Evaporatif Soğutma Teknolojisinin Tarihi

Evaporatif Soğutmanın Keşfi

Hepimiz sıcak bir yaz gününde yüzme havuzundan çıktıktan sonra üstümüzdeki suyun buharlaşması ile yaşadığımız serinleme etkisini tecrübe etmişizdir. Muhtemelen sıcak ve kuru bölgelerde yaşayan ilk insanların kavurucu sıcaklarda suyun bu fiziksel serinletme etkisini keşfetmeleri de çok uzun sürmemiştir. Evaporatif soğutma ne zaman, nasıl ve kimler tarafından bulunmuş diyorsanız ;

Milattan önce 2500’lü yıllara ait duvar resimlerinden ve kabartmalarından kölelerin asillerin serinlemesi için su dolu kapların üzerinden yelpaze salladıkları görülmektedir. Evaporatif (sulu klima) soğutma mekanizmalarının binalara uygulanmasının ilk örneklerinin Antik Mısır’da olduğu kazılardan anlaşılmaktadır. Sonraki zamanlarda ise bu mekanizmaların yakındaki diğer kuru ve sıcak iklimli alanlara yayıldığı ortaya çıkarılmıştır. Bu mekanizmaların içinde gözenekli su çanakları, göletler, havuzlar, su kaydırakları bulunmaktaydı. Bunlar soğutulan kalın duvarlı ve gölgeli yapılara entegre edilmekte ve günün sıcağından serinletici bir kaçış imkanı sunmaktaydılar. Atalarımızın suyun buharlaşması ile oluşan soğutma gücünden yararlandığı açıkken buharlaşmanın ve hidrolik döngünün fiziğinin anlaşması ancak yakın tarihimiz içinde ortaya konulabilmiştir.

antik zamanda evaporatif soğutma
antik zamanda evaporatif soğutma

Evaporatif Soğutmanın Fiziğinin Anlaşılması

16. yy.

İlk Nemölçer

Leonardo Da Vinci nem seviyesini ölçen bilinen ilk aracı icat etmiştir.

İlk Mekanik Hava Soğutucusu

Yine Leonardo Da Vinci akan bir suyun içine kısmen yerleştirilen içi boş bir tekerlek düzeneği ile buharlaşmanın serinlik amaçlı kullanıldığı bir aracı ilk defa yapmıştır.

17. yy.

Paskal’ın Sıvı Basıncı Yasası

Bir kaptaki sıvının serbest yüzeyine yapılan basınç bu sıvının değdiği tüm noktalara iletilmektedir.

Boyle Yasası

Kuru gazın ısısı sabitse hacmi uygulanan basınçla ters olarak değişmektedir.

18. yy.

Akışkan Dinamikleri

Bernoulli, Euler, Pitot, Chezy ve diğerleri matematiksel fiziğin tekniklerini akışkan dinamikleri alanını geliştirmek için uygulamışlardır. Dalton buharlaşmanın doğasını ve küresel döngüdeki önemini ortaya koymuştur.

19. yy.

Gözenekli Ortamdan Akış

Darcy (1856) gözenekli ortamdan akışın sayısal yapısını ortaya koymuştur.

20. yy.

Psikrometrik diyagram

William Carrier bugün kullandığımıza benzer bir psikrometrik diyagramın yanı sıra hissedilen sıcaklığın gizli sıcaklığa havanın doyumu esnasında geçişini anlatan formülü bulmuştur.

20. yy.’daki ilk evaporatif soğutucular

Doğrudan soğutucuların ilk örneği ahşap bir çerçeve içindeki ıslak bir bez ve buna doğru hava püskürten bir fandan oluşmaktaydı. Ürün geliştikçe hazne ve pompa da bu dizayna eklenmiştir. Birkaç buharlaşma sürecinden sonra bezin üzerinde kirlilikler oluşmaktaydı. Bunun ortadan kaldırılması için kullanılan suyun deşarj edilmesi gerekiyordu.   

İlk kitlesel evaporatif soğutucu üretimi Emerson Electric tarafından yapılan motor ve fan ünitelerinden oluşuyordu. 1939 yılına gelindiğinde ise Amerika’nın sıcak ve kuru olan güneybatısında bulunan birçok ev evaporatif soğutucu kullanımına geçmişti.

Evaporatif soğutucularda yaşanan zorluklar

Evaporatif soğutucularda ilk kullanılan damlatma yöntemi zamanla fırlatma, sprey ve dönen sistemlere yerini bırakmıştır. Bunun sebebi damlatma yönteminin suyu zayıf ve etkin olmadan dağıtmasıydı. Sonrasında benimsenen sprey yöntemi de sprey başlığının yerindeki değişme, su basıncının zamanla farklılaşması, başlığın eskimesi ve tıkanması gibi nedenlerden dolayı verimli bir sonuç doğurmamıştır.

Ped performansının iyileştirilmesi cihazın verimliliğinde önemli bir noktayı oluşturmaktaydı. Zira pedler sarkmakta, tıkanmakta, üstünde kir tabakaları oluşmakta ve küflü hale dönüşmekteydiler. Bu çerçevede titrek kavak ağacı odunundan yapılan talaş pedleri kullanılmaya başlanmıştır. Bu pedler fiberglastan ve kağıttan yapılanlar dahil olmak üzere diğer malzeme türlerinden oluşturulan pedlere göre avantajlı idiler. Bugün titrek kavak ağacı odunundan yapılan talaş ped hala düşük maliyetli pedler olarak kullanılmakta ve satılmaktadır.

Son olarak, geniş bir uygulama alanı bulan resirkülasyon sisteminde, iyi bir dağıtım yapmak ve ıslak olmayan alanları minimize etmek için, ortam içine yöneltilen akımın buharlaşma oranından oldukça yüksek miktarda olabilmesi önemli bir fayda sağlamıştır.

Yine de resirkülasyon sistemi su haznesinin alt tarafta olması ile cihaz büyüklüğü opsiyonlarını sınırlaması ve ağırlıklar için ilave destekler gerektirmesi, hazne suyu seviyesinin korunması gerekliliği, yüksek resirkülasyonun kullanılan su hacmini artırması, haznenin boşaltılma ve cihazın kapatılma süresinin uzunluğu gibi sorunları da beraberinde getirmektedir.

Sonuç

Tarih boyunca kullanılan gelen evaporatif (sulu klima) soğutma sistemleri günümüzde de gelişmiş soğutma araçlarına dönüşerek kullanılmaktadırlar. Bu cihazların özellikle kuru ve sıcak iklimlerde en fazla kullanıldığı ve popüler olduğu görülmektedir. Bunun sebebi buharlaşan suyun sadece ortamı soğutması değil aynı zamanda nem yokluğunu da ortadan kaldırmasıdır.

Kullanımının kolay olması, az enerji gerektirmesi, kullanırken kapı, pencerelerin kapalı tutulmasını gerektirmemesi, kolay bakımı ve doğal oluşu evaporatif sistemleri özellikle kuru ve sıcak iklim bölgelerinde yaşayanlar için ideal bir seçim haline dönüştürmektedir. Bu avantajları ile binlerce yıldır kullanılan evaporatif soğutmanın daha binlerce yıl daha kullanılacağını söylemek hiç yanlış olmayacaktır.

-Springday olarak siz değerli müşterilerimize mobil ve endüstriyel sulu klima çözümleri sunmaktayız. Evaporatif Soğutucularımız hakkında veya soğutucularımızın fiyatları hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz lütfen bize ulaşınız. Dünyanın en eski soğutma ve serinletme sistemleri ile sizlere yardımcı olmaya çalışalım.