Gemi̇ soğutma ve i̇kli̇mlendi̇rme si̇stemleri̇

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ SOĞUTMA SİSTEMİNİN GÖREVİ
Gemilerde Soğutma Sistemleri, ortam ısısının artması nedeniyle arızalanabilecek elektronik cihaz/sistemlerde, personel yaşam alanlarında, oda sıcaklığında bozulması muhtemel gıda malzemelerinin depolandığı yerlerde ve soğutularak taşınması gereken yüklerin kargo mahallerinde bulunmaktadır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ SİSTEMİN TEMEL ELEMANLARI
SOĞUTMA/İKLİMLENDİRME
SİSTEMİNİN TEMEL ELEMANLARI;
1.Kompresör 2. Kondenser 7. Evaporatör
Seperatör Resiver
3. Ana Selenoid V.
4. Drayer
5. Ekspenşın V.
6. Oda Termostatı
8. Kontrol S. 9. Defros S. 10. Soğutucu Akışkan

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ SİSTEMİN TEMEL ELEMANLARI
5
1
2
2
3
6
7
8
9
10 Soğutucu
4
5
11
12
13

Süt, yumurta, peynir, sebze gibi, kısa sürede tüketilecek veya tüketilmek üzere buzlarının çözülmesi için buz odasından çıkartılan yiyecek maddeleri ise (+4 ile +6°C arasında) buzdolabı benzeri bölümlerde depolanır.
Gemilerde oda sıcaklığında muhafaza edilemeyecek yiyecek maddelerinden:
Çabuk bozulabilecek ve/veya uzun süre saklanacak yiyecek maddeleri (-18°C’dan soğuk) derin dondurucu benzeri Buzodalarında (Et odaları),
GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODALARI

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ ELEMANLARI - KOMPRESÖR
Kompresörün görevi: soğutucu akışkanın basıncını arttırmak ve akışkanın sistemde dolaşımını sağlamaktır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ - KOMPRESÖRLER
Elektrik motoru ile tahrik edilen kompresörler; basınçlandırdığı akışkanı çıkış devresi ile sistemde dolaştırırken, emiş devresi yoluyla evaporatörü alçak basınçta tutma görevini yerine getirir.
BUZODASI sistemlerinde genel olarak pistonlu tip kompresörler kullanılmaktadır. Çok büyük soğutma sistemlerinde vidalı tip kompresörlere de rastlanmaktadır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ - YAĞ SEPERATÖRÜ
Soğutucu gaz kompresörde sıkıştırılırken, karterindeki yağın bir miktarının gaz ile karışarak sisteme basılması mümkündür. Kompresör yağı, soğutma devrelerinde (özellikle evaporatör kangallarında) tıkanıklıklara ve soğutma kapasitesinde düşüşe neden olacağından, gazdan ayrıştırılabilir özellikte olması gerekmektedir. Ayrıştırma işlemi yağ seperatörleri ile yapılır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ - KONDENSER
Kondenserden geçecek soğutucunun yoğunlaştırılması için, üzerinden ısı alınması gerekir. Soğutucu gazın yeterli seviyede soğutulabilmesi, kondenserden geçecek dz.suyu miktarına bağlıdır. Söz konusu miktarın ayarı otomatik regüle valfı ile kontrol edilir. Mevcut değilse el ayar valfı ile yapılır.

Kompresöre giren sıcak ve basınçsız gaz haldeki soğutucu sıkıştırılır, basıncı ve ısısı yükselir. Sıkıştırma esnasında, soğutucuya karışan kompresör yağı seperatörde ayrıştırılarak kompresör karterine dreyn edilir. Soğutucu, kompresörü sıcak ve basınçlı gaz halinde terk eder.
Kondensere giren sıcak ve basınçlı gaz haldeki soğutucu, gemilerde deniz suyu ile soğutulup yoğunlaştırılarak sıvı hale dönüştürülür. Soğuk ve basınçlı sıvı haldeki soğutucu, kondenserden çıkar ve boru devreleri ile resiverde toplanır.
GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTMA ÇEVRİMİ ( KOMPRESÖR - KONDENSER )

Arıza onarımı gibi durumlarda, sistemdeki soğutucu gaz, zayi olmaması için Resiverde toplanmakta, resiver giriş-çıkış valfları kapatılarak sistemden izole edilmekte ve bu sayede soğutucu akışkan depolanabilmektedir. Resiver bulunmayan sistemlerde ise soğutucu kondenserde toplanmaktadır.
GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTMA ÇEVRİMİ ( RESİVER - GAZ TOPLAMAK )

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – ANA SELENOİD VALF
Ana selenoid valf, kompresör devreye alındığında enerjilenir ve resiverden evaporatöre doğru soğutucu akışkanın geçişine izin verir.
(Selenoid kumandalı valflar, selenoid bobinden akım geçirildiğinde oluşan manyetik alan kuvveti ile valf rodunun hareket ettirilmesi prensibi ile çalışırlar. Enerji kesildiğinde, valf rodu yay kuvveti ile yerine itilerek valf kapalı konuma geçirilir.)

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – DRAYER
Drayer, yapılan onarımlar veya kaçaklar nedeniyle sisteme giren havanın içinde bulunan su buharını, sistemden uzaklaştıran elemandır.
Soğutucu akışkan içinde su bulunması durumunda, evaporatörde veya ekspenşın valfta donarak soğutucu akışkan geçişini, dolayısıyla soğutmayı engelleyebilir.
Drayer monte edilirken mutlaka by-pass hattı ile sisteme bağlanmalıdır. Temizliği mümkün olmadığından tıkandığında değiştirilmesi gerekir.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTMA ÇEVRİMİ ( A.SELENOİD V. - DRAYER )
Resiverden çıkan soğutucu, kompresör devreye alındığında açan Ana Selenoid Valftan ve buhardan arındıran Drayerden geçerek soğutma/iklimlendirme yapılacak mekanlara devam etmek için kollara ayrılır. Bu 3 elemanda soğutucunun basınç-hal-ısı özellikleri değişmez.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – ODA TERMOSTATI SELENOİD V.
OdaTermostatları balblı süviç ve selenoid valf olarak 2 bölümden oluşur. Odanın ısısının ayarlanan değerin altına düşmesiyle termostattan etkilenen selenoid valf, soğutucunun yolunu kapatır. Aksi durumda soğutucuyu geçirir. Oda termostatında da soğutucunun özelliklerinde değişme olmaz.
…(gaz>diyafram>yay>kontak)+(selenoid>yay>valf) etkileşimi…
Odanın soğutma devresine soğutucunun girip girmemesi oda termostatı ve selenoid valf yoluyla ayarlanır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – TERMOSTATİK EKSPENŞIN V.
Termostatik ekspenşın valf, evaporatör çıkışındaki balb ile ölçülen soğutucu ısısına göre, odayı soğutacak akışkanın geçiş miktarını ayarlayan valflı elemandır. Kangallardaki soğutma istenen seviyeye geldiğinde balbtaki gazın hacmi küçülür, valf kısılır ve geçen soğutucu miktarı azaltılmış olur.
…(gaz-diyafram-yay-valf) etkileşimi…
Odanın soğutma kangallarından geçecek soğutucunun miktarı ise termostatik ekspenşın valf ile ayarlanır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTMA ÇEVRİMİ ( ODA TER.-T.EKSP.V. )
Oda termostatı izin verirse soğutucu herhangi bir değişime uğramadan soğutulacak mahale girer.
Ekspenşın valfa soğuk ve yüksek basınçlı sıvı halde giren soğutucu, dar bir orifisten geçerken sıvı-gaz halini alır.
Valfın çıkışındaki geniş hacim ve evaporatörün alçak basınçta çalışması etkileriyle soğutucu basınç kaybeder. Soğutucunun bu hali, soğutma için en etkin fiziksel özellikleri taşımaktadır.
.
.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – EVAPORATÖR
Soğutucu, sisteminin yüksek basınçlı tarafından alçak basınçlı tarafına geçerken evaporatörde faz değiştirerek gaz hale geçmek için ortamın ısısını üzerine alır. Buzodası sistemlerinde ısı transferini arttırmak için havanın evaporatör üzerinden bir fan vasıtasıyla sirkülasyonu sağlanır.

Evaporatöre soğuk ve düşük basınçlı sıvı-gaz halde giren soğutucu, kangalların bulunduğu ortamdaki ısıyı üzerine alarak soğutmayı gerçekleştirir. Evaporatör çıkışında sıcak ve düşük basınçlı gaz halindeki soğutucu, kompresör girişinde oluşan alçak basınç alanına doğru hareket eder.
GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTMA ÇEVRİMİ ( T.EKSPENŞIN V. - EVAPORATÖR )

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – OTOMATİK KONTROL SİSTEMİ
Bir yanda soğutulması istenen mahalde uygun ısı değeri sağlarken, diğer yanda kompresörün çalışmasını en az seviyede tutmak, soğutma için harcanacak elektrik enerjisinin düşük olmasını sağlayacaktır.
Gemi uygulamaları için bu husus göz önüne alındığında, yardımcı makinelerimiz (jeneratörümüz) üzerindeki yük, dolayısıyla da motorin sarfiyatımız düşecektir.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİST. – OTO.KNT. - KORUYUCU ELEMANLAR
1.Yüksek Basınç Otomatiği: Çevrimde kompresör çıkışına yerleştirilir ve gerekenden yüksek basınç oluştuğunda kompresörü durdurur.
2.Alçak Basınç Otomatiği: Çevrimde kompresör girişine yerleştirilir ve gaz basıncının kompresörün sisteme basması için gereken limitin altına inmesi durumunda soğutma devresine yağ basılmasını engellemek maksadıyla kompresörü durdurur..
3.Yağ Basınç Emniyeti: Yağsız çalışma sonucunda meydana gelecek arıza durumlarının önüne geçmek maksadıyla, kompresör yağ basıncı limit değerin altına düştüğünde kompresörü durdurur

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – DEFROST SİSTEMİ
Evaporayter üzerinde karlanma olması durumunda, termostatik ekspenşın valf evaporayterden geçecek gaz miktarını azaltacağından, ortamın soğutulmasında zafiyete neden olacaktır. Bu nedenle evaporayter üzerindeki karlanmanın engellenmesi önemlidir.
ELEKTRİKLİ SICAK
DEFROZ GAZ İLE
DEFROZ
Evaporayterin üzerindeki karlanmanın engellenmesi için Defrost Sistemleri entegre edilmiştir. Defrost işlemi, evaporayter çevresine yerleştirilen elektrikli ısıtıcıların devreye alınmasıyla, ya da kompresörden çıkan sıcaklığı yüksek gazın kondenser ve ekspenşın valftan geçirilmeden direk evaporayterden geçirilmesi ile yapılır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
BUZODASI SİSTEMİ – VERİM ARTIRICI ELEMANLAR
5. Oda yeteri kadar soğuyunca, termostat süvicinin etkisiyle selenoid valf kapanacaktır.
6. Oda ısısı azaldıkça, soğutucunun evaporatör çıkışındaki ısısı da düşeceğinden ekspenşın valf kısılacaktır.
9. Kangallardaki kar ve buz defroz ile eritileceğinden gazın fiziksel özelliği korunacaktır.
Sistem daha az soğutma yapacağından kompresör yükü, kompresör daha az akım çekeceğinden yardımcı makine yükü azalacaktır.

Soğutucu akışkan atmosfere kaçak olmadan kapalı soğutma devresinde sürekli olarak devir daim eder. İdeal soğutucu tabirinin tek bir akışkan için kullanılması yanlış olur. Uygun basınç-ısı değişim özelliğine sahip her akışkan ile soğutma yapılabilir.
Gemilerde uzun yıllar CFC tipi R12 Freon gazı kullanılmasına rağmen, çevreye verdiği zarar nedeniyle HCFC tipi R22 Freon gazı kullanılmaya başlanmış, bahriyemizdeki soğutma sistemleri bu gaza göre tadil edilmiştir.
Günümüzde yeni inşa edilen platformların soğutma sistemlerinde en çok kullanılan soğutucu akışkan ise R134a gazıdır.
GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTUCU AKIŞKAN TİPLERİ

Düşük basınca dayanıklı devre ve küçük kompresör kullanabilmek amacıyla yoğuşma basıncı düşük olmalı,
Yüksek basınçta yoğuşabilmesi için kritik sıcaklık değeri yüksek olmalı,
Akışkanın ekspenşın valftaki kısmi buharlaşması esnasında, düşük soğuma gerçekleşmesi için özgül ısısı düşük olmalı,
Daha az akışkan ile soğutma yapabilmek için buharlaşma gizli ısısı yüksek olmalı,
Kimyasal özelliklerini korumalı ve Korozyona neden olmamalı,
Patlayıcı ve tutuşabilir olmamalı,
Düşük maliyetli ve kolay bulunabilir olmalı,
Yağ ile iyi karışmalı, kartere kadar birlikte yol alabilmeli,
Çevre dostu olmalı, Ozon tabakasına zarar vermemeli…
GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTUCU AKIŞKAN ÖZELLİKLERİ

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTMA ÇEVRİMİ
gaz:NOKTA.NOKTA
sıvı:ÇİZGİ-
y.basınç: KALIN
a.basınç: İNCE
soğuk: MAVİ
sıcak: KIRMIZI

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
SOĞUTMA ÇEVRİMİ

Havalandırma dışarıdan alınan temiz şartlandırılmamış havanın bir bölmeye transfer edilmesidir.
Doğal Havalandırma bölme içerisindeki havanın yoğunluk ve sıcaklığına bağlı olarak kendiliğinden gerçekleşir. Doğal havalandırma gemilerde ufak atölyeler, ambarlar gibi bölmelerde uygulanır. Makinelerin çalıştığı veya birkaç personelin yaşadığı/çalıştığı bölmeler için uygun değildir.
Zorlu Havalandırma(Cebri) hava transferini sağlayan fanlar yardımıyla gerçekleştirilir. Birkaç personelin yaşadığı/çalıştığı, makine sistemlerinin bulunduğu ve koku nem gibi istenmeyen durumların engellenmesi maksadıyla kargo bölümlerine zorlu havalandırma yapılmalıdır.
GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
İKLİMLENDİRME – HAVALANDIRMA SİSTEMLERİ

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
İKLİMLENDİRME – HVAC SİSTEMLERİ
HVAC (Heating Ventilation and Air Conditioning) (Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme) sistemleri gemi dahilinde gerek cihazların uygun ısı ve nemli hava ile, gerekse personelin taze ve uygun ısılı hava ile çalışmaları maksadıyla kullanılırlar.
Gemide ısıtıcı hiterler veya lokal evaporatörler üzerinden geçirilen hava, yaşam ortamlarına basılmak suretiyle ısıtma veya soğutma gerçekleştirilir.
1
2
3

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
İKLİMLENDİRME – HVAC SİSTEMLERİ
1.Fanlar emici ve basıcı fanlar olarak iki gruba ayrılır. Her iki tip fan elektrik motoru ile tahrik edilirler.
Emici fanlar, cephanelik, tuvalet ve makine dairelerinde kullanılmalıdır.
Basıcı fanlar ise gemi geneline temiz hava basarlar. Geminin büyüklüğüne göre tek bir fan ile merkezi olarak havalandırma sağlanabildiği gibi, çeşitli kompartımanlara hava basan çok sayıda fan gemiye monte edilebilir.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
İKLİMLENDİRME – HVAC SİSTEMLERİ
2.Isıtma yapılması gereken soğuk havalarda, fan koiller(coil) içinden stim veya sıcak su geçirilir. Elektrikli ısıtıcılar da kullanılabilir.
Fan tarafından basınçlandırılan hava koil üzerinden geçerken (iletim) ısısı yükseltilir ve mahallere basılarak(taşınım) ısıtma sağlanır.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
İKLİMLENDİRME – HVAC SİSTEMLERİ
3.Soğutma yapılması gereken sıcak havalarda, basılacak havanın ısısını düşürmek için iklimlendirme/buz odası sistemdeki evaporatör kullanılır.
Soğutma sistemindeki kangallardan ölçülen ısı değerine göre, soğutucu gazın geçip geçmemesi(oda termostatı) ve geçiş miktarı(termostatik ekspenşın valf) kotrol altında tutulur.

GEMİ SOĞUTMA ve İKİLİMLENDİRME SİSTEMLERİ
İKLİMLENDİRME - CHILLED-WATER SİSTEMLERİ
Kompartman sayısı artıkça, kapasitesi yüksek tek bir merkezi sistemle soğutma yapmak veya bölgesel soğutmayı besleyebilecek çok sayıda air-condition ünitesi yerleştirmek yerine Chilled-Water sistemleri kurulmaktadır. Chilled-Water sisteminde soğutulacak mahale hava basan fan koil içinde donma ısısının altında soğutulmuş su dolaştırılmaktadır.
Fan koilde dolaşan su, merkezi veya lokal olarak chilled-water ünitelerinde soğutulmaktadır. Soğutma devreleri içinde su dolaştırılması ile, çok büyük bir soğutma çevriminde, yüksek miktarda gaz dolaştırılması ve çok güçlü kompresörlerin sisteme koyulması zorunlulukları ortadan kaldırılmış olur.