İdeal buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi, soğutma çevrimlerinin de temeli olan ve en yaygın kullanılan soğutma çevrimlerinden biridir. Amaç düşük sıcaklıktaki bir cisimden aldığı ısıyı yüksek sıcaklıktaki bir cisme dışarıdan net iş alarak aktarmaktır.
Uygulamada en çok kullanılan buhar sıkıştırmalı mekanik soğutma sistemleri, dört temel elemandan (kompresör, kondenser, evaporatör, genleşme valfi) oluşan ve boru içerisinde soğutucu akışkan dolaştırılan kapalı bir çevrimdir.
Çevrim 4 farklı hal değişimi sonucunda gerçekleşir;
- Kompresörde izentropik sıkıştırma
- Yoğunlaştırıcıdan akışkanın ısısının çevreye aktarılması
- Genleşme valfinde kısılmanın meydana gelmesi
- Buharlaştırıcıda sabit basınç altında ısı alınması
Sistemin çalışma prensibi ve sistemdeki elemanların işlevleri madde madde şu şekildedir sıralanabilir;
- Soğutma sistemlerinde buhar sıkıştırmaya göre tasarlanan kompresörler evaporatörden alınan düşük basınçtaki kızgın buhar halindeki soğutucu akışkanı, yüksek basınçlı kondensere basan makinelerdir.
- Kompresör ile kondenser arası basma hattı olarak ifade edilir. Kompresörden gelen kızgın buhar halindeki soğutucu akışkanın yoğuşmasını sağlayarak sıvı hale dönüştüren elemana kondenser veya yoğuşturucu adı verilir.
- Kondenser girişinde kızgınlığı alınan akışkan, daha sonra yoğuşmaya başlar ve çıkışta tamamen sıvı hale gelmesi istenir. Kondenserde yoğuşan soğutucu akışkan ortama gizli ısı verir ve faz değiştirir. Bu esnada (borulardaki basınç kayıpları ihmal edilirse) akışkanın sıcaklığı sabit kalır.
- Kondenser çıkışı ile basınç düşürücü girişi sıvı hattı olarak ifade edilir.
- Kondenserden gelen sıvı soğutucu akışkanın geçişini çeşitli metotlarla kısıtlayarak evaporatörde düşük basınç oluşmasını, dolayısıyla soğutucu akışkanın buharlaşacak hale gelmesini sağlayan eleman genleşme valfidir.
- Çok çeşitli tip ve kapasitelerde basınç düşürücüler kullanılmaktadır. Basınç düşürücüde basıncı düşürülen akışkanın düşük sıcaklıklarda buharlaşarak ortamdan veya maddeden ısı çeken eleman buharlaştırıcı veya evaporatördür.
- Evaporatör çıkışı ile kompresör girişi emiş veya dönüş hattı olarak ifade edilmektedir.
Buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminin animasyon görsel hali yukarıda gösterilmiştir.
Kaynak: Friterm