Duvar tipi split klimalar, dış ortam şartlarındaki değişkenliği dikkate almadan iç ortamlardaki sıcaklık,nem alma, hava hareketi ve yeni geliştirilen bazı modellerde taze hava girişi unsurlarını birlikte kontrol ederek iç
ortam şartlarının istenilen konfor seviyesinde tutulmasını sağlayan cihazlardır.

Bir elektrik motoru tarafından tahrik edilenrotary kompresör, kızgın buhar halindeki soğutucu akışkanıkondensere (yoğuşturucuya) gönderir. Sıcaklığı ve basıncıyükselen soğutucu akışkan, kondenserde bir fan vasıtasıylaısısını dış ortama atar. Daha sonra, yoğuşarak sıvı haline gelen soğutucu akışkanın basıncı, bir genleşme valfı vasıtasıyladüşürülür ve evaporatöre (buharlaştırıcıya) gönderilir.
Ortamsıcaklığından daha düşük bir sıcaklığa sahip olan soğutucuakışkan buharlaşırken, bulunduğu ortam içerisindeki havanınısısını bir fan yardımı ile içerisine absorbe eder. Buharlaştırıcıçıkışında soğutucu akışkan, tekrar kompresöre dönerek çevrimi tamamlar.Bu çevrimde soğutucu akışkan, soğutulan ortam içerisinebağlı evaporatörde buharlaşırken ortamın içi ısısını içerisinealır.

Dış ortamda, kondenserde yoğuşurken bu ısıyı dış ortama
atar. Bu yoğuşmayı hızlandırarak ısı transferini artıra
bilmek
için dış ünite içerisine de bir fan yerleştirilmiştir. Klimayı soğutma konumundan, ısıtma konumuna geçirebilmek için dörtyollu vana kullanılmaktadır. Klima ısıtma konumunda çalıştırıldığında, dört yollu vana vasıtasıyla soğutucu akışkanın
yönü değiştirilmekte ve dış ünitede buharlaşırken soğutucu
akışkana yüklenen ısı, soğutucu akışkan iç ünitede yoğuşurken iç ortama verilmekte ve ortamın ısıtılması sağlanmaktadır. Şekil 1’de, duvar tipi bir split klimanın ana elemanları ve
mikrodenetleyici tabanlı güç ve kumanda kartı gösterilmiştir.



Split klimalarda kullanılan mikro
denetleyici tabanlı elektronik kartlar, klima sisteminin beynini oluşturur. Algılayıcılar
vasıtasıyla ortamdan alınan bilgileri, mikroişlemci üzerindebulunan yazılıma göre değerlendirilerek klima sistemindekidiğer ekipmanlara belirlenen sıra dahilinde sinyaller göndererek sistemin en uygun biçimde çalışmasını sağlar. Bu kartlar
bakımsızlık, oksidasyon ve özellikle ülkemizdeki voltaj limitlerinin sabit olmaması gibi nedenlerle arızalanmakta ve sistemin çalışmasında aksamalara neden olmaktadır.
Programlanabilir Lojik Kontrolör (PLC) cihazları, kumandatekniğinde gerekli olan tüm cihazları (zamanlayıcılar, sayıcılar, hafıza birimleri vb.) bünyesinde bulundurabilen, gerek programlama konsolları, gerekse bilgisayarlar üzerinden program yapılabilen ve yapılan programla kontrol etmek istediğimiz otomasyon sistemini otomatik olarak kontrol eden,sayısal sistem esasına göre çalışan cihazlardır.PLC otomasyon devrelerinde yardımcı röleler, zaman röleleri,sayıcılar gibi kumanda elemanlarının yerine kullanılan mikroişlemci temelli cihazlardır.

Bu cihazlarda zamanlama, sayma,sıralama ve her türlü kombinasyonel ve ardışık lojik işlemleryazılımla gerçekleştirilir [3]. Bu nedenle, karmaşık otomasyonproblemlerini hızlı ve güvenli bir şekilde çözmek mümkündür. PLC cihazları, iklimlendirme sektöründe, havalandırmave soğutma tesislerinde, klima santrallerinde oldukça yaygınbir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, bireysel bir klimasistemine uygulanması ilk kez gerçekleştirilmektedir.

Bu çalışmada, split klimaların otomatik kontrol sistemlerinde mikrodenetleyici tabanlı elektronik kartların kullanımındaki sorunları ortadan kaldırabilmek için bu kartların yerinePLC kullanımı denenmiştir. Bu amaçla, bir PLC ile çalışanbir split klima eğitim simülatörü imal edilmiş ve bu set üzerinde PLC kullanımı ile teknik elemanların, klimanın çalışmamodlarını istediği performansa göre ayarlaması ve bu çalışmayı gözlemlemesi sağlanmıştır. Ayrıca, bu simülatör ile birteknik elemanın split klima sistemini PLC kullanarak programlaması ve klima sistemlerini değişik sayısal değerlerdeçalıştırabilmesi amaçlanmıştır.

Klima sisteminin üzerindekiyanlış bağlantıların sistem üzerindeki etkileri, sayısal değerolarak manometre, dijital termometre, ampermetre, voltmetreve wattmetre’den takip edilmiştir. Aynı zamanda, geliştirileneğitim seti ile split klimalarda vakum yapılması ve gaz basılması, soğutucu akışkanın sistemden dışarı atılması, sistemdeki soğutucu akışkanın dış ünitede toplanmasını kapsayanservis eğitimleri verilebilmektedir.

PLC’NİN MİKRODENETLEYİCİYEGÖRE TERCİH EDİLME NEDENLERİ

Split klima cihazının bulunduğu ortamın fiziksel şartları, nem,toz, gerilim dalgalanması, elektriksel gürültü gibi istenmeyen faktörler mikrodenetleyici tabanlı kontrol kartlarda çeşitliarızalara sebep olabilmektedir. Özellikle gerilim dalgalanmalarından dolayı oluşan mikrodenetleyici kart arızalarınaülkemizde oldukça sık karşılaşılmaktadır.

PLC’ler özellikle endüstriyel ortamlar için tasarlandıklarından bu tip olumsuzfiziksel şartlara dayanıklılık göstermektedir.PLC kontrol sistemi ile çalışan bir split klimanın, uzaktanerişimi, internet ağı, tablet bilgisayar veya android cihazlar ilesağlanması, mikrodenetleyici tabanlı kontrol cihazlarına göredaha işlevsel olarak gerçekleştirilebilmektedir.Split klima cihazının otomatik kontrolünün PLC cihazı ile yapılması, soğutma sistemleri alanında faaliyet gösteren firmaların ve üniversitelerde bulunan akademisyenlerin split klimatasarımı ve geliştirilmesi ile ilgili araştırma ve deneylerinidaha işlevsel olarak gerçekleştirmelerine olanak sağlayacaktır.

Çünkü PLC cihazına herhangi bir sınırlama olmaksızınistenilen sayıda ortamdaki fiziksel değişimleri algılayan sıcaklık sensörleri, nem sensörleri, basınç transmitterleri gibi ekipmanları bağlamak, bu değerleri izlemek, kayıt altınaalmak ve bu verileri bilgisayar ortamına aktararak grafik selveriler elde etmek, mikrodenetleyici tabanlı sistemlere göre daha işlevsel olarak gerçekleştirilmektedir.Her split klimanın birbirinden farklı mikrodenetleyici kontrol kartı kullanması, tüketicilerin arızalı kontrol kartların değişiminde çok yüksek maliyet ya da bazı kartların firmalardan temin edememe gibi sorunlardan dolayı split klimaları atılduruma düşürmektedir. PLC kontrollü sistemlerde ise üretici firmalar farklı olsa dahi teknik personel, piyasa şartlarına ve tüketici tercihine göre herhangi bir PLC cihazını temin edipprogramlayarak arızalı bir split klimayı tekrar tüketicinin kullanımına sunacaktır.PLC kontrol sistemi ile çalışan bir split klimanın, enerji sarfiyatını minimum düzeylere çekilmesi için klima kompresörüne harici bir motor sürücü (inverter) bağlamak daha kolaydır.PLC kontrol sistemli split klima kontrol üniteleri kullanılarak, soğutma teknolojileri alanın da faaliyet gösteren teknik personel, PLC yazılımları ile program yazma yeterliliğine sahip olacaklarından, önümüzdeki yıllarda oldukça yaygın olarak kullanılacağı düşünülen, alt yapısını PLC sistemlerinin oluşturduğu akıllı ev ya da akıllı bina sistemlerine daha kolay adaptasyon sağlayacakları düşünülmektedir.

Split klima tasarımlarında mikrodenetleyici tabanlı kartlar yerine PLC kullanımının en büyük avantajlarından bir taneside daha etkin bir öğrenme ortamı sunmasıdır. İklimlendirme soğutma derslerinde ya da soğutma sistemleri alanında faaliyet gösteren firmaların hizmet içi eğitim programlarında bu sistem kullanılarak, kursiyer ve öğrencilerin sistemi bir bütün olarak değerlendirme ve sistemin çalışmasını deneysel olarak gözlemleme olanakları bulunmaktadır.

PLC kontrol sistemi ile kursiyer ve öğrenciler split klimasisteminin çalışma prensibi ile ilgili örnek bir program algoritması oluşturup, bu algoritmaya uygun PLC yazılımı gerçekleştirerek sistemi istenilen performansta çalıştırırlar. Bu şekilde, mikrodenetleyici kontrol kartındaki mevcut program yerine öğrenciler kendi yazılımlarıyla sistemi kontrol etmeleri sağlandığından, öğrenci ve kursiyerlerin mesleki özgüvenlerinin artması sağlanmış olur.Kursiyer ve öğrenciler PLC sistemi kullanarak split klima sistemi üzerinde bulunan elektriksel alıcıları manuel olarak devreye alıp, split klima sistemi üzerinde bulunan mekanik parçaların, söz konusu elektriksel alıcının çalışmasına karşı verdiği tepkiyi gözlemleme, çektiği akımı ve sarf ettiği enerji miktarını inceleme imkanı sunmaktadır. Ayrıca, öğrencilerçalışan bir sistemde çeşitli alıcıları devre dışı bırakarak arıza durumunda çalışmayan alıcıların sistem üzerinde etkilerini gözlemlemektedirler.

PLC’nin Mikrodenetleyiciye Göre Verim ve MaliyetiEndüstriyel bir cihaz olan PLC, ortamdaki fiziksel durumlardan daha az etkilenmekte ve daha az arıza ve bakıma gereksinim duymaktadır. PLC’li kontrol sisteminin uzaktan erişimi mikrodenetleyici tabanlı sisteme göre daha kolay ve işlevseldir. Mikrodenetleyici tabanlı bir sistemin kontrol ünitesindeki bir arıza durumunda, kontrol ünitesinin yenisi ile değiştirilmesi bazen yüksek maliyetten ya da piyasadan temin edilememe durumundan dolayı gerçekleştirilememektedir.

PLC kullanılarak imal edilen sistemlerde böyle bir durum söz konusudeğildir. Arızalı bir PLC cihazı yerine başka bir PLC cihazıbağlanarak programlamak mümkündür.Ayrıca deneysel çalışmalarda, PLC kontrollü sistemlere sensörler eklemek, bu sensör değerlerini kayıt altına almak vebilgisayar ortamına aktarmak daha kolaydır.PLC sistemlerini maliyet açısından değerlendirecek olursak,mikrodenetleyicili kontrol sistemlerine göre maliyetleri %30civarında daha fazladır. Akademik personel ya da AR-GE çalışması yapan firmaların PLC sistemi ile gerçekleştirecekleri proje maliyetleri sisteme bağlayacakları sensör sayısına göre değişim göstermektedir.

Verim açısından kıyaslama yapıldığında her iki sistemin enerji sarfiyatları aynıdır. Fakat PLC sistemlerinin akıllı ev otomasyon sistemlerine uyumu daha kolay olduğundan sistem,akıllı ev sistemleri ile daha verimli çalıştırılabileceği unutulmamalıdır.