İngilizce bir sözcük olan Chiller'in Türkçe karşılığı soğutma sistemleridir.
Enjeksiyon görevi gören Chiller Soğutma Sistemleri bir yerden aldığı kaynağı diğer bir tarafa transfer ederek çalışır.
Chiller soğutma sistemlerini oluşturan parçalar şu şekilde sıralanabilir;
Serpantini de denilmekte olan evaporatörün diğer bir adı da buharlaştırıcıdır. Evaporatör, soğutucu akışkanının sıvı halde girdikten sonra burada buharlaşıp dışarıya gaz halinde çıktığı bölümdür. Bu nedenle buharlaştırıcı demek doğru olur.
Chiller Soğutma Sistemleri ‘nin hepsinde bulunması gereken konderser, soğutma işlemini gerçekleştiren maddenin gaz halinde girdikten hemen sonra ısıyı çevreye yayarak sıvı hale dönüştüğü bölümdür. Konderser, soğutma sistemlerinde, içeride ya da yalıtım malzemesi olarak dışarıda bulunabilir.
Chiller soğutma sistemlerinde, soğutma sıvısı basıncını azaltır ve buharlaşmasını sağlar.
Chiller soğutma sistemlerinin bir diğer parçası olan kompresör, havayı diğer gazlar ile birlikte atmosferde bulunan basınçtan çok daha yüksek derecede basınç kullanılarak gazların sıkıştırılmasına yarayan motorlu bir makinedir.
Chiller Soğutma Sistmeleri ilk aşamada kompresörün sıkıştırdığı ısınmış olan gazı konderserin içinde soğutmasıyla çalışır. İkinci olarak genleşme vanasından geçmekte olan gaz basıncı sebebiyle sıcaklık düşmeye ve sıvılaşmaya başlar. Bu sıvı daha sonra evaporatörden ( buharlaştırıcı ) geçer ve burada sıvının üzerinden ısıyı alır. Bu ısı ise alçak basınca maruz kalarak kompresöre ulaşır ve burada tekrar sıkıştırılma işlemi görür. Sistem bu şekilde devri daimine devam eder.
Chiller Soğutma Sistemleri, hava soğutmalı chiller ve su soğutmalı chiller olarak iki’ ye ayrılır. Bu iki sistemin dışında, dört borulu chiller, ısı pompalı ( heat pump ) chiller ve doğal soğutmalı ( free cooling ) chillerlar de kullanılabilmektedir.
Chiller soğutma sistemlerinin bir modeli olan hava soğutmalı chillerlar, kaynak olarak havayı kullanırlar. Chillerin içinde bulunan soğutucu gaz, buharlaştırıcı ( evaporatör ) ve kompresörün üzerinden kazandığı enerjiyi hava soğutmalı bataryanın üzerine atması ile çalışır. Sıkıştırılma işlemi gerçekleşmiş olan gaz halindeki soğutucu akışkan burada yüksek sıcaklıklarda gaz halindedir. Diğer aşama gaz halinde ki soğutucu akışkanı kondersere göndermektir. Fanlar ile birlikte bataryanın üzerinde hava sirkülasyonu sağlanır, böylece ısının transfer edilmesi amaçlanmaktadır. Gazın üzerinde bulunan ısı havaya iletildiğinde soğutma işlemi de tamamlanmış olur.
Su ile soğutma sağlayan su soğutmalı chiller modelleri plaka tipi eşanjörler ( ısı değiştirici ) kullanır. Su soğutmalı chiller sistemini kullanmadan önce kullanılacak olan su kaynağı belirlenmelidir. Kaynak konderserde dolaşmaya başlamadan önce soğutma ihtiyacını karşılayacak kadar dolu olması gerekir. Bu kaynağı; denizlerden, nehirlerden, akarsulardan ya da sadece su hattından alabilmek mümkündür.
Bu modelde chiller mekanizması üzerinde bulunan dört borunun iki tanesi sıcak suyun gidip dönmesi için, diğer ikisi ise soğuk suyun gidip dönebilmesi için tasarlanmıştır. Bu chiller sisteminde aynı anda hem soğutma hem de ısıtma yapılabilmesi amaçlanmaktadır. Aynı zamanda ısı geri kazanımı sağlanması istenmektedir. Bunun için soğutma ve ısıtma işlemlerinin eşit derecede olması gerekmez. Çünkü eksik kalan kısım hali hazırda bulunan tali eşanşörlerden ( ısı değiştiricileri ) verilen ya da alınmakta olan ısı ile sağlanır. Bu ısı değiştiricileri ile ısıtma ya da soğutma işlemleri ayrı olarak da yapılabilmektedir.
Mevsim geçişlerinin yaşandığı dönemlerde alçakta kalan binaların sıcak, caddeye bakan yüksek binaların ise serin tutulması istendiği durumlar yaşanabilmektedir. Dört borulu chiller sistemleri, bu birbirinden farklı iki durumun konforlu bir çözümü olarak sunulabilir.
Chiller soğutma sistemleri arasında en fazla konfor imkânı sağlayan chiller, ısı pompalı chillerdir. Heat Pump chillerlar evlerde kullanılan ısı pompalarının çok daha büyük kapasitelisi olarak karşımıza çıkar. Isı pompalı chillerlar iç mekanları, yazın soğuturken kışın ise sıcaklığını sağlarlar. Bu modelin üzerinde ki dört yollu bir vana vardır. Eğer sistemden gelen çağrı, yani kompresörden gelen ısınmış gaz; soğutma istiyorsa sıcak gaz kondersere gönderilir. Eğer ısıtma istiyorsa da sıcak gaz evaporatöre gönderilir.
Free – Cooling ( doğal soğutmalı ) chiller sistemlerinin ortaya çıkışı, yazın mevsiminde de kış mevsiminde de soğutma işlemi yapılmasının istenmesiyle birlikte olmuştur. Bu özelliği bünyesinde barındıran cihazlar kompakt yapıda üretilmişlerdir. Bunun nedeni enerji maliyetlerinin yüksek olması sebebiyle sulu ve gazlı bataryaların bir arada kullanılmasıdır.
Örneğin kasaplarda ki ürünlerin bozulmaması için soğutuculara ihtiyaç vardır. Free – Cooling Chiller soğutma sistemi kış aylarında soğuk olan havadan yararlanarak doğal bir soğutma sağlamış olur. Aynı zamanda düşük maliyetli olması ile birlikte kasap, şarküteri, soğuk depolama üniteleri için en çok tercih edilen chiller modeli free – cooling chillerdir.
Aynı şekilde gece ve gündüz yaşanan sıcaklık farkları dolayısılığla doğal soğutmalı chiller tercih edilmektedir.
Doğal soğutmalı chillerda sıcak su önce su bataryasına girer ve burada soğutma işlemi başlar. Buradan çıkarken su yeteri kadar soğumadıysa, su tekrar kalıplara gönderilir ve mekanik soğutma işlemi yapılır. Bu sayede kış aylarında da ihtiyaç duyulan soğutma, doğal olarak sağlanmış olur.
