Otomobil Klimalarında Soğutma Serpantin Tıkanıklıklarının Sistem Verimine Etkisi:

1--Fizyolojik Bilgiler:

1.1--Taşıt klimaları, yaz aylarında insanların konfor şartlan içerisinde seyahat edebilmeleri amacıyla, araç içerisindeki havayı soğutan, nemini alan, toz ve partikulleri filtre eden ve havalandırma sistemi vasıtasiyla optimum hava dagıtımını sağlayan cihazlardir.

1.2-- Araç içindeki ısı kazancı; ön camdan % 35, arka camdan % 23, yan camlar % 16, tavandan % 19, tabandan % 5, kapılardan % 2 ayrıca havalandırma sisteminden ısı girişi ve kapı kenarlarından sızıntı yoluyla geçen ısı kazancı şeklindedir .

1.2.1--Yazın, güneşte uzun sure bekleyen bir otomobilin iç sıcaklığı 60 -70 °C ye kadar çıkabilir.

1.3--Araç İçi Sıcaklık Değerleri:

1--Klimalı:

Baş..............32 C,   Göğüs.................24 C ,     Ayak......................28 C

2--Klimasız:

Baş..............42 C,   Göğüs.................40 C ,     Ayak......................35 C

Yukarıdaki değerler klima kullanımın insan fizyolojisi için önemini ortaya koymaktadır.

1.4-- Özellikle sıcak yaz aylarında, sıcak insan fizyolojisini olumsuz yönde etkilemektedir. Sıcaklığın getirdiği stres, insanda dikkat dağılmasına ve ihmalci bir durumun oluşmasına neden olmaktadır. Bu da trafikte olabilecek hataları ve neticesinde kazalan arttırmaktadir.

1.5-- Klima yalmzca havayı soğutmakla kalmaz, aym zamanda otomobil içerisindeki ve/veya otomobile dışandan alınan havanın nemini almakta ve temizlemektedir.Bu durum ise insana daha fazla rahatlama hissi vermektedir.

1.6-- Dış ortamdan ve/veya kabin içerisinden ahnan hava, polen flltresinden geçirilerek toz duman ve polenlerden arındırılmaktadır.

1.7--Daha sonra, evaporator kanatcıklan arasından geçerken ısısını, evaporator serpantinleri içerisinde dolaşan soğutucu akışkana iletmektedir.

1.8--Bu arada havanın nemi de alınmakta, hava soğutulmuş ve nemi azaltılmış şekilde kabin içerisine verilmektedir.

1.9--Havanın içerisinde bulunan nem, evaporator kanatlanndaki soğuk yiizeylerle temas edince yoğuşmakta ve yoğuşan nem, bir su toplama kabıyla toplanarak hortum vasıtasıyla araç dışına atılmaktadır.

1.10--Otomobil klimalarının evaporatorlerinde lamel arahğı 2.4 mm olan bakır veya aluminyum borulu ve lamelli serpantinler kullamlmaktadir. 

1.10.1--Evaporatorden gectikten sonra soğuyan ve nemden arındırılan hava, konfor şartlarına uygun hale getirilmektedir. 

1.10.2--Bu arada, havada bulunan zehirli atıklar, sigara dumanı, toz partikülleri, nemle birlikte evaporatore kendini bırakmaktadir. 

1.10.2--Araç içerisindeki ve/veya dışarıdan çekilen hava, evaporator serpantinleri arasindan geçerken hava içerisinde bulunan mikroorganizmalar, evaporator kanatçıklan arasına yerleşmektedir. Bunların metebolizma sureçleri sonunda pis kokular oluşmaktadır .

1.11--Taşıt klimalanın yaygın kullanımı, klimadan kaynaklanan çesitli hastalıkları da beraberinde getirmektedir. Gribal enfeksiyonlar, bazı viral ve mikrobik üst ve alt solunum yolu enfeksiyonları, kas ağrıları ve kas tutulmasi, yüz felci, zaturre klima kullanımının ve klimalarda üreyen bakterilerin yol açtığı hastalıklardan bazılarıdır.Özellikle çocuklar, yaşlılar, üst ve alt solunum yoluyla ilgili hastalıkları-kronik sinüziti ve bronşiti olanlar risk altındadırlar. 

2--Teknik Bilgiler:

2.1--Otomobil klimaları Otomobilin hacmine göre değişmekle birlikte soğutma yükleri 12 000 Btu/h ve üzerindedir.

2.2--Araç Klimalarında ; Kondenser fan devri ve giriş hava sıcaklığı değiştirilerek yapılan deneylere göre

2.2.1--Yüksek kondenser fan devirlerinin performansı arttırdığı saptanmıştır. 

2.2.2--Bu deneylere göre giriş hava sıcaklığındaki artışın soğutma performans katsayısını arttırdığını fakat aynı zamanda soğutma süresini de uzattığı tespit edilmiştir. 

2.3--Sabit bir soğutma yükü için artan kompresör devri ile soğutma tesir katsayısının azaldığı belirlenmiştir.

2.4--Araç klimalannda, artan buharlaşma sıcaklığı ile birlikte kompresor gücünün de artmakta olduğu ve soğutma tesir katsayısının ise, artan buharlaşma sıcaklığı ile birlikte artmakta olduğunu gözlemlenmiştir.

2.5--Bakır kanatçıklı ve bakır borulu evaporatorün ısı transferinin ve basınç kayıplarının aluminyum kanatçıklı ve bakır borulu evaporatorden daha üstün olduğunu tespit edilmiştir.

2.6--Otomobil Soğutma-Kima Sistemi Çevrimi Akış Şeması:

Kompresor..... (R134a/Kızgın buhar-

Y.Basınç).....Kondenser//.Kondenser Fanı/

Soğutma....Sıvı Faz....Sıvı Tankı+

Filtre+Kurutucu........Kısılma Vanası.....

(R134a/Islak Buhar/Y.Basınç)......Evaporatör (Buharlaşma)/

(Ortam Isısını Alma-Klima etme/Evaporatör 

Fanı)....Buhar Fazı........ (R134a/buhar -D.Basınç)...... 

Kompresor.....

2.7--Evaporator yüzeylerindeki tıkanıklıklar arttıkça sistemin soğutma performans değerleri azalmaktadır. Bu durum, kabin içerisinde elde edilmek istenen sıcaklığa erişebilmek için klimanin daha fazla çalıştırılması gerektiğini göstermektedir.

2.8--Evaporator tıkanıklıklar arttıkça kabin içerisinde evaporator serpantinleriyle ısı alışverişi azalacagından Evaporatordeki ısı absorbsiyonundaki azalma, kondenserden dış ortama transfer edilen ısının da direkt olarak azalmasına yol açmaktadır.

2.9--Tıkanıklık arttıkça soğutucu akışkanın hem kompresörde hem de kondenserden çıkış sıcaklığı artmaktadir.

2.10--Tıkanıklık arttıkça soğutucu akışkanın evaporatore ve kompresore giriş sıcaklığında düşüş gözlenmekte bunun yanında evaporator hava çıkış sıcaklığı da düşmektedir.

2.11--Soğutucu akışkanın kompresore giriş sıcaklığındaki düşüş, emme basıncının düşmesinden ve evaporator üzerinden gelen hava debisinin yetersizliginden kaynaklanmaktadir. Bu durum, kızgınlık değerinin ve soğutucu akışkanın kompresore giriş sıcaklığındaki aynı doğrultuda düşmesine neden olmaktadir.

2.12--Kompresor çıkış sıcaklığının yükselmesi, soğutucu akışkanın kondensere giriş sıcaklığını da yukselteceğinden birim sogutma kapasitesi başına yapilması gereken iş miktarını arttıracak ve sistem performansını olumsuz yönde etkileyecektir.

2.13--Evaporatore giren soğutucu akışkan sıcaklığı değişirse soğutma etkisi de değismektedir.

2.14--Evaporator yüzeyindeki hava akımı azalırsa daha az miktardaki hava, daha düşük bir sıcaklığa düşer. Soğutucu akışkan ile hava arasındaki sıcaklık farkı azalırsa evaporatorde buharlaşan soğutucu akışkan miktan da azalır.

2.15--Evaporatorde soğutucu akışkan miktanının tamamen buharlaşmaması, sistemin performansını etkileyecektir. Aynı zamanda sistem üzerinde mekanik arızalara da neden olabilecektir

2.16--Kirlenmiş klima serpantinlerinde taşınan havadaki nem miktarı arttıkça kirlerin yapışma ve birikme eğilimi de artmaktadir. 

2.17--Zamanla artarak biriken kirler, evaporatorün boru ve kanatçıklarının blokaj olmasına (hava geçişinin tıkanmasına) neden olmaktadir. 

2.18--Bu durum ısı taşıyıcısı olan klimaların ısı alışverişini azaltmakta, ciddi verim kaybına neden olmakta ve bu da yakıt tüketimini de artırmaktadir

Kaynakça: Muhendis ve Makina-Cilt: 51 Sayi: 606-- Otomobil Klimalarında Soğutma Serpantin Tıkanıklıklarının Sistem Performası Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi--

Cem BOĞA--Çukurova Universitesi, Karaisalı Meslek Yuksekokulu, Makine ve Metal Teknolojileri   Bolümü, 01770, Karaisalı, Adana--Abdulkadir YAŞAR Çukurova Universitesi, Adana Meslek Yuksekokulu, Makine ve Metal Teknolojileri   Boliimu, 01160, Beyazevler, Adana--Mehmet BiLGILi Çukurova Universitesi, Adana Meslek Yuksekokulu,ElektrikveEnerjiBolumii, 01160, Beyazevler, Adana--Erdogan ŞiMŞEK Çukurova Universitesi, Adana Meslek Yuksekokulu, Elektrik ve Enerji Boliimu Beyazevler, Adana