Soğutma işlemi için gerekli olan maddeler arasındaki ısı transferini sağlayan akışkanlara soğutucu akışkanları denir.

Soğutucu Akışkan Ne İşe Yarar?

Soğutucu akışkan karşısındaki maddeden ısının soğutucu akışkana doğru transferinin neticesinde söz konusu maddenin soğutulmasını sağlar. Soğutucu akışkanlar fiziksel ortamlarına göre basınç vasıtasıyla buharlaşabilmeli veya sıvılaşabilmelidir. Her soğtucu akışkanın ana prensip amacı aynı olsa da kullanım alanına göre özelliklerine göre kendi içlerinde ayrışırlar.

Genel olarak soğutma, havalandırma sistemlerinde kullanılan soğutucu akışkanlar sanayi ve endüstriyel alanlarında kullanılır. Daha önce belirttiğimiz gibi ısıyı emme özelliği olan soğutucu akışkanların bu sayede ortamda soğutma işlemini gerçekleştirmiş olur.

Soğutucu akışkanların genel özellikleri:
Soğutucu akışkanların genel özellikleri bir ortamdan diğer ortama veya dış alana istenilen ısıyı hapsederek iletmesini sağlar, soğutma,havalandırma ve ısı pompası sistemlerinde bu taşınma işlemi soğutucu akışlanları vasıtasıyla yapılır.
Soğutucu akışkanların genel olarak aşağıdaki niteliklere sahip olması beklenir:
1. Çevre dostu olmalıdır.
2. Buharlaşma gizli ısısı yüksek olmalıdır.
3. Kritik sıcaklığı ve basıncı yüksek olmalıdır.
4. Atmosferik basınçta kaynama sıcaklığı düşük olmalıdır.
5. Doygunluk basıncı regülatör ventilin basıncının altında bulunmalıdır.
6. Hava sızmasını, yani havanın getirdiği su buharının soğuk kısımlarda katılaşarak işletme aksaklıklarını önlemeli ve bunun için de buharlaşma basıncının çevre basıncının bir miktar üzerinde olması gerekir.
7. Kater yağına ve tesisatı oluşturan diğer komponentlerin yapımında kullanılan araçlara zarar vermemelidir.
8. Korozyon tesiri olmamalıdır.
9. Sistemin hibir yerinde kimyasal değişikliğe dönüşmemelidir.
10. Yanıcı, patlayıcı ve zehirleyici olmamalıdır.
11. Kolay temin edilebilmeli ucuz olmalıdır.
12. Küçük kapasiteli bir kompresörün kullanımına elverişli olmalıdır.
13. Kapalı devre kaçakların tespitini kolayca sağlayabilmelidir.
14. Yüksek soğutma kapasitelerinde kompresör boyutlarının çok büyük olmaması için buharlaşma gizli ısısının büyük olması gerekir.

Soğutucu akışkanın suda ve yağda erime durumunun da gözden uzak tutulmaması gerekir.Suda erime kolay oluyorsa makina içerisinde donma tehlikesi azalır,zira suda erime sonunda karışımın donma noktası daha alçak olur.Aksi halde çevre basıncının altında olan kısımlara dışarıdan giren hava içerisindeki su buharı kolaylıkla yoğuşur,genişleme valfindeki kısılma sonunda sıcaklık düşmesi ile katılaşır ve tıkanmalara,işletme sırasında aksaklıklarına yol açar.Yağda erimeye gelince,yağlama yağı segman aralıklarından sızarak soğutucu akışkana karışabilir.Eğer akışkan buharı yağda erimiyorsa,akışkanla sürüklenen yağ yoğuşturucu ve hatta buharlaştırıcı yüzeylerinde birikir ve burada bir yağ filmi teşekkül eder.Bu durum ısı transferini kötüleştirir ve ayrıca kompresörde yağın eksilmesine sebep olur.Bu tür akışkanlar için kompresör çıkışında bir yağ ayırıcı kullanılır.

Kısaca piyasada olan çeşitli soğutucu akışkanları ve özellikleri aşağıdaki gibidir:

(Soğutucu akışkanlar kimya alanında R hari ile gösterilir.)

R11: Bu madde, yanmayan ve kokusu olmayan bir yapıda olup, ozon tabakasına olumsuz etkileri olmasından ötürü tercih edilmesi doğru olmayan bir maddedir. Kimyasal formülü CCl3F şeklindedir.

R12: Bu akışkanın da yanma özelliği yoktur. O nedenle tehlike arz etmez. Ancak bu soğutucular da ozon tabakasına zarar vermesinden dolayı kullanımın tercih edilmesi doğru olmayan bir maddedir.

R123: Zehirleyici yapısı bulunduğundan dolayı dikkatli kullanılmalı ve uzun süre solunumuna maruz kalınmaması gereklidir. Kimyasal formülü CF3CHCl2 şeklindedir.

R134A: Ozon tabakasına çok zarar vermez. O nedenle en kullanışlı soğutuculardan biridir. Ev ve motorlu taşıtlarda kullanılabilmektedirler. Kimyasal formülü CF2CH2F şeklindedir.

R401A: HCFC içermektedir. Piyasada halen kullanılan soğutucular arasında yer almaktadır. R22, R124 ve R152’den oluşur.

R402A: Bu soğutucunun yapısı da HCFC içermektedir. Halen kullanılmaktadır. R22, R125 ve R290’dan oluşur.

R404: Isıyı iletmesi açısından kullanışlıdır. Isısal özellikleri R22 kadar gelişmiş değildir. Sera etkisi gösterir. O nedenle olumsuz bir özelliğe sahiptir.

R407C: Yapısında 407C, R32, R125 ve R134A vardır.

R410A: Isısal özellikleri iyidir. Sera etkisi göstermesinden ötürü olumsuz bir faktöre sahip olarak karşımıza çıkar. R32 ve R135 içerir.

R500: R12 ve R152A’dan oluşmaktadır.

R502: Soğuk taşımacılıkta oldukça fazla kullanılmaktadır. Yapısında R22 ve R115 vardır.

R507: Yapısında R125 ve R134A vardır.

R717: Kimyasal formülü NH3’tür (amonyak). Rengi olmamakla birlikte kokusu kötüdür. Gübre ve temizlik sektöründe kullanım alanı vardır. Baz özelliği taşımaktadır. Tüm soğutma sektöründe kullanılmaktadır.

R13: Kullanım alanı sınırlıdır. Düşük sıcaklıklarda kullanılırlar. Kimyasal formülü CClF3 şeklindedir.

R13B1: Ozon tabakasına zarar vermesi nedeniyle kullanılması tavsiye edilmemektedir. Kimyasal formülü CBrF3 şeklindedir.

R114: Isı pompalarında kullanılmaktadır. Yanıcı ve zehirli değildir. Kimyasal formülü CClF2 şeklindedir.

R143A: Düşük sıcaklıklardaki alanlarda ve amonyağın kullanılamayacağı durumlarda karşımıza çıkar. Kimyasal formülü CF3CH3 şeklindedir.

R125: Amonyağın kullanımının mümkün olmayan sahalarda kullanılabilir. Kimyasal formülü CF3CHF2 şeklindedir.

R125A: Oldukça uygun kullanım özelliğine sahiptir. Çevreye zararı yoktur.

Yukarıda açıklanan soğutucu akışkanlar birinci sınıf soğutucu akışkanlardır. Bazı akışkanlar ozon tabakasına zarar verdiği gerekçesi ile 2012 yılında ülkemizde kullanılması yasaklanmıştır.