Dr. Kadir Ä°SA

GiriÅŸ
SoÄŸutkan seçimi bütünsel bir yaklaşım gerektirir ve enerji verimliliÄŸi, sistem performansı, kiÅŸisel ve toplum saÄŸlığına olan etkileri, maliyet ile çevreye olan dolaylı ve dolaysız zararlarını içerir. ÖrneÄŸin, bazı alternatif soÄŸutkanlar henüz tüm uygulamalar için test edilmemiÅŸlerdir ve KIP (GWP) deÄŸerleri düÅŸük olmasına karşın bazıları hafif tutuÅŸucudurlar ve maliyetleri yüksektir. Dolayısıyla, ideal soÄŸutkan yoktur. DoÄŸal ve alternatif soÄŸutkanlar yakın gelecekte kullanılmaya devam edileceklerdir.

Dün, Bügün ve Yarın
Ülkemizde CFC‘lerin kullanımı 2010 yılı baÅŸlarında sonlandırılmıştır. Çevre ve Åžehircilik Bakanlığı tarafından 12 Kasım 2008 tarih 27052 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlülüÄŸe giren “Ozon Tabakasını Ä°ncelten Maddelerin Azaltılması ile Ä°lgili Yönetmelik”te bazı yaptırımlar zorunlu hale gelmiÅŸtir. Revize OTÄ°M yönetmeliÄŸi 07 Nisan 2017 tarih ve 30031 sayılı Resmi Gazete'de yayımlanarak yürürlüÄŸe girmiÅŸtir. HFC‘lerin kullanımı ve piyasaya arzı konusunda F-Gaz yönetmeliÄŸi ile kısıtlamalar gündeme gelmektedir. Bu geliÅŸmeler alternatif soÄŸutkanları gündeme getirmiÅŸtir. Farklı oranlarda HC karışımları, CFC ve HFC ile çalışan sistemlere uygunlukları, mevcut yaÄŸlama yaÄŸları ile uyumlulukları ve emniyet önlemleri üzerine çalışmalar önem kazanmaktadır.

Åžekil 1. SoÄŸutkanların dünü, bugünü ve geleceÄŸi

Tablo 1. Soğutkanların tutuşuculuk sınıfları (ASHRAE)

Yeni AB F-Gaz yönetmeliÄŸi (EC 517/2014) ÅŸarj miktarını kilogram yerine CO2 eÅŸdeÄŸeri cinsinden ele almaktadır. Sistemin iÅŸletmecileri açısından kullanılan f-gazın KIP (GWP) deÄŸerini bilmek ve CO2 eÅŸdeÄŸeri cinsinden ÅŸarj miktarını hesaplamak önem kazanmaktadır. Yeni yönetmelik gereÄŸi, 2017’den itibaren CO2 eÅŸdeÄŸerini cihaz etiketi üzerinde belirtmek zorunludur. F-Gaz ÅŸarjını belirlemek için iÅŸletmecinin cihazın etiketini, el kitabını veya teknik özelliklerini incelemesi gerekmektedir. Herhangi bir sorun durumunda iÅŸletmeci, imalatçıya ya da yetkili servis ÅŸirketine baÅŸvurmalıdır. 

Tablo 2. Bazı soğutkanların KIP (GWP) değerleri

Kilogram cinsinden ÅŸarj miktarı elde edildiÄŸinde, sistemde kullanılan florlu gazın KIP (GWP) deÄŸeri ile çarpılarak CO2 eÅŸdeÄŸeri cinsinden ÅŸarj miktarı bulunur.

Tablo 3. Bazı soÄŸutkanların ÅŸarj miktarlarının ton CO₂ eÅŸdeÄŸer karşılıkları

Bazı Alternatif ve Doğal Soğutkanlara Genel Bakış

R-32 Hafif yanıcı HFC cinsi bir soÄŸutkandır. ASHRAE 34’e göre yanıcılık sınıfı A2L’dir. R-410A, karışımı oluÅŸturan soÄŸutkanlardandır. 675 KIP deÄŸerine sahiptir. Yüksek basma basıncı nedeniyle, sıvı enjeksiyon benzeri çözümler uygulanabilir.

R-717 Amonyak (NH3) - büyük endüstriyel soÄŸutma tesislerinde yaygın olarak kullanılan bir soÄŸutkandır. ODP ve KIP deÄŸeri sıfırdır. Zehirli olması önündeki en büyük engellerden biridir. Büyük amonyaklı sistemlerde verim, R-22 ile aynıdır. DüÅŸük maliyetli bir soÄŸutkan olmasına raÄŸmen, zehirli olması ve tutuÅŸuculuÄŸu ticari soÄŸutma sistemlerinde kullanılmasında çekincelere neden olmaktadır. Birçok ticari soÄŸutma sisteminde bulunmayan özel emniyet tedbirlerinin alınmasını gerektirmektedir.

R-744 Karbondioksit (CO2) - Yanıcı olmayan, düÅŸük zehirlilik seviyesine sahip, eldesi kolay ve maliyeti düÅŸüktür. CO2 çevriminin termodinamik açıdan performansı HFC’lerden %30-50 daha kötü olmasına raÄŸmen, ısı transfer karakteristikleri açısından olumlu özelliklere sahiptir. Birçok CO2’li sistem genelde transkritik çevrimde çalışır. Bu sistemler yüksek dış hava sıcaklıklarında geleneksel sistemlere nazaran daha düÅŸük enerji verimliliÄŸine sahiptir ve sistem tasarımı birçok açıdan farklılıklar gösterir. Transkritik çevrimde geleneksel bir kondenser yerine gaz soÄŸutucu (gas cooler) kullanılır. CO2 çevriminde yüksek basınç tarafındaki basınç 140 bar civarında olup, 240 bar’a kadar çıkabilmektedir. Bu durum gerek ısı deÄŸiÅŸtiriciler ve gerekse de kompresör açısından büyük zorlukları beraberinde getirmektedir.

R-290 Propan - ODP’si sıfır ve KIP deÄŸeri çok düÅŸük bir soÄŸutkandır. Temini kolay ve maliyeti düÅŸüktür. Propanlı soÄŸutma sisteminin çalışma basınçları R-22’ye yakındır. Genellikle 150 gramdan daha düÅŸük ÅŸarjlı sistemlerde kullanım yeri bulmaktadır. Yönetmeliklerde yapılması muhtemel deÄŸiÅŸikliklerle ÅŸarj sınırının yükseltilmesi beklenmektedir. Propanın ve tüm hidrokarbonların dezavantajı yüksek tutuÅŸuculuklarıdır. Sistem maliyeti gerekli ek emniyet tedbirleri nedeniyle yüksektir. Yüksek basınç, elektrik baÄŸlantıları ve yanıcı gaz konsantrasyonunu önlemek üzere havalandırma önem arz eden konulardır.

R-1234yf - Hidrofloroolefin (HFO) cinsi saf bir soÄŸutkan olup, KIP deÄŸeri R-134a’dan çok düÅŸüktür. Otomobil iklimlendirme sistemlerinde R-134a’nın yerini alacak gibi görünmektedir. HFO1234yf’nin sabit ekipmanlarda kullanımına henüz rastlanmamıştır. Hafif tutuÅŸuculuk ve zehirlilik özellikleri vardır ve performansı R-134a’ya yakındır.

Şekil 2. Ticari soğutma sistemlerinde kısa ve uzun vadeli soğutkanlar (Kaynak: Danfoss)

Real Alternatives 4 LIFE Projesi
Amacı, düÅŸük KIP’a sahip soÄŸutkanlar için karma öÄŸrenme platformu oluÅŸturmak olan ve AB Komisyonu tarafından desteklenen Real Alternatives projesinin ikinci safhasında SOSÄ°AD (SoÄŸutma Sanayii Ä°ÅŸ Adamları DerneÄŸi) sosyal ortak olarak aktif rol almaktadır. Projede, mevcut uzaktan eÄŸitim içerikleri güncellenmiÅŸ, emniyetli çalışma standartları ile ilgili yeni eÄŸitim materyalleri geliÅŸtirilmiÅŸ ve pratik uygulamalar ile deÄŸerlendirme metodolojisi belirlenmiÅŸtir. Aynı zamanda, sosyal ortakların bulunduÄŸu ülkelerde eÄŸitimcilerin eÄŸitimi seminerleri düzenlenecektir.

Bu eÄŸitimlerin ilgili alandaki iÅŸverenler, tedarikçiler, üreticiler, son kullanıcılar ve politika belirleyiciler tarafından tanınması için geniÅŸ çapta yürütülecek faaliyetler de proje kapsamı içindedir. Sonuç olarak, alternatif ve doÄŸal soÄŸutkan uygulamaları konusunda güven artırıcı bir ortam oluÅŸturulması amaçlanmaktadır. Projenin sonunda tüm Avrupa’da yaklaşık 220 bin teknisyene proje tarafından akreditasyonu saÄŸlanmış eÄŸitmenler tarafından bu eÄŸitimlerin ulaÅŸtırılması hedeflenmektedir.

Bu kapsamda belirlenen beÅŸ mühendis Kasım-Aralık 2018’de Almanya, Belçika ve Ä°talya’daki eÄŸitim merkezlerinde teorik/uygulamalı eÄŸitim alacaklardır. EÄŸitim sonunda yapılacak teori/uygulama sınavında baÅŸarılı olanlara yetki sertifikası verilecektir. EÄŸitim materyalleri Türkçe dâhil 14 farklı dilde hazırlanarak e-öÄŸrenme platformunda http://www.realalternatives4LIFE.eu adresinde ücretsiz kullanıma açılmıştır. 

Proje kapsamında ülkemizde seçilen eÄŸitim merkezinde CO2 konusundaki teorik/uygulamalı "EÄŸitimcilerin EÄŸitimi" faaliyetleri Nisan-Haziran 2019 ayları arasında gerçekleÅŸtirilecektir.

Sonuç
HFC’lerin ODP deÄŸerleri sıfır olmasına raÄŸmen, halen belli küresel ısınma potansiyeline sahiplerdir. Alternatifler yapılan çalışmalar bir süreç gerektirmektedir. DüÅŸük KIP deÄŸerine sahip HFC’ler, HFO’lar ve bunların karışımları ile doÄŸal soÄŸutkanlar halen bir deÄŸerlendirme sürecindedirler. Teknoloji geliÅŸtikçe yeni uygulamalar ve sistem tasarımları söz konusu olacak ve farklı soÄŸutkanlar gündemi meÅŸgul edebileceklerdir. Hiçbir HFC uygun muhafaza edildiÄŸinde direkt küresel ısınmaya sebep olmayacaktır. Kazaen ya da kasıtlı emisyonlar (kaçaklar) sadece çevreye zarar vermeyecek aynı zamanda sistem verimini düÅŸürecektir. Ä°klimlendirme soÄŸutma ve diÄŸer ilgili sektörlerde, soÄŸutkan geri kazanım ve kaçak önleme önümüzdeki yıllarda üzerine daha fazla vurgu yapılacak konular olacaklardır. Alternatif ve doÄŸal soÄŸutucu akışkanlar önümüzdeki yılların gündemini iÅŸgal eden konular olamaya devam edeceklerdir.

Kaynaklar
1. İsa, K., Onat, A., İklimlendirme Soğutma Sistemlerinde Enerji Verimliliği, 2017, Friterm Yayınları No:2, ISBN: 978-975-6263-33-4.
2. Ä°sa, K., AB Florlu Sera Gazları (F-Gaz) YönetmeliÄŸi, 2016, Friterm Yayınları No:3.