Soğutma, Klima, Havalandırma, Isıtma (Hvac-R) Sanayisinde Uygulanan Sızdırmazlık Test Süreçlerinin Doğaya, İnsanlığa ve Ekonomiye Olan Etkisi

Soğutma, Klima, Havalandırma, Isıtma (Hvac-R) Sanayisinde Uygulanan
Sızdırmazlık Test Süreçlerinin Doğaya, İnsanlığa ve Ekonomiye Olan Etkisi

Sirkülasyonlu Soğutma Ünitelerinin Sızdırmazlık Süreçleri:

Soğutucu akışkanların sera gazı üretme potansiyelinin yüksek miktarlarda olması, küresel ısınma bağlamında giderek daha fazla ilgilenilmesi ve üzerine düşülmesi gereken bir konu haline gelmektedir.

Küresel Isınmayı Sera Gazı Üretimi konusunda doğrudan etkileyen soğutucu akışkan gazların kullanımı sürecinde iyileştirilme aşamaları, İnsanoğlu, Doğa, Dünya ve Ekonomiler adına çok önemlidir.

Soğutucu akışkanların sızdırmazlığını düzenleyen regülasyonlar bu durumun öneminden ötürü giderek daha katı yaptırımlar ile uygulanmaya çalışılmaktadır.

Karbon Emisyon oranlarını düşürmek, enerji verimliliği konusunda iyileştirmelerde bulunmak, Hvac-R (ısıtma, havalandırma, klima, soğutma) konusunda ki üreticilerin en fazla uğraş verdiği konular arasındadır.

Soğutma ve soğutma sistemlerinin sızdırmazlığı, belirli bir süre içinde meydana gelen kütle kaybı ile tanımlanmaktadır. Soğutma ve iklimlendirme teknolojisinde, bir sistemdeki soğutucu akışkan kaybı, yılda gram (g/y) olarak ölçülür.

Evlerde ve daha küçük işletmelerde kullanılan ekipmanlarda 2 ila 5 g/y'lik soğutucu akışkan kaybı tolere edilir. Soğutucu akışkan kaybı, %100 izleyici gaz konsantrasyonu ile eşdeğer bir sızıntı oranına dönüştürülürse, 1-5 · 10-5 mbar · l/s'lik bir sızıntı oranına karşılık gelir. Bu durum üretimde sızıntı testi sürecinde bir sızıntı oranı limiti tanımlar.

Oteller, ofis binaları ve hastaneler gibi ticari işletmelerde ise sistemler konut uygulamalarından boyut ve karmaşıklık bakımından farklılık gösterir. Sonuç olarak, bu sistemler sızıntıya karşı daha yüksek bir hassasiyete sahiptir. Burada maksimum 5 ila 15 g/y soğutucu akışkan kaybına izin verilebilmektedir. Sanayi sektöründe, potansiyel sızıntının toplamı 15 ila 30 g/y'lik bir soğutucu akışkan kaybı ile tanımlanabilir.

Düzenlemelerin ve standartların gerekliliklerine uymak için, soğutma devreleri mümkün olduğunca sızdırmaz tutulmalıdır.

En küçük sızıntılar bile 10 µm (karşılaştırma ile: bir insan saçının enine kesiti 40 µm'dir) çok büyük hasara neden olabilir.

Sonuçlar şunları içerebilir:

■ Artan enerji maliyeti ve kaybı

■ Aşırı ısınmadan ötürü meydana gelebilecek problemler

■ Kompresör hasarları ve arızalarının sıklaşması

Soğutucu akışkanlar üzerinde yaşanabilecek yukarıda ki durumlar, servis ve elektrik tüketimi ile ilgili işletim maliyetlerinin yanı sıra arıza sürelerini de büyük oranda artırmaktadır. Ayrıca ünitelerin satış kaybı yaşaması, kurumsal imaja etkisi ve hepsinden önemlisi iklim değişikliğine etki etmesi üzerinde olumsuz etkileri küçümsenmeyecek boyuttadır.

Aynı zamanda, Avrupa tarafından giderek daha sıkı hale gelen düzenlemeler ve standartlar, Kigali anlaşması ile uluslararası düzeyde geçerlidir.  Avrupa'da, Avrupa F-Gaz Yönetmeliği – AB No. 517/2014 olarak geçerliliğini korumaktadır.  Yüksek GWP'ye sahip çeşitli soğutucu akışkanların kısıtlanması konusunu içermektedir.

2030 yılına kadar, tedarikçiler ve üreticiler açısından büyük çaba sarf edilerek adım adım bu akışkanların azaltılma ve indirgenmesi yoluyla bir dizi soğutucu akışkanında yasaklanacağı tahmin edilmektedir.

Verimlilik ve maliyet açısından regülasyon değişikliği ve üretim şekillerinin ve ürünlerin değişikliğe uğraması da önümüzde ki günlerde Endüstri 5.0 a bağlı olarak yaşayacağımız durumlar haline gelecektir.

Sızıntı tespit testi süreci için gereksinimler, yalnızca sızıntı oranı sınırına değil, aynı zamanda kullanılan tracer gaza ve konsantrasyonuna, test süresine, otomasyon derecesine ve test yönteminin lokalize mi yoksa entegre mi olduğuna bağlıdır. Gerekli sızıntı oranı sınırına uymak için, İntergral metot ile vakum altında çalışan sızdırmazlık test sistemleriyle de gerçekleşebilir. Ek olarak, sızıntıyı lokalize etmek için sniffing test metodu da kullanılabilir.

Daha uzun ömürlü ürün üretimi çabası için vakum altında çalışan kurutma fırınları da önemlidir. Sistemin vakuma alınması ve aynı anda kurutulması, ürünlerin verimliliği ve güvenilirliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Kalan nemin kurutulmasına özellikle dikkat edilmelidir. Kompresörün, kondenserin, evaporatörün, valflerin ve boruların iç yüzeylerine yapışan ince nem tabakası bu yöntemle üniteden uzaklaştırılmaktadır.

Sistem aktif olarak kurutulmazsa, çalışma sırasında soğutma ve genleşme problemleri yaşayabilecek ve valflerde veya venting borusunda arızalara neden olabilecek artık nem kaldığını gözlemleyebilmektedir. Ek olarak, su, genel sistem arızasını tehdit eden paslanabilen veya tortu oluşturabilen asitler oluşturmak için soğutucu ile reaksiyona da girebilmektedir.

Bu nedenle vakumla kurutma işlemi, sistemin başarılı uzun vadeli çalışması için çok önemlidir. Bileşenlerin iç yüzeylerinde kalan nemi azaltır ve hem sonraki sızıntı testi sürecini hem de soğutucu ile doldurma işlemini iyileştirir. Tipik olarak, bu amaç için pompalama hızı 10 ila 30 m3/saat olan yağlı sızdırmaz çift kademeli rotary vakum pompaları kullanılır.

Yüksek pompalama hızı, sistemde kalan nemin donmasını önler ve vakum pompaları ile kararlı bir nihai vakum ortamı sağlar. Soğutma ünitesi vakumlanıp vakum altında kurutulduktan sonra, helyum veya hidrojen gibi bir tracer (izleyici)gaz verilir. Gerçek koşullar altında bir sızıntı testinin yeniden oluşturulabilmesi için test basıncı, sistemin sonraki çalışma basıncına karşılık gelmelidir. Tracer gazla ilgili maliyetlerden tasarruf etmek için ise, genellikle %100 tracer gaz konsantrasyonları kullanılmaz. Tracer gazın sistemde etkin bir şekilde dağıtılabilmesi için sistemin optimum koşulları sunması gerekir.

Bu şu anlama gelir: nem veya diğer gazların olmadığı havasız bir alan. Tracer gaz geri kazanım sistemleri, büyük bir soğutma devresi hacmine sahip sistemler için idealdir.

Sonuç olarak; üretim sürecinde standartlara uygun bir ortamda ve günümüzün en ihtiyacı olan Doğaya, İnsanlığa duyarlı uzun ömürlü ürünlerin her ortamda kullanılması konusunda vakum ve sızdırmazlık test süreçlerinin, profesyonel ve tek kaynaktan her türlü desteği verebilecek işletmelerle üreticilerin birlikte değer ve fayda sağlaması çok önemlidir.

An-Ka Analiz & Kalite Kontrol Cihazları San. Tic. Ltd. Şti.

Emre Ali Bağış / Endüstri Mühendisi / Yönetim Kurulu Üyesi