı sıcaklığı, t2 [0C]
Kondenser çıkıĢ sıcaklığı, t3 [
0C]
Kılcal çıkıĢındaki sıcaklık, t4 [
0C]
Soğutucu akıĢkan debisi [L/d]
Kompresör gerilimi, U [Volt]
Kompresörün çektiği akım, I [Amper]
Kosinüs-
F) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, tablo değerleri ve diyagramın çizilmesi (her deney için ph diyağramı çizilecek). Ayrıca, Ġdeal ve pratik çevrimlerin p-h diyagramı üzerinde karĢılaĢtırılması yapılarak farklılıklar ve benzerlikler açıklanacaktır.
58
59
A) DENEY NO: K-216-02 B) DENEYĠN ADI: Isıtma için COP’in hesaplanması
C) DENEYĠN AMACI: Isıtma amaçlı kullanılan mekanik ısı pompalarında sistemin ısıtma etkinlik
(performans) katsayısı (COPISITMA); ısı pompasının ısıtılacak ortama attığı ısı enerjisinin kompresörde harcanan güç değerine oranlanmasıyla hesaplanır ve ekonomik olup olmadığı anlaĢılır.
D) Bir önceki deneyde alınan değerler kullanılacaktır.
E) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, tablo değerleri ve hesaplama
sonuçları
HESAPLAMALAR:
g
c
ISITMAP
QCOP
Kondenser ısıl kapasitesi: )( 32 hhmQ rc [kW]
h2: kondenser giriĢindeki soğutucu akıĢkanın entalpisi (p2 ve t2 yardımıyla p-h diyagramdan)
h3: Kondenser çıkıĢındaki soğutucu akıĢkanın entalpisi (p3 ve t3 yardımıyla p-h bulunacak)
Kompresör giriĢ gücü: cos..IUPg [W]
U: Gerilim [Volt]
I: Akım [Amper]
60
A) DENEY NO: K-216-03 B) DENEYĠN ADI: Soğutma için COP hesaplanması
C) DENEYĠN AMACI: Soğutma amaçlı kullanılan mekanik ısı pompalarında sistemin soğutma
etkinlk katsayısı (COPSOĞUTMA); ısı pompsının ısıtılacak ortama attığı ısı enerjisinin kompresörde harcanan güç değerine oranlanmasıyla hesaplanır ve ekonomik olup olmadığı anlaĢılır.
D) Bir önceki deneyde alınan değerler kulanılacaktır.
E) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, tablo değerleri ve hesaplama
sonuçları
HESAPLAMALAR:
Evaporatör ısıl kapasitesi: )( 41 hhmQ re [kW]
h1: Kompresör giriĢindeki soğutucu akıĢkanın entalpisi ( p1 ve t1 yardımıyla p-h diyagramından
bulunacak)
h4: Evaporatör giriĢindeki soğutucu akıĢkanın entalpisi (p4 ve t4 yardımıyla p-h diyagramından
bulunacak)
Kompresör giriĢ gücü: cos..IUPg [W]
U: Gerilim [Volt]
I: Akım [Amper]
g
e
SOGUTMAP
QCOP
61
A) DENEY NO: K-216-04
B) DENEYĠN ADI: Farklı yoğuĢma sıcaklıklarında ITK değerlerinin değiĢimi
C) DENEYĠN AMACI: YoğunlaĢma sıcaklığı arttıkça kondenserden ayrılan hava sıcaklığı da
artacaktır. Ancak kompresörde harcanan iĢ de artacağından COP değiĢimi negatif yönde gerçekleĢecektir.
D) GEREKLĠ ALET VE CĠHAZLAR:
Mukavva veya karton plaka (kondenser alın ölçülerinde)
E) DENEYĠN YAPILIġI: 1) Kompresörü, kondenser ve evaporatör fanlarını çalıĢtırın. 2) Sistemin kararlı hale gelmesi için belli bir süre bekleyin. 3) Tablo değerlerini kaydedin. 4) Mukavva plakayı kondenserin %50’sini kapatacak Ģekilde yerleĢtirip 5 dakika bekleyin. 5) Tablo değerlerini kaydedin. 6) Mukavva plakayı kondenserin %75’ini kapatacak Ģekilde yerleĢtirip 5 dakika bekleyin. 7) Tablo değerlerini tekrar kaydedin. 8) Hesaplamaları yapıp grafiğe aktarın.
Ölçüm sayısı 1 2 3 4
Kompresör basma hattı sıcaklığı t2 [ 0C]
Sıvı hattı sıcaklığı t3 [ 0C]
Soğutucu akıĢkan debisi [L/d]
Kompresör gerilimi, U [Volt]
Kompresörün çektiği akım, I [Amper]
Emme hattı basıncı, p1 [kPa]
Basma hattı basıncı, p2 [kPa]
Kosinüs-
F) RAPORDA ĠSTENENLER: Deney no, deneyin adı ve amacı, tablo değerleri ve grafiğin yorumu. G) HESAPLAMALAR
Kondenser ısıl kapasitesi: )( 32 hhmQ rc [kW]
h2: kondenser giriĢindeki soğutucu akıĢkanın entalpisi (p2 ve t2 yardımıyla p-h diyagramdan)
h3: Kondenser çıkıĢındaki soğutucu akıĢkanın entalpisi (p3 ve t3 yardımıyla p-h bulunacak)
YoğunlaĢma sıcaklığı diyağram üzerinden okunur.
62
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V Ç
ıkıĢ
dam
per
i
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
evap
orat
ör
dört
yol
lu v
ana
kom
pres
ör
LP
egzo
z ha
vası
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
Çık
ıĢ d
amp
eri
Kon
dens
erde
atıl
an
ısı [
W]
Yoğ
unla
Ģma
sıca
klığ
ı [0 C
]
600
500
400
200
300
55 0 C
50 0 C
45 0 C
40 0 C
35 0 C
25 0 C
30 0 C
100
ko
mp
resö
r
4 3 2
t d
ört
yo
llu
van
a
evap
ora
tör
fan
ı
ko
nd
ense
r fa
nı
1
V-o
tom
at s
igo
rta
22
0 V
AC
C
os
A
V
M
M
M
4
3
2
1
fan
filtr
e-ku
rutu
cu
göze
tlem
e ca
mı
evap
orat
ör
dört
yol
lu v
ana
kom
pres
ör
LP
egzo
z ha
vası
63
A) DENEY NO: K-216-05
B) DENEYĠN ADI: Kondenser ısı geçirgenlik değerinin hesaplanması C) DENEYĠN AMACI: Kondenserde atılan ısı iç ve dıĢ ortam sıcaklık farkına, hava ve soğutucu
akıĢkan hızına, viskosite ve yüzeysel ısı iletkenlik değerine bağlı olarak değiĢir. Isı geçirgenlik değerinin (K) ölçülebilir olması onun kirlilik seviyesi hakkında da bilgi verir.
E) DENEYĠN YAPILIġI: 1) Kompresörü, kondenser ve evaporatör fanlarını çalıĢtırın. 2) Sistemin kararlı hale gelmesi için belli bir süre bekleyin. 3) Tablo değerlerini kaydedin. 4) Tablo değerlerini kullanarak aĢağıdaki hesaplamaları yapın:
Kuru silindir gömlekleri: Takıldıkları silindir bloğuna sıkı sıkıya geçen ve soğutma suyu
ile temas halinde olmayan gömleklerdir. ġekil yönünden ikiye ayrılırlar.
FlanĢlı
FlanĢsız
YaĢ silindir gömlekleri : Silindir bloğunda su ile temas halindedir Ģekil yönünden üç grupta
toplanır.
a) FlanĢlı ve kanallı: Bu silindir gömlekleri silindir bloğuna üstten flanĢla oturan alt
kısmında motor soğutma suyunun sızdırmazlık conta kanalları bulunan gömleklerdir.
b) FlanĢlı ve kanalsız: Bu silindir gömlekleri, silindir bloğuna üstten flanĢlı olarak oturan
ve alt tarafında conta kanalları bulunmayan silindir gömlekleridir. Sızdırmazlık conta
kanalları motor bloğuna açılmıĢtır.
c) Çift flanĢlı ve kanalsız: Bu silindir gömlekleri silindir bloğuna motor soğutma suyunu
kaçırmayacak Ģekilde üstten ve alttan flanĢlı ve contalı olarak tespit edilen silindir
gömlekleridir.
KURU SĠLĠNDĠR GÖMLEKLERĠNĠN ÇAPLARI: DıĢ çapları tam iç çapları ise
yaklaĢık 0,3-0,5 mm talaĢ payı bırakılarak piyasaya sürülürler.
KURU SĠLĠNDĠR GÖMLEKLERĠNĠN TAKILABĠLMESĠ ĠÇĠN SIKIġTIRMA
BASINCI: Kuru silindir gömleklerinin presle takılabilmesi için 3000-5000 kg‟lık sıkıĢtırma basıncı
yeterlidir.
GÖMLEK TAKILACAK SĠLĠNDĠRDE OVALLĠK VE KONĠKLĠK MĠKTARI:
Gömlek takılacak silindirde ovallik ve koniklik miktarı 0,025 mm‟yi aĢmamalıdır.
MOTOR YATAKLARI VE YENĠLEġTĠRĠLMESĠ
ÇEġĠTLĠ YATAK ALAġIMLARI:
Kalay Esaslı Metal: Otomobil sanayiinin baĢlangıcından beri yapıla gelmekte olan bu
metot Babbit tarafından 1839 yılında bulunmuĢ ve çelik bir zarf üzerine kaplanılarak kullanılmıĢtır.
Mekanik özelliği yüksek değildir ve yüksek sıcaklıklarda dayanımı düĢer. YumuĢak olduğu için her
cins krank mili ile kullanılabilir. Ġçerisinde aĢınmayı azaltan ve dayanımı arttıran kristaller bulunur.
Dayanımı sıcaklıkla orantılı olarak düĢer. Karter yağı 120 dereceyi geçmediği sürece iyi hizmet
görür.
KurĢun Esaslı Metal AlaĢımlı Yatak: Ana maddesi kurĢundur. Ġçerisinde %15 antimuan,
%10 kalay ve %1 arsenik vardır.
Bakır AlaĢımlı Yatak: KarıĢım miktarı %50 kurĢun ve %50 bakırdan; %25 kurĢun ve gerisi
bakır olanına kadar değiĢik oranlarda alaĢımları mevcuttur. Bu yatakların tek dezavantajı birbiri
içinde çözülmezler ve mekanik bir alaĢımdan ibarettirler.
Sinterleme: Bakır alaĢımlı yatak imalatında kullanılan bir metot ta sinterleme yöntemidir.
Bu metotta yatak malzemesi büyük bir patlama ile atomize hale getirilir. Bir inç karesinde 10 000 –
100 000 delik bulunan eleklerden elenerek homojen bir yapı oluĢturulur. Bu yapıdan suyun dahi
geçmesi mümkün değildir. Bu sayede sağlam ve dayanıklı bir yatak imalatı gerçekleĢmiĢ olur.
Alüminyum alaĢımlı yatak: Tek baĢına alüminyum yüzey özelliği olarak pek kaygan bir
malzeme olmadığından ve aĢınma hızı yüksek olduğundan iyi bir yatak gereci değildir. Bunun
yerine çelik bir zarfa alüminyum-kadmiyum alaĢımı ince bir tabaka halinde bir yatak yapılabilir.
Böyle bir yatak malzemesinin içinde %3 kadmiyum, %1 bakır , %1 nikel katığı bulunur ve geri
kalanı da alüminyumdur. Normal montaj ve çalıĢma Ģartlarında, döküm veya sertleĢtirilmiĢ krank
millerinde alüminyum yataklar iyi sonuç verir.
117
YATAKLARDAN ARANAN ÖZELLĠKLER :
Yorulma dayanımı YapıĢma
Korozyon dayanımı SertleĢmeme
YumuĢaklık Yağ tutma
Ortama uyma Kolay iĢlenebilirlik
Isı iletme Kolay bulunabilme
YATAK ÇEġĠTLERĠ :
a) Hassas ĠĢenmiĢ Standart Yatak: Bu yataklar yaklaĢık 1/64 inç kalınlığında bir yatak
malzemesini 1/16 inç kalınlığında çelik kusinet üzerinde taĢıyan ve üzerinden talaĢ kaldırmayı
gerektirmeyen hassas yataklardır. Tornalamaya ve alıĢtırmaya gerek duyulmaz.
b) Hassas ĠĢlenmiĢ Standarttan Küçük Yataklar: Krank kol ve ana muylularında
aĢıntılardan dolayı taĢlama neticesinde çap düĢer. Bu düĢük çapa düĢük yatak gereklidir. Kol ve ana
muyluları geliĢigüzel herhangi bir çapa değil, piyasada bulunan, metrik sisteme göre 0,25 mm
aralıklarla küçülen yatak çapına göre taĢlanır ve böylece yatak boĢluğu standart hale getirilmiĢ olur.
c) Yarı ĠĢlenmiĢ Hassas Yataklar: Bu tip yataklar motorun ağır ve çok değiĢik iklim
Ģartlarında uzun zaman kullanılması, biyel baĢlarında, krank yatak yuvalarında ve motorun
kendisinde çarpılma ve ovalliklerin oluĢması durumda kullanılan yataklardır. Bu yatakların iç
çaplarında iĢleme payı bırakılır, diğer ebatları tam iĢlenir. Tornalamak ve taĢlamak gibi bir iĢleme
tabi tutulmazlar.
d) Yarı ĠĢlenmiĢ Merkez Yataklar: Krank ana yataklarından biri kılavuz yataktır. Bu
yatakların yan taraflarında yanak yüzeyleri vardır. Krank eksenel gezintisi bu yanaklar sayesinde
kısıtlanır. Krank taĢlamacılığında taĢı krank kollarına değdirmek (tınlamak) suretiyle taĢlama
bitirilir. Her tınlamada alınan bir miktar talaĢ muylu boyunun uzamasına neden olur. Krank eksenel
gezintisindeki artıĢı sınırlar arasına getirebilmek için yanaklara iĢleme payı olarak bırakılan 0,15
mm lik pay ana yatak torna tezgahında iĢlenmek suretiyle alınır.
e) Yarı Hassas Yatak: Piyasaya sürülen yataklardan biri de yatak yuvaları geniĢletilmiĢ
olan hallerde çene payının aynı kalabilmesi için kullanılan çene payı yüksek yataklardır. Çenelere
iĢleme neticesinde 0,025-0,050 mm yükseklik verilmelidir. Bu yatakların diğer tarafları tamamen
iĢlenmiĢ durumdadır ve herhangi bir iĢlem gerektirmez.
YATAK METALĠ KALINLIĞI: Yapılan incelemelere göre yatak metali kalınlığı 0,05-
0,08 mm arasında olmalıdır.
ÇENE PAYI: Çene payının azlığı durumunda montaj sonrasında yatak çevresel basıncı
oluĢmaz ve yatak yerinde serbesttir. Yatak ve yuvası arasında yağ vardır. Yatağın krank muylusu ile
olan sürtünmesinde yatağın yerinde dönmesi ihtimali vardır. Çene payı çevresel basıncı arttırır.
Fazla olması durumunda ise çökmeler meydana gelir.
EKSENEL GEZĠNTĠ : Krank levye ile bir tarafa itilir ve bir komaparatör bağlanıp
sıfırlanır. Krank geri getirildiğinde komparatörden okunan değer eksenel gezinti miktarıdır. Eksenel
gezinti miktarı muylu çapına göre değiĢir.
Ana yatak çapı Eksenel gezinti
50-70 mm 0,101-0,152mm
70-90 0,152-0,203mm
90-… mm 0,152-0254 mm
118
YATAK ARIZALARI :
Yatak erimesi, yatak yorgunluğu, korozyon aĢınma
YATAK ERĠMESĠNĠN SEBEPLERĠ: Motor yatakları yağsız kalma neticesinde yanarlar.
Ana yatakların yanması motorun yağsız kalması neticesinde olur. Kol yataklarındaki yanma ise en
kısa mesafede bulunan kol yataklarına gelen kanallardaki tıkanmalardan veya yatak yağ
boĢluklarında farklı yatak boĢluklarından kaynaklanabilir.
YATAK YORGUNLUĞUNUN SEBEPLERĠ: Muylu uçlarındaki radiusların uygun
ölçüde olmayıĢı, malzemenin gözenekli olması, dökümden kalan yabancı maddelerin bulunması,
yüzeyde mikroskobik çatlakların bulunması en önemli nedenlerdir. Kötü iĢçilik, zayıf malzeme ve
yüzey kalitesi bozukluğu diğer sayılabilecek ikinci dereceden sebeplerdir.
KOROZYONUN SEBEPLERĠ: Genel olarak korozyon bir kimyasal yanmadır. Yakıtın
içinde bir miktar sülfür (kükürt) vardır. Yanma sonucunda sülfirik asit meydana gelir. Karterde
yağla birlikte metallere taĢınan asit metali etkiler. Özellikle bakır kurĢun alaĢımını etkileyerek metal
yüzeyi zımpara bezi gibi karıncalanmıĢ bir Ģekilde aĢındırır.
AġINMANIN SEBEPLERĠ :
Yatakların ve ilgili parçaların yerlerine uygun takılmamaları
Uygun yağla yağlanmamaları
Yağın temiz tutulmaması
Motorun kapasitesi dahilinde uygun yük ve hızlarda çalıĢtırılmaması
Motorun toz ve kirlerden korunmaması
Motorun karıĢım ve avans bozukluğundan dolayı yüksek sıcaklık ve aĢırı darbelerden
korunmaması
119
ISITMA SiSTEMLERi LABORATUVAR FÖYÜ
Hazırlayan: Okutman ġ.Müslüm AÇIKER
1. GiriĢ
Isınma,insanlığın ilk yıllarından beri ortaya çıkan doğal bir ihtiyaçtır. Ġnsan vücudunun, fonksiyonlarını
sürdürmesi için, belirli bir sıcaklıkta kalması gerekmektedir. Bu sıcaklığın üzerinde terleme,altında ise üĢüme
ortaya çıkar. Terleme durumunda klima, üĢüme durumunda ise ısıtma gerekir.
Ġlk insanlar, ısınma için açıkta yakılan ateĢten yararlanmıĢlardır. Daha sonraları (uygarlığın geliĢimi ve
kapalı ortamlarda yaĢamaya alıĢmalarından dolayı) yanma sonucu ortaya çıkan ve ortamın nemini ve temizliğini
bozan zararlı gazlardan kurtulmak amacıyla çeĢitli sobalar kullanmıĢlardır. 17 ve 18 yüzyıllarda demir sobaların
kullanılması, ısıtmada büyük kolaylıklar sağlamıĢtır. Günümüzde daha geliĢmiĢlerinin kullanıldığı bu sobaların
yerini, merkezi ısıtma fikrinin geliĢmesiyle birlikte dev kazanlar almıĢtır. Bu kazanların kullanımıyla
birlikte; sobayla yapılan ısıtmanın bir çok sakıncaları ortadan kaldırılmıĢtır.
Daha sonraları ısıtmada buhar kazanlarının kullanılmasıyla birlikte daha büyük ünitelerin, hatta kasaba
ve Ģehirlerin tek merkezden ısıtılması mümkün olmuĢtur. Günümüzde; alıĢılmıĢ merkezi ısıtma sistemlerinin
yanında ısı pompası, güneĢ enerjisi, buhar türbinlerinin ara buharları, elektrik enerjisi gibi ısıtmada çeĢitli
olanakların değerlendirilmesine çalıĢılmaktadır.
2. Isıtma Sistemleri
1. Lokal ısıtma
2. Merkezi ısıtma
3. Bölgesel ısıtma
2.1. Lokal ısıtma
Isı ısıtılacak bölgenin bizzat içinde üretilir. Bu sistemin tatbik edildiği yerlerde, ısıtılması gereken her mahalde
bir ısı üreticisinin bulunması gereklidir. ÇeĢitli Ģekilleri vardır; a. Mangal b .Ocak, ġömine c. Soba d. Elektrikli ısıtıcılar
2.2. Merkezi ısıtma
Bir ısıtma merkezinde ısıtılan ısının taĢıyıcı ortam vasıtasıyla ısıtılması istenen mahallere yerleĢtirilmiĢ
ısıtıcılara gönderilmesi suretiyle gerçekleĢtirilmiĢ ısıtmaya merkezi ısıtma denir. Merkezi ısıtma, ısı taĢıyan
ortamın cinsine göre çeĢitli isimler alır.
A. Sıcak Su Ġle Isıtma B, Kızgın Sulu Isıtma C. Alçak Basınçlı Buharla Isıtma D. Yüksek Basınçlı Buharla Isıtma E. Vakumlu Buharla Isıtma F. Sıcak Hava Ġle Isıtma
120
A. Sıcak Su Ġle Isıtma
Burada ısı taĢıyıcı ortam 90°C 'ye kadar ısıtılmıĢ sudur. Bu sıcaklık derecesinde buharlaĢma
olmadığından tesisat atmosfere açıktır. IsıtılmıĢ olan suya sıcak su ile, soğuyan suyun, özgül ağırlıktan
arasındaki fark dolayısıyla tabii olarak veya devreye bir tulumba (pompa) ilavesiyle cebri olarak sirkülasyon
yapar.
ÇıkıĢ suyu 110 °C 'ye kadar olan ısıtma sistemleri de sıcak sulu ısıtma sistemleri içinde değerlendirilir.
Ancak sistem kapalı bir sistem olup, 110 °C 'ye kadar sıcaklığa tekabül eden basınç altında tutulur. GenleĢme
tankına takılan bir güvenlik sifonu ile hem gerekli basınç, hem de sistemin güvenliği sağlanmıĢ olur.
B. Kızgın Sulu Isıtma
Bu sistemde 110°C ilâ 190°C 'a kadar ısıtılmıĢ su kullanılır. Suyun buharlaĢmasını önlemek için
devamlı bir karĢı basınç meydana getirilir. Bundan ötürü tesisatın dıĢ atmosferle bağlantısı yoktur.
C. Alçak Basınçlı Buharla Isıtma
Kalorifer kazanından çıkıĢ basıncı 0,5 ata (kğ/cm2) ve sıcaklığı da 110°C olan buharla yapılan ısıtmadır.
D. Yüksek Basınçlı Buharla Isıtma
Kalorifer kazanından çıkıĢ basıncı 0,5 ata'dan ve sıcaklığı da 110°C'den yüksek buharla yapılan
ısıtmadır.
E. Vakumlu Buharla Isıtma
Basıncı atmosfer basıncından az olup, 0,25 ile 0,95 ata arasında değiĢen ve sıcaklığı da en az 65 °C olan
buharla yapılan ısıtmadır.
F. Sıcak Hava Ġle Isıtma
Burada ısı taĢıyıcı ortam havadır. Bir merkezde ısıtılan hava kanallar vasıtası ile ısıtılması gereken
mahallere sevk edilir. Bu sistem ancak ısıtma ile beraber hava değiĢiminin de sağlanmasının gerekli olduğu
yerlerde kullanılır.
2.3. Bölgesel Isıtma
Eğer birden fazla bina, her binada ayrı ayrı kazan daireleri tesis etmek yerine, bu binaların dıĢında tesis edilecek bir tek kazan dairesinden ısıtılırsa, böyle bir ısıtma sistemime bölgesel ısıtma, ortak kazan dairesine ise bölgesel ısıtma santrali denir.
Isıtılacak bölge, çok büyük ve yoğun bir yerleĢim bölgesi olabilir. Bu taktirde bir Kent Isıtması söz konusudur. Kent ısıtmasında, hem konut binalarına hem de fabrikalara ısı satıĢı yapılır.
Bölgesel ısıtma sistemleri, büyük bina gurupları için özellikle uygulanır. Hasta haneler, kıĢlalar, konut siteleri, üniversite kampüsleri, endüstriyel üretim tesisleri gibi
121
3. Merkezi Isıtma Sisteminin Parçalan
Merkezi ısıtma sisteminde, yakıtın yakılması ve ortaya çıkan ısının tesisatta dolaĢan akıĢkana aktarılması kazanda olur. Kazanda ısıtılan bu akıĢkan, sıcak ve soğuk su borularıyla odalara ısı veren ısıtıcılara taĢınır. Bütün bunların baĢka, sistemin otomatik kontrolü ve güvenliği için termometreler, genleĢme kabı, güvenlik boruları gibi aygıtlar merkezi ısıtma sistemine eklenmiĢlerdir.
Merkezi sistemin ana parçalan Ģunlardır. a. Kazan b. Brülör c. GenleĢme Kabı d. Güvenlik Boruları e. Isıtıcılar
f. Yakıt Deposu
g. Baca
h. Pompa
3.1. Kazan
Merkezi ısıtma sisteminin en önemli parçasıdır. Çoğunlukla binanın en alt katında, bodrum katma
yerleĢtirilir. Doğal dolaĢımlı ısıtma sistemlerinde, kazanın bodrum katında olması avantaj sağlar.
Kazanlar genel olarak; katı yakıt kazanı, sıvı yakıt kazanı ve gaz yakıt kazanı olmak üzere üç çeĢittir.
Katı yakıt kazanında yakıt olarak kömür kullanılır. Ülkemizde kömür olarak genellikle linyit kömürü kazanlarda
yakılır. Sıvı yakıt kazanlarında 4 ve 6 numaralı fuel-oil, gaz kazanlarında ise petrolden elde edilen metan,
bütan, propan gazları ve doğal gaz yakıt olarak kullanılır, pratik olması nedeniyle evlerimizde kullanılan
Ģofbenler, gaz yakıt kazanlarının yaygın bir örneğidir.
Isıtma amacıyla kullanılan kazanlar günümüzde genellikle blok halinde yapılmakla birlikte, taĢıma ve
montaj kolaylığı bakımından eskiden beri dökme dilimli kazanlar kullanılmaktadır. Bu tür kazanlar, her hangi
bir kapıdan geçecek Ģekilde küçük parçaların bir araya getirilmesinden oluĢtuğu için, daha pahalı olmasına rağmen
tercih edilmektedir.
ilk yapılan kazanlar, bir su kabının altında ateĢ yakılması Ģeklindeydi kazanlar günümüzde
kullanılan konstrüksiyona eriĢinceye kadar çeĢitli aĢamalardan geçmiĢtir.
AĢağıdaki Ģekillerde kazanın aĢamalan görülmektedir.
Ġlkel Kazan Isı Kaçağı Patlama Emniyet Modern.
AzaltılmıĢ Tehlikesi Tedbirleri Kazan
ÖnlenmiĢ alınmıĢ
ġekil.1. Kazanın GeliĢimi
122
Katı ve sıvı yakıt kazanlar arasındaki temel fark, yanma odası ve yanma düzeneğidir. Katı yakıt kazanlarında yanma odası daha geniĢ tutulmuĢ, yanma odasına ızgara yerleĢtirilmiĢtir. Böylece ızgara üzerinde yakılan kömürün, havanın oksijenini alması sağlanmıĢtır. Izgaranın bir baĢka görevi de, yanma sonucu oluĢan ve yanmanın sürekliliğim önleyen kömür küllerinin yanma ortamından uzaklaĢtırılmasını sağlamaktır. Yakın zamanlara kadar kömür kazanlarında, kazana kömür yüklenmesi için sürekli bir personelin kazan dairesinde çalıĢması gerekiyordu. Son zamanlarda geliĢtirilen çeĢitli kömür yükleme düzenekleriyle, artık katı yakıt kazanları da belirli ölçülerde otomatikleĢtirilmiĢtir.
Sıvı yakıt kazanlarında yakma iĢlemi, brülör adı verilen otomatik cihazlar yardımıyla gerçekleĢtirilir. Sistem tamamen otomatiktir. Gerekli su sıcaklığına ulaĢtığında brülör otomatik olarak durur.
Gaz yakıt yakan kazanlarda ise yakma iĢlemi, sıvı yakıt kazanları gibi özel brülörler yardımı ile sağlanır. Gaz yakıt günümüzde oldukça önem kazanan hava kirliliğinin çözümü için oldukça önemli bir seçenek durumuna gelmiĢtir.
ġekil.2.Gaz Yakıt Kazanı
3.2. Brülör
Brülör, sıvı ve gaz yakıtların kazanda yakılabilmesi için geliĢtirilmiĢ otomatik bir ' y aygıttır. Kazanlarda kullanılan sıvı yakıt, ham petrolün damıtılması sonucu elde edilir. Viskozites ine göre çeĢitli numaralarla adlandırılır. Fuel-oil için sıcaklık viskozite iliĢkisi terstir. Sıcaklık arttıkça viskozite düĢer. Bu nedenle brülörde yakıtın püskürtüldüğü memenin kesitinin küçük olması ve yakıtın pülverize olması istendiğinden, yakıtın vis kozitesi kazana verilmeden önce ısıtılarak düĢürülür.
Ġyi bir yanma için, yakıtın küçük parçacıklara ayrılması ve bu Ģekilde hava ile karıĢması gerekir. Brülörlerin görevi bunlara ek olarak yakıtın püskürtülmesini de sağlamaktır. Yakıtın hava ile karıĢtırılması, vantilatörlü veya vantilatörsüz olarak gerçekleĢtirilir
Brülörler üç ana tipe ayrılırlar.
a. Fitilli brülörler
b. BuharlaĢtırmalı brülörler
c. Püskürtmeli brülörler
123
3.2.1.Fitilli Brülörler *
Bu tip brülörler, çoğunlukla gaz yağı sobalarında kullanılmak üzere geliĢtirilmiĢtir. Depodaki gaz yağı amyant bir fitil yardımıyla emilerek yanma bölgesine getirilir. Brülörün ayrı bir yerinden gaz sobasına giren yanma havası, fitille buharlaĢmak suretiyle yayılan gaz yağı ile birlikte bir kıvılcım veya alevle karĢılaĢtırılmak suretiyle yanma olayı baĢlatılır, îyi bir yanma için hava/yakıt oranının en iyi değerde olması gerekir.
3.2.2.BuharlaĢtırmalı Brülörler
Bu tip brülöıl6rde yakıt yağı, dıĢarıdan ısı verilerek bir buharlaĢtırma kabında buhar haline getirildikten sonra yakılır. BuharlaĢma ısısı, gazın yanmasından sonra oluĢan ısıdan sağlanır. Bu tip brülörler genellikle ev sobalarında ve küçük güçlü kazanlarda kullanılır.
ġekil 3.BuharlaĢtırmalı Brülör
Yanma için gerekli hava, buharlaĢtırma kabına doğal olarak veya vantilatör yardımıyla gönderilir. Doğal
olarak hava alan brülörler genellikle sobalarda ve termosifonlarda kullanılır.Vantilatörlü brülörlerde iyi bir
hava-yakıt karıĢımı sağlanır. Bu tip brülörler 2,5-4 kğ/h yakıt yakarlar. Bu nedenle de termal güçleri 20000-
30000 kcal/h civarındadır.
ġekil 3.de görüldüğü gibi, bu tip brülörlerde yakıt, yanma bölgesine Ģamandıralı bir kab sisteminden geçerek ulaĢır. BuharlaĢma, çevre havası ve yanan alevin ısısı ile yanma bölgesinde oluĢur. Yanma bölgesinde oluĢan bu yakıt buharı, yanma bölgesinin alt kısmından emilen hava ile karıĢarak, yanma için gerekli yakıt-hava karıĢımı oluĢur. Bu karıĢıma kıvılcım veya alev tutulduğunda yanma oluĢur. Sistemin ilk ateĢlemesi ve ayarı elle yapılır. Bu tip brülörlerin üstün yanı, basit ve ucuz olmasıdır. Sakıncalı tarafi ise, çok ince ve pahalı yakıt gerektirmesidir.
124
3.2.3.Püskürtmeli Brülörler
Bu tip brülörler vantilatörlü olup, genel olarak üç ayrı tiptedir. a. Yüksek basınçlı püskürtmeli brülörler b. Alçak basınçlı püskürtmeli brülörler. c. Santrifüjlü püskürtmeli brülörler
Yüksek basınçlı brülörlerde püskürtme memeleri çok ince deliklidir. Alçak basınçlı brülörlerde ise, daha büyük delikli memeler bulunmaktadır. Bu nedenle, alçak basınçlı brülörlerde daha kalitesiz yakıt kullanılabilir. Bunun yanında, alçak basınç brülörlerinde püskürtme sırasında yanma olayı için yeterli havanın alçak basınçta verilememesinden dolayı, vantilatörün yanında ayrıca hava kompresörünün de sisteme eklenmesi gerekir. Bu nedenle, sistemin elektrik tüketimi ve gürültüsü fazladır.
1. Vantilatör 5. AteĢleme elektrosu 9. AteĢ tuğlası 2. Fotosel 6. Plaka 10.Brülör plakası 3. Yön verme kanatlan 7. Brülör baĢlığı 11.AteĢleme otomatiği 4. Asbest 8. Düze 12.DönüĢ hattı 13.Basınçlı yakıt ġekil.4.Püskürtmeli Brülör 3.3. GenleĢme Kabı l
GenleĢme kabı tesisatın en üst noktasına yerleĢtirilmiĢ, sıcak ve soğuk su bağlantısı olan, atmosfere açık bir su tankıdır. Tesisatın güvenliği için Ģarttır. Isıtma tesisatlarının çeĢitli sıcaklıklardaki su kütlesini barındırması dolayısıyla suyun genleĢmesi, tesisata zaman zaman Ģehir Ģebekesinden su verilmesi, sistemde oluĢabilecek havanın tahliyesi gibi nedenlerle genleĢme kabı tesisatın can simididir. GenleĢme kabı aĢağıdaki formülle bulunur. a
Vg=0.0025*Qk......….... lt .
GenleĢme kabına bağlı havalandırma borusu, ısıtma tesisatının atmosfere açık tek borusudur. Haberci borusu ise, tesisata su verildiği de, kazan dairesinde çalıĢan personele deponun dolduğunu haber vermek için kullanılmaktadır. Havalandırma ve taĢma borularının çapları, 25 mm den az olmamak kaydıyla güvenlik gidiĢ borusunun çapına eĢit olarak hesaplanır. GenleĢme kabı çatı arasına yerleĢtirilmiĢ olsa da.tüm borularıyla birlikte, donmaya karĢı yalıtılmalıdır.
3.4. Güvenlik Boruları
125
GenleĢme kabının tesisata bağlı iki önemli borusu vardır. Bunlar; gidiĢ güvenlik borusu ve dönüĢ güvenlik borusudur. GidiĢ güvenlik borusu tesisatın sıcak su borusuna bağlı olup;
_________ Dg=15+1.5*√3,6* Qk / 1000 mm
formülü ile hesaplanır. DönüĢ güvenlik borusu ise soğuk su borusuyla bağlantılı olup aĢağıdaki formülle hesaplanır. :
_________ Dd=15+*√3,6* Qk / 1000 mm
Formüldeki Qk sistemin kazan kapasitesidir. Güvenlik boruları, sitemin güvenliğini sağlayan borular
olduktan için üzerlerinde kesinlikle valf veya benzer bir kesici bulunmaz.
3.6. Isıtıcılar
Isıtıcılar; kazanda üretilen sıcak su veya buhardaki ısının, istenilen yere aktarılmasını sağlarlar. Dilimli veya panel halinde üretilirler. Dilimli ısıtıcılar, dökme.çelik veya alüminyum olmak üzere üç çeĢittir.
Isıtıcılar, ısı kaybının en fazla olduğu yüzeylere, pencere altlarına yerleĢtirilirler. Oda içerisine homojen bir ısı dağılımının sağlanması için bu gereklidir. Isıtıcının pencere altına yerleĢtirilmesi durumunda, ısıtıcıdan yükselen sıcak hava, pencereden giren soğuk havayı beraberinde sürükleyerek onunla karıĢacak, böylece pencereden giren soğuk havanın odanın tavanına çökmesi önlenmiĢ olacaktır.
Isıtıcı seçimi için firmaların çıkarmıĢ oldukları tablolardan yararlanıldığı gibi formülle de ısıtma yüzeyi
hesabı yapılabilmektedir. Hesaplamalarda aĢağıdaki formül kullanılır.
A=Q/K*(Tor-T) m2
Burada A ısıtıcı yüzeyi,Q ısıtıcının transfer etmesi gereken ısı miktarı, K ısıtıcının
toplam ısı transfer katsayısı, Tor ısıtıcıda dolaĢan ortalama su sıcaklığı T oda sıcaklığıdır.
3.6.Yakıt Deposu +
Katı veya sıvı yakıtla çalıĢan tüm merkezi ısıtma tesisatlarında, sistemin sürekliliği için bir yakıt depolama tankına gerek duyulmaktadır. Kömürlü ısıtma tesisatlarında yakıt deposu kazan dairesinde kazanların bulunduğu odaya yakın seçilir. Fuel-oil yakan sistemler de ise, yakıt tankının yeri binanın dıĢıdır. Genellikle yakıt depolarının toprağa gömülmek uygun olur.
Kazanın yılda yakıldığı gün sayısı, tesisatın yapıldığı bölgenin iklimine bağlıdır. Bu değer ülkemiz için 100-180 gün arasında değiĢir. Kazanın günde yakıldığı saat sayısı ise sistemin iĢletme Ģekline bağlıdır.
I ĠĢletme : Kazan ara vermeden çalıĢır II. ĠĢletme : Kazan günde 12*15 saat kadar çalıĢır III ĠĢletme : Kazan günde 9*12 saat kadar çalıĢır 3.7. Baca Isıtma Tesisatlarında yakılan yakıtların tamamı belirli bir miktar duman verir. Dumanın kimyasal yapısı; karbondioksit, karbonmonoksit, kükürtdioksit gibi zehirleyici veya normal teneffüsü engelleyici bir takım gazlardır. Bu nedenle sistemden en kısa zamanda bu zararlı gazların dıĢarıya atılması için bacalar yapılır. Merkezi ısıtma sisteminin verimli çalıĢması için bacanın çok iyi çekmesinin sağlanması gerekmektedir. Bacalar dıĢ ortamla temas etmemeli,binanın iç mahalinde olmalı ki gereksiz soğumanın önüne geçilebilsin. Bina içinden geçen baca geçtiği mahallere belli oranda ısı verir.
126
ĠMALAT YÖNTEMLERĠ VE
KONSTRÜKSĠYON LABORATUAR FÖYÜ
Dersin Amacı: Makine endüstrisinde geleneksel ve geleneksel olmayan üretim
yöntemlerinin çeĢitlerini, temel iĢlevlerini ve kullanılan tezgahların özelliklerini