1. SOĞUTMA

1.1. Soğutmanın Tanımı

1.2. Temel Kavramlar

1.2.1. Isı

1.2.2. Isı Transferi

1.2.3. Isı Transfer Oranları

1.2.4. Sıcaklık

1.2.5. Donma-Erime

1.2.6. Yoğunlaşma

1.3. Soğutma Yöntemleri

1.3.1. Fiziki Yöntem

1.3.2. Kimyasal Yöntem

1.3.3. Mekanik Yöntem

1.4. Isı Transfer Yöntemleri

1.4.1. Kondüksiyon (İletim)

1.4.2. Konveksiyon (Taşıma)

1.4.3. Radyasyon (Işınım)

1.5. Soğutma Gazı

1.5.1. Çeşitleri

1.5.2. Özellikleri

2. BUZDOLAPLARI

2.1 Klasik buzdolapları (Tek kapılı buzdolabı)

2.1.1. Yapısı

2.1.2. Çalışma prensibi

2.1.3. Bağlantı Şemaları

2.1.4. Özellikleri

2.2. Derin Donduruculu Dolaplar

2.2.1. Yapısı

2.2.2. Çalışma prensibi

2.2.3. Bağlantı Şemaları

2.2.4. Özellikleri

2.3. No-Frost Dolaplar

2.3.1. Yapısı

2.3.2. Çalışma Prensibi

2.3.3. Bağlantı Şemaları

2.3.4. Özellikleri

3. BUZ MAKİNESİ

3.1. Buz Makinesinin Yapısı ve Çalışması

3.2 Buz Makinelerinin Arızaları ve Giderilmesi

4. ŞERBETLİK VE SU SEBİLİ

4.1. Şerbetlik ve Su Sebilinin Yapısı ve Çalışması

4.2. Şerbetlik ve Su Sebilinin Arızaları ve Giderilmesi

4.2.1. Kompresör Arızası

4.2.2. Devridaim Pompası Arızası

4.2.3. Flatör Bakımı

…

Kaynak: http://megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/So%C4%9Futma%20Ve%20So%C4%9Futucular.pdf

SOĞUTMA YÜKÜ HESAPLAMALARI

Bir soğutma tesisinin yapılandırılmasında ilk iş tesisin soğutma gereksiniminin hesaplanmasıdır. Bu nedenle, soğuk kayıplarının ya da ısı kazançlarının iyi belirlenmesi gerekmektedir. Genel olarak; her tesiste dört ısı kaynağı bulunmaktadır:

a. soğutulacak gıdanın sıcaklıklarının düşürülmesi,
b. işletmenin duvarlarından elde edilen ısı kazançları,
c. hava değişimi nedeniyle ya da infiltrasyon yolu ile giren havanın soğutulması,
d. ışıklar, insanlar, motorlar vb. gibi iç ısı kaynakları.

Bir soğuk depodaki gıda ve deponun iç havası istenilen sıcaklığa indirildikten sonra bu sıcaklığın muhafaza edilebilmesi için duvarlardan sızan ısı miktarı (kcal/ saat) kadar ısı emilmesi gereklidir. Bu nedenle, yapılacak ikinci iş duvarlardan içeriye konveksiyon ve kondüksiyon yolu ile giren ısı miktarının hesaplanmasıdır. Ayrıca, hava değiştirilmesi amacıyla ya da kapıların açılıp kapanması ile içeri giren havanın soğutulması da gereklidir. İnfiltrasyon yükü adı verilen bu yükün de hesaplanması gerekmektedir. Son olarak, soğutma
ortamında yer alan ışık, elektrik motorları gibi bazı iç ısı yükleri de dikkate alınmalıdır.

1. Gıdaların soğutulması sırasında oluşan ısı yükü (Qürün)

Soğutulacak olan bir gıdanın ağırlığı G (kg) ve özgül ısısı C (kcal/kg, C) olduğuna göre bunları t2 sıcaklığından t1 sıcaklığına indirmek için gerekli ısı aşağıdaki formülle hesaplanmaktadır:

Qürün = G.C (t2-t1)

Katı gıdaların özgül ısıları 0.2 ile 0.4 kcal/kg, C kadardır. Gıdalar donma noktalarının altına kadar soğutulacakları zaman bu gıdaların donma gizli ısıları ile donma noktaları altındaki özgül ısılarının da bilinmesi gerekmektedir. Bu değerler gıdanın içinde bulunan su miktarının bir fonksiyonudur.

…

Kaynak: https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/5204/mod_resource/content/0/Hafta%209.pdf

Soğutma Sistemi Elemanları

Kompresörler

Görevleri

Evaporatörde oluşmuş refrijerantı öyle bir tempo ile emer ki, evaporatörde bir şekilde «sabit, düşük basınç» ve dolayısı ile «düşük sıcaklık» oluşur.

Evaporatörden emilen soğuk refrijerant buharını kondenserde yoğunlaşabileceği bir basınca kadar sıkıştırarak kondensere sev eder.

Kompresör özellikleri

Sürekli kapasite kontrolü ve geniş yük değişimine uyabilmeli

Kısmi yüklerde verimin düşmemesi

Uzun ömürlü ve minimum arızalı çalışması

Emniyetli ve güvenilir çalışması

Minimum güç ile maksimum soğutma değerini sağlaması

İlk kalkışlarda dönme momentinin az olması

titreşim ve gürültü seviyelerinin belirli seviyelerin üzerine çıkmaması

Az maliyete sahip olması

Çeşitleri

Pistonlu/Hermetik Kompresör: küçük ve orta kapasiteli sistemler

Pozitif Sıkıştırmalı Kompresörler: yüksek basınç farkında

Rotorlu/Paletli Kompresör: buzdolapları

Vidalı/Helisel Kompresör: büyük soğutma sistemleri

Turbo (Santrifüj) Kompresör: büyük soğutma sistemleri

Pistonlu Kompresör

Rotorlu Kompresör

Vidalı Kompresör

Turbo (Santrifüj) Kompresör

Konderser (Yoğuşturucu)

Görevleri

Soğutucu akışkanın evaporatörden buharlaşırken aldığı ısıyı, çevre havasına atmasını sağlayarak, kızgın buhar halinden sıkıştırılmış sıvıya dönüştüren kısımdır.

Yani akışkanın evaporatörden aldığı ısı ve sıkıştırma ile alınan ısının sistemden uzaklaştırılmasını sağlayan ısı değiştiricidir.

Hava Soğutmalı Kondenser

Su Soğutmalı Kondenser

Karma konderserler

Evaporatörler (Buharlaştırıcı)

Görevleri

Sıvı refrijerantın buharlaştığı kısımdır.

Soğutmanın yapıldığı kısımdır.

Soğutulacak ortamdan ısı çekerek akışkanın buharlaşması sağlanır.

Isı iletkenliği iyi olan metal borulardan yapılır.

Evaporatör seçiminde etkili olan faktörler

Soğutma kapasitesi

Oda sıcaklığı ve bağıl nemi

Oda sıcaklığı-evaporasyon sıcaklığı farkı

Oda sıcaklığı- hava üfleme sıcaklığı farkı

Oda boyutları

Hava debisi

Hava soğutmalı

Hava soğutularak, gıdanın ısı transferi ile soğuması sağlanır.

Çıplak Borulu Evaporatörler

Büyük soğutma sistemlerinde

Amonyak kullanılan sistemlerde

uLevhalı Evaporatörler

Buzdolapları

Buzdolabı ve vitrin tipi soğutucu

Levhalı Evaporatörler

Kanatcıklı Borulu Evaporatörler

Genellikle hava soğutmada

Lamelli Evaporatörler

Sıvı soğutmalı

Su, salamura, antifiriz, metilen glikol gibi sıvılar soğutulur.

Çift Borulu Evaporatör

Çift akımlı kullanılabildiklerinde ısı transferi yönünde elverişlidir.

Pahalıdır

Yer kaplar

Yaygın değildir

Gövde Borulu Evaporatörler

Daldırmalı (Spiral Borulu) Evaporatörler

Küçük kapasiteli sıvıların soğutulmasında

Genellikle içme suyu soğutulmasında

Havuz Tipi Evaporatörler

Sekonder refrijerantların soğutulmasında kullanılır.

Püskürtmeli evaporatörler: Refrijerant soğutulacak sıvının geçtiği borular üzerine püskürtülerek buharlaştırılır.

Sıvı filmli evaporatörler: Soğutulacak akışkan refrijerantın geçtiği borular üzerinden bir film gibi akıtılarak soğutulur.

Katı Soğutucu Evaporatörler

Katı maddenin refirijerant ile direkt teması sonucu soğutma sağlanır.

Kullanım yerine göre evaporatörler

Standart tip oda soğutucular

Kabin tip oda soğutucular

Çok düşük hızlı oda soğutucular

Endüstiriyel soğutucular

Şok dondurucularda kullanılan evaporatörler

EVAPORATÖRLERDE KARLANMA

Evaporatör yüzeyi en düşük sıcaklıktadır.

Bu nedenle oda nemi belli seviyenin üzerinde ise havanın içersindeki nem yoğuşmaya başlayacaktır.

0°’C’nin altındaki depo sıcaklığında ise donacaktır.

Bu duruma KARLANMA denir.

Karlanma olayı gıdalarda kalite ve ağırlık kaybına neden olduğundan DEFROST işlemi gerekmektedir.

Karlanma nedenleri ve azaltılması

Karlanma nedenleri 

Üründe bulunan suyun buharlaşması

Döşeme, tavan ve duvarlardan nem sızması

Evaporatör buharlaşma sıcaklığının soğuk hava odasının sıcaklığından çok düşük olması

Dolaşım havasının hızının çok yavaş olması

Karlanmanın azaltılması

Depo bağıl nemi ayarlanmalı

Depo yalıtımı yapılmalıdır

Depo sıcaklığı ile evaporatör sıcaklık farkı düşürülmelidir

Soğuk hava dolaşım hızı arttırılmalıdır

Defrost yöntemleri

Hava ile defrost: küçük sistemlerde

Elektrikli defrost: -10°C’ye kadar olan sıcaklıklarda

Refirijerant buharı ile defrost: Otomatik bir sistemdir

Su ile defrost

Sürekli defrost yöntemi: evaporatör yüzeyine donma noktası düşük sıvı püskürtülür.

Soğutma kuleleri

Su soğutmalı kondenserlerin kullanıldığı sistemlerde suyun soğutulup tekrar kullanılması amacıyla kullanılır.

Genişleme valfi

Otomatik genişleme valfi: küçük sistemler için uygun

Termostatik genişleme valfi: buharlaşabilecek miktarda refrijerant geçişini sağlıyor

Kılcal borulu genişleme valfi: buzdolaplarında yaygın,

Şamandıralı valfler: depodaki akışkan miktarını sabit tutacak şekilde

Elektronik genişleme valfi: termostatik gibi çalışır ancak elektronik ekipmanlardan oluşur

Diğer ekipmanlar

Termostat

Yağ ayırıcılar

Nem tutucular

Selenoid valfler

Gözetleme camı

Yüksek basınç presostadı

Düşük basınç presostadı

Soğutma suyu ayar valfi

Çekvalf

Sıvı tankı

Manometre

Kompresör basma tarafı susturucusu

Çoklu evaporatör sistemleri

Seri bağlanmış evaporatörler

Paralel bağlanmış tek genişleme valfli evaporatörler

Paralel bağlanmış ayrı genişleme valfli evaporatörler

Paralel bağlanmış farklı buharlaştırma basınçlı evaporatörler

…

Soğukta depolamanın temel ilkeleri

Soğukta depolamada fizyolojik ilkeler

Solunum ( respirasyon )

Terleme ( transpirasyon )

Depolamada meydana gelen değişmeler

…

0801606 Gıda Mühendisliği Temel İşlemler III

Soğutma

SOĞUTMA

Soğukta Depolamanın Temel İlkeleri

Depolanan gıda ürünlerinin kalitesinin korunmasında sıcaklık önemli bir rol oynar. Sıcaklığın düşürülmesi kalite bozulmasına neden olan tepkime hızlarını yavaşlatır. Genellikle sıcaklığı 10°C düşürmek tepkime hızını yarıya indirir. Hasat edilmiş meyve ve sebzeler uygun koşullarda depolanınca, taze haldeki niteliklerini bir süre için önemli ölçüde korurlar. Uygun koşullar sıcaklık derecesi ve bağıl nemin ayarlanması ile sağlanır. Her meyve ve sebzenin en iyi şekilde depolanabildiği belli bir sıcaklık derecesi ve bağıl nem söz konusudur. Aynı meyve veya sebzenin en uygun depo istekleri, çeşide ve yetiştirildiği ekolojik koşullara bağlı olarak değişebilmektedir. Örneğin Florida greyfurtları en iyi 0°C’de depolanabilirken,

Teksas Marsh greyfurtları en iyi 11°C’de depolanabilmektedir. Bu kadar geniş sınırlarda olmasa da bir çok meyve sebze çeşidinde aynı durum kendini göstermektedir. Depolamadaki optimum koşullar ne kadar iyi sağlanırsa sağlansın, her meyve ve sebzenin ancak belli bir süre dayanma olanağı vardır. Bu süre; birkaç günden 5-6 aya kadar değişmektedir. Her ürüne özgü bu belli sürelerin sonunda, depolanan ürün, kalitesini süratle kaybeder ve sonunda tamamen bozulur. Bu nedenle soğukta depolamada, meyve ve sebzelerin dayanma süresi sınırlıdır.

Soğukta depolamada en önemli faktör, depo sıcaklık derecesidir. Genel bir ilke olarak, depolamadaki sıcaklık derecesi, depolanan meyve veya sebzenin donma noktasının 1-2°C üstünde bulunur. Soğukta depolamada ürün asla donmaz. Dondurarak muhafaza ile soğukta depolamanın en önemli farklılığı da budur. Dondurarak muhafazada, meyve ve sebzeler belirli işlem aşamalarından sonra dondurulmakta, -18°C veya daha düşük sıcaklıklarda donmuş halde depolanmaktadır. Böyle saklanan ürünün dayanma süresi teorik olarak sınırsızdır, fakat uygulamada sadece aylarca veya en çok birkaç yıl saklanır. Soğukta depolamadaysa meyve ve sebzelerin dokusu zedelenmemekte, ve ürün canlı kalarak yaşamsal faaliyetlerine devam etmektedir.

…

Soğutma makineleri ve ısı pompaları kavramlarının tanıtılması ile etkinliklerinin ölçülmesi.

İdeal buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminin incelenmesi.

Gerçek buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminin incelenmesi.

Bir uygulama için en doğru soğutkanın seçimi sırasında etkili olan etkenlerin gözden geçirilmesi.

Soğutma makinesi ve ısı pompası sistemlerinin çalışmalarının tartışılması.

Yenilikçi buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimlerinin etkinliklerinin değerlendirilmesi.

Gaz akışkanlı soğutma çevrimlerinin incelenmesi.

Soğurmalı soğutma sistemleri kavramlarının tanıtılması.

…