10 Eyl Chiller Tarihi

Bu yazımızda, Chiller adındaki iklimlendirme/soğutma sistemleri incelenecek, Chiller Tarihçesine kısaca giriş yapılacaktır.

1. Benjamin Franklin ve Soğutma Cihazları

Chiller tarihini incelemek istiyorsak, bundan önce klimaların tarihçesine bakmak faydalı olacaktır. Zira chiller cihazları tarihi geçmişi aslında klimaya dayanmaktadır. 1800’lü yıllara baktığımızda, ünlü bilim adamlarından Benjamin Franklin ve diğer bir çok bilim adamı, klimanın temellerini atmıştır. Franklin ve diğer bilim adamları sıvı soğutucuyu ve bu sıvı soğutucunun sıcaklığından istifade ederek ortamdaki havanın soğutulması sürecinde bazı bilimsel testler yapmaya başladılar.

2. Willis Carris ve Soğutma Cihazları

1900’lü yıllara gelindiğinde, Willis Carrier, mekanik iklimlendirme süreci üzerine çalışmalar yaparak kendini gösterdi. İlk chiller ne zaman geliştirildi sorusunun cevabını 1902 yılı olarak verebiliriz. Çünkü Willis Carrier, geliştirmeyi bu yılda yapmıştır. Kendisi, Sıcak havanın ortamdaki bağıl nemi belli seviyelere düşürdüğünü, ve ortamdaki haanın nemi emmesine ortam sağladığı tespitinde bulunarak ısıtma soğutma sistemleri hakkında önemli bir merhale kaydetti. Böylece ilk chiller cihazının gelişimi sürecini kısaca ele almış bulunuyoruz. Aşağıda, modern chiller cihazlarının detaylarını inceleyeceğiz.

3. Isıtma Soğutma Sistemlerinin Temeli

Isıtma soğutma sistemlerinin temeline baktığımızda göreceğimiz şudur ki: Bu sistemler, ortamda bulunan ısıyı alıp başka bir yere taşırlar. Bu sistemler genel olarak ısıtma ve soğutma sistemleri olarak ikiye ayılırler. Isıtma sistemleri, bilindiği üzere, soğuk havalarda, örneğin kış aylarında, bulunduğumuz ortamı ısıtmak için kullandığımız sistemlerdir. Isıtma sistemleri, ısı kaynağı, ısı üretimi ve üretilen ısının dağıtımı gibi temel öğelerden oluşurlar. Isı kaynağı, adı üzerinde ısıyı üreten sistemdir ve ısıyı üretirken çeşitli enerjilerden faydalanabilirler. Bunlar, fosil yakıtlar olabileceği gibi sürdürülebilir enerji kaynakları (doğal enerji kaynakları) da olabilirler. Doğal enerji kaynaklarına baktığımızda, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, termal enerji gibi kaynaklar görmekteyiz. Bunların tümü, soğutma sisteminin üç öğesinden birisi olan ‘Isı Kaynağı’nın kullanabileceği bir çok enerji kaynağından bazılarıdır.

Şimdi, üç öğemizden ikincisi olan ‘Isı Üretimi’ konusunu inceleleyim. Isı üretimi, Isı kaynağından istifade edilerek üretilen ısının, bir ısı değiştiriciden faydalanılarak hava veya suya aktarılması süreci olarak çalışır. Kombiler üzerinden örnek verelim. Yakıt olarak doğalgazı kullanan kombileri incelediğimizde, bunların, doğalgazın yanması sonucu ortaya çıkan ateşin/ısının, suyu ısıtması ve radyatöre göndermesi şeklinde çalışır. Dolayısıyla bu tip bir kombi, suyu ısıtarak çalışır.

Isıtma sistemlerinin çalışma yöntemlerinden üçüncüsü olan öğe ise ‘Isı Dağıtımı’dır. Isı dağıtımı süreci, üretilen ısının, iç mekana dağıtılması sürecidir. Bu süreçte, radyatörlerden faydalanılacağı gibi, ısıtma borularından, sıcak hava kanallarından da istifade edilir, böylelikle ısı dağıtımı süreci gerçekleşmiş olur. Bu süreç, hava dolaşımı, ışınım, iletim yollarıyla gerçekleşir. Isıtma sistemlerinin çalışma süreçlerini bu şekilde özetlemek mümkündür.

4. Chiller İcadı

Carrier’in icadından sonra, chiller’in arge (araştırma geliştirme) süreçlerine girişildi. Bu süreçlerin başlamasının sebebi, artan iklimlendirme talebine gereğince karşılık verebilmekti. Bu amaç ile bu alanda çalışma yapan mühendisler, bu alanda yatırım yapan bilim adamları sürecin gelişmesinde katkıda bulundular; iklimlendirme cihazlarının daha da gelişmesine büyük katkılarda bulundular. 1938 yılında Trane, chiller sistemlerinde büyük oranda görülen, duyulan aksamları tanıtmıştır: bu aksamlar kompresörler, kondansörler ve evaporatörlerdir. Böylece bu kapalı sistem sayesinde, kısa süre içerisinde, bir odayı, bir binayı soğutabilmek mümkün olabildi. Bunun mümkün olmasında belirttiğimiz üzere endüstriyel sıvılardan faydalanıldı.

1950 yılına gelindiğinde kaliteli plastik üretilebilmesini mümkün kılabilmek için, ilgili endüstride yoğun olarak chiller adlı bu cihazlar kullanıma girdiler. Bu süreçte plastiklerin, endüstride daha geniş yer bulmaya başladı, çünkü plastikler artık daha da kaliteli hale gelmişlerdi. Plastikler, bu yıllarda daha da kaliteli oldukları için, oyuncak sektörü gibi daha bir çok sektöre adımını atabilmiştir. Bu süreçte endüstriyel chiller’lardan faydalanılmıştır.

Yirminci yüzyılın sonralına yaklaşıldığında, plastik üretimindeki kalitenin artışı ve bu sayede plastiğin kullanım alanlarının artmasının görülmesiyle, diğer endüstriler de, plastikler gibi, kendi endüstriyel ürünlerinin de kalitesini artırabilmek maksadıyla chiller isimli bu yeni teknoloji cihazları kullanmaya başladılar. Bu endüstrilere örnek olarak cam, enerji şirketleri verilebilir. Ayrıca ilaç sektöründe ve gıda sektöründe de bu yeni teknoloji olan chiller’in kullanıldığı görülmektedir. Zira bu alanlarda, ürünlerin bozulması sağlığı negatif yönden oldukça etkileyeceği için, ürünlerin sıcaklıklarının dengede ve istenen seviyede tutulması çok önemli olduğu için, soğutmaya önem verilmiş ve chiller’lerden faydalanılmıştır.

Chiller’lar, sessiz çalışmalarıyla, istenen ısı transferini ve istenen ısı seviyelerini başarılı bir şekilde sağlayabildiği için, küresel çapta dünyanın gelişmesine katkıda bulunmuş, dijital çağın temellerinin daha sağlam atılmasına ön ayak olmuştur. Bugün baktığımızda, ısıtma soğutma sistemlerinin başarılı temsilcilerinden olan chiller’lerin birçok endüstride kilit rolde olduğunu görebilmekteyiz..

Modern Soğutma Cihazları ve Teknoloji

Modern soğutma cihazları incelendiğinde, içlerindeki teknolojinin, 1900’lü yıllarda geliştirmesi yapılmış olan ilk chiller’dan çok daha üst seviye olduğu görülmektedir. Modern sıvı soğutucu sistemler, sürekli kendisini tekrar eden periyodik bir ısı transfer prosesinden geçen soğutucu akışkanın, ortamı istenen sıcaklık seviyelerine getirmesi şeklinde çalışırlar. Bu süreçte sıvı soğutucular, tahmin edileceği üzere bazı kimyasal reaksiyonlardan geçmektedir ve bu reaksiyonlar sonucunda ortamdan alınan ısı sayesinde, ortamdaki havanın soğuması sağlanmaktadır. Bu süreç için basınç gereklidir, dolayısıyla cihazda kullanılan boruların basınca, ve haliyle cihazdaki yüksek sıcaklığa dayanıklı olması zorunludur. Yeni chiller cihazlarında, eski zamanlara nazaran çok daha dayanıklı, yüksek basınç ve sıcaklık noktalarında dahi yapısal bir bozulmaya maruz kalmadan üst düzeyde çalışmaya devam edebilmektedir.

Sonuç

Chiller gelişim süreci, halen devam etmektedir zira küresel ısınma, soğutucu sistemlerin daha da gelişmesini önemli hale getirmiştir, böylece insanların daha sağlıklı ve konforlu olarak yaşamlarını devam ettirmelerini sağlamaktadır. Endüstriyel chiller tarihi daha kapsamlı bir şekilde bir başka yazımızda ele alınacakır.