İklimlendirme

İklimlendirme Nedir ?

İklimlendirme, bir ortamın sıcaklık, nem ve hava kalitesinin belirli bir seviyede tutulmasını sağlama işlemidir. Bu işlem genellikle ısıtma, soğutma, havalandırma ve nem kontrolü sistemlerinin birleşik çalışmasıyla gerçekleştirilir. İklimlendirme terimi genellikle, geniş alanların – ofisler, evler, okullar, hastaneler, fabrikalar, spor salonları gibi – istenen koşullarda tutulmasını ifade eder. Bu sistemler, sıcaklık ve nemin kontrol altında tutulmasının yanı sıra, hava kalitesinin de düzenlenmesini sağlar. İklimlendirme, insanların rahatını, sağlığını ve verimliliğini artırmak için önemlidir, aynı zamanda hassas ekipmanların ve bazı ürünlerin doğru sıcaklık ve nem koşullarında saklanması için gereklidir.

Klima, genellikle A/C (ABD), AC (ABD) veya hava kon (UK) olarak kısaltılır ve genellikle daha rahat bir iç ortam elde etmek (bazen “konfor soğutma” olarak adlandırılır) ve bazı durumlarda iç hava nemini sıkı bir şekilde kontrol etmek için kapalı bir alandan ısıyı çıkarma sürecidir. Klima, mekanik bir klima kullanılarak veya alternatif olarak pasif soğutma veya havalandırmalı soğutma gibi diğer çeşitli yöntemler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Klima, ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) sağlayan sistemler ve teknikler ailesinin bir üyesidir. Isı pompaları, bir alanı hem ısıtmalarına hem de soğutmalarına izin veren bir tersleme valfi kullanmalarıyla birçok yönden klimalara benzer.

Genellikle buhar sıkıştırma soğutma kullanılan klimalar, araçlar veya tek odalar için kullanılan küçük ünitelerden büyük binaları soğutabilecek büyük ünitelere kadar çeşitli boyutlarda bulunabilir. Hem ısıtma hem de soğutma için kullanılabilecek hava kaynaklı ısı pompaları, daha soğuk iklimlerde giderek daha yaygın hale gelmektedir.

Uluslararası Enerji Ajansı’na (IEA) göre, 2018 itibariyle 1.6 milyar klima ünitesi kurulmuştu ve bu, dünya genelindeki binalarda elektrik kullanımının tahmini yüzde 20’sini oluşturuyordu ve bu sayının 2050’ye kadar 5.6 milyara çıkması bekleniyordu. Birleşmiş Milletler, iklim değişikliğini hafifletmek için teknolojinin daha sürdürülebilir hale getirilmesi ve pasif soğutma, buharlaştırıcı soğutma, seçici gölgelendirme, rüzgar yakalayıcılar ve daha iyi termal yalıtım gibi alternatiflerin kullanılması çağrısında bulundu. R-12 ve R-22 gibi CFC ve HCFC soğutucuların kullanımı, klimalarda ozon tabakasına zarar vermiştir ve CFC’leri ve HCFC’leri değiştirmek için tasarlanmış R-410a ve R-404a gibi HFC soğutucular, iklim değişikliğini ağırlaştırmaktadır. Her iki sorun da, tamirler sırasında soğutucunun atmosfere salınması nedeniyle oluşmaktadır. Yeni ekipmanlarda kullanılan HFO soğutucular, ozon hasarı potansiyeli (ODP) sıfır ve HFC’lerin üç veya dört haneli küresel ısınma potansiyeline (GWP) kıyasla tek veya çift haneli çok daha düşük bir küresel ısınma potansiyeli ile her iki sorunu da çözmektedir.

 

Tarihçe : 

Klima tarihi, tarih öncesine kadar uzanmaktadır. Antik Mısır binaları, bir dizi pasif hava koşullandırma tekniği kullanmıştır. Bu teknikler, İber Yarımadası’ndan Kuzey Afrika’ya, Orta Doğu’ya ve Kuzey Hindistan’a kadar yaygınlaşmıştır.

Pasif teknikler, 20. yüzyıla kadar yaygın olarak kullanılmaya devam etti, ancak bu yüzyılda moda dışı kaldı ve yerlerini elektrikle çalışan klima sistemlerine bıraktı. Geleneksel binaların mühendislik çalışmalarından elde edilen bilgiler kullanılarak, pasif teknikler 21. yüzyıl mimari tasarımları için yeniden canlandırılıyor ve değiştiriliyor.

Klima sistemleri, bir binanın iç ortamının, dış hava koşullarındaki ve iç ısı yükündeki değişikliklerden büyük ölçüde bağımsız olarak nispeten sabit kalmasını sağlar. Ayrıca derin planlı binaların oluşturulmasına ve insanların dünyanın daha sıcak bölgelerinde rahat bir şekilde yaşamasına imkan tanırlar.

1558 yılında, Giambattista della Porta, bilim kitabı ‘Doğal Büyü’de, potasyum nitrat karışımıyla buzun donma noktasının çok daha altına düşürülebileceğini ifade etmiştir. 1620’de Cornelis Drebbel, James I için bir deney gerçekleştirerek, Westminster Abbey’nin Büyük Salonu’nun bir kısmını, su dolu kanallar ve variller kullanarak soğutmayı başarmıştır.

1758 yılında, Benjamin Franklin ve Cambridge Üniversitesi’nden kimya profesörü John Hadley, bir nesnenin sıcaklığını hızla düşürmek için buharlaşma ilkesini keşfettiler. Bu keşifler, nesnelerin suyun donma noktasının çok daha altında bir sıcaklığa düşürülebileceğini ortaya koydu.

  1. yılında, İngiliz bilim insanı Michael Faraday, sıkıştırılmış ve sıvılaştırılmış amonyağın buharlaştığı zaman havayı soğutabileceğini keşfetti. Florida’da bir doktor olan John Gorrie ise, 1842’de bu teknolojiyi kullanarak buz yaptı ve bu buzla hastane odalarını soğuttu. Gorrie, icadını binaların sıcaklığını kontrol etmek için kullanmayı hedefliyordu ve hatta tüm bir şehri soğutabilecek bir iklimlendirme sistemi hayal ediyordu. Ancak, ana yatırımcısının ölümü sonrası bu hayalini gerçekleştiremedi.

1851 yılında, James Harrison, Avustralya’nın Geelong kentinde ilk mekanik buz yapma makinesini yarattı ve 1855’te bir soğutma sistemi için patent aldı. Bu sistem, günde üç ton buz üretebiliyordu. Harrison, 1860’ta ikinci bir buz şirketi kurdu ve Amerika’nın buzla soğutulmuş et satışlarındaki üstünlüğüne karşı nasıl rekabet edebileceği konusunda fikirler üretti.

Etkin birimlerin geliştirilmesi elektrik sayesinde mümkün hale geldi. 1901’de Amerikalı mucit Willis H. Carrier, genellikle ilk modern elektrikli klima birimi olarak kabul edilen cihazı inşa etti. 1902’de ilk klima sistemini, New York, Brooklyn’deki Sackett-Wilhelms Litografi ve Yayıncılık Şirketi’ne kurdu. Bu icadı, hem sıcaklığı hem de nem oranını kontrol edebiliyordu, bu da matbaada kağıt boyutlarının ve mürekkep hizalamasının sürekli olmasına yardımcı oluyordu. Daha sonra Carrier, altı diğer çalışanıyla birlikte, 2020’de 53.000 kişiye istihdam sağlayan ve 18,6 milyar dolar değerinde olan The Carrier Air Conditioning Company of America’yı kurdu.

1906’da, Kuzey Karolina’nın Charlotte kentinden Stuart W. Cramer, tekstil fabrikasındaki havaya nem katmanın yollarını araştırıyordu. Cramer “iklimlendirme” terimini icat etti ve bu terimi o yıl içinde bir patent başvurusunda, tekstilleri işlemeyi kolaylaştıran bilinen bir süreç olan “su şartlandırması”na benzer bir şekilde kullandı. Fabrikalardaki havayı “şartlandırmak” ve değiştirmek için nemle birlikte havalandırmayı birleştirdi, bu da tekstil fabrikalarında çok önemli olan nem oranını kontrol etti. Willis Carrier bu terimi benimsedi ve şirketinin ismine dahil etti.

Ev tipi iklimlendirme hızla popülerlik kazandı. 1914 yılında, ilk ev tipi klima, Charles Gilbert Gates’in Minneapolis’deki evine kuruldu. Ancak, ev hiçbir zaman kullanılmadığı için bu devasa cihazın (yaklaşık 7 x 6 x 20 ft) hiç kullanılmamış olması mümkündür (Gates, Ekim 1913’te ölmüştü).

1931’de, H.H. Schultz ve J.Q. Sherman, en yaygın tek odalı klima türünü geliştirdi: bir pencere pervazına oturtulmak üzere tasarlanmış olanını. Bu birimler, 2015 dolarlarıyla 120.000 ila 600.000 dolar arasında bir fiyata 1932’de satışa sunuldu. Bir yıl sonra, ilk otomobil iklimlendirme sistemleri satışa sunuldu. Chrysler Motors, 1935’te ilk pratik yarı taşınabilir klima birimini tanıttı ve Packard, 1939’da otomobillerinde bir klima birimi sunan ilk otomobil üreticisi oldu.