Klima Neden Patlar? Mühendislik ve Kimyasal Açıdan Detaylı Bir İnceleme

Son yıllarda artan klima patlaması haberleri, evlerimizin konforunu sağlayan bu cihazlara karşı bir güvensizlik oluşturmaya başladı. Ancak “klima patladı” manşetlerinin ardındaki teknik gerçekler, genellikle sanılandan çok daha farklıdır.

Bu yazıda, şehir efsanelerinden uzak durarak; termodinamik yasaları, kimyasal tepkimeler ve özellikle “Dizel Etkisi” (Diesel Effect) mekanizması üzerinden, bir klimanın neden bir bombaya dönüşebileceğini mühendislik perspektifiyle inceleyeceğiz.
Konuyu başucu kitabı niteliğinde kapsamlı tutmaya çalışacağım, tabi ki neden-sonuç ilişkileri, bilimsel veriler ve önleme yöntemleriyle birlikte.

Mühendislik Temeli: Risk Nerede Başlar?

Buna başlamadan önce size, R410 ve R32 gazlı 12000btu ortalama bir klima kompresörünün basınç değerleri hakkında biraz bilgi vereyim.

Bir klimanın çalışma prensibi, Buhar Sıkıştırma Çevrimine (Vapor-Compression Cycle) dayanır. Sistem kapalı bir devredir ve içerisinde soğutucu akışkan (refrigerant) ile kompresörü yağlamak için özel yağlar (Mineral, Alkil Benzen veya POE – Polyolester) bulunur. Yani benim size bazı sohbetlerde bahsettiğim ve EKOVAT YAĞI veya ESTER OIL dediğim şey aslında mesela burada karşımıza Polyolester diye çıkıyor zaten kendisini şu şekilde ele veriyor POLyolEster.

Mineral Yağ: Ham petrolden elde edilir. Eski R22 gazlı klimalarda kullanılırdı.
Alkil Benzen (Alkylbenzene): Sentetik bir hidrokarbondur ama ester değildir. R22 ve bazı ara gazlarda kullanıldı.
POE (Polyolester – Ester Oil): Tam sentetiktir. Günümüzün R410A ve R32 gazlı inverter klimalarında bu yağ kullanılır.

Konumuza dönecek olursa eğer patlama riski, sistemin en yüksek basınç ve sıcaklığa ulaştığı Kompresör ünitesinde yoğunlaşır.

• Normal Çalışma Basıncı: R410A gazı için basma hattı (discharge) basıncı ortalama 35-40 Bar seviyesindedir. (Normal ısıtma ile dizayn limiti arasında bir yer olduğu için bu şekild eyazdım)
• Test Basıncı: Kompresör çelik gövdeleri genellikle 100-150 Bar basınca kadar dayanabilir.

Ancak patlama anında içerideki basınç milisaniyeler içinde 300 Bar ve üzerine çıkar. Peki, yanıcı olmayan R410 gibi bir gaz nasıl olur da böyle bir basınç yaratır? Cevap elbette Kimya ve Fizikte gizli.

Ana Suçlu “Dizel Etkisi” (The Diesel Effect)

Halk arasında “gaz sıkışması” denilen olay, aslında mühendislik literatüründe Dielectric Combustion veya Auto-Ignition (Kendiliğinden Tutuşma) olarak bilinen fenomendir. Bu, dizel motorların çalışma prensibiyle birebir aynıdır.

Mekanizma Nasıl İşler?

Dizel motorlarda piston, yakıt-hava karışımını o kadar yüksek oranda sıkıştırır ki, kıvılcım (buji) olmaksızın yakıt kendiliğinden alev alır. Klimada bu istenmeyen bir durumdur ancak şu üç bileşen bir araya gelirse kaçınılmaz olur:

Sıkıştırma (Isı): Kompresörün çalışması.

Hava (Oksijen): Sisteme kaçak, hatalı vakumlama veya yanlış müdahale (azot yerine oksijenle test yapılması gibi) sonucu hava girmesi.

Yakıt (Yağ): Soğutucu gazın kendisi değil, kompresörün içindeki yağ buharı (oil mist).

Termodinamik Süreç:

Kompresör, içine giren hava ve yağ karışımını sıkıştırdığında Adyabatik Sıkıştırma gerçekleşir. ki son bana yollanan o tavla oynayan arkadaşların arkasındaki patlamayı izlediğimde oluşan o beyaz bulutumsuz dumanın aslında yüksek basınç altından birden serbest kalan kimyasalın havadaki su buharını soğutması etkisi ile toz dumanın birbirine karışması olarak yorumladım ben.

Formüldeki gibi basınç arttıkça sıcaklık logaritmik olarak artar. Eğer içeride oksijen varsa, POE yağı yaklaşık 300°C – 400°C civarında parlama noktasına (flash point) ulaşır. Ortam sıcaklığı sıkıştırma ile 600°C‘yi geçtiğinde, herhangi bir kıvılcıma ihtiyaç duymadan yağ “PATLAR”.

Bu bir yanma değil, bir detonasyondur. İç basınç aniden metalin akma mukavemetini (yield strength) aşar ve kompresör gövdesi şarapnel etkisiyle parçalanır.

Patlamalar iki ana kategoride incelenebilir:

• Yanma bazlı patlamalar (flammable refrigerant sızıntısı + ateşleme kaynağı).
• Diesel benzeri patlamalar (non-flammable gazlarda bile hava karışımıyla).

Soğutucu Gazların Rolü Nedir? Bu Gazlar Yanıcı mı, Değil mi?

Kullanılan gazın türü, patlamanın şiddetini ve oluşma şeklini değiştirir.

Yeni gazlar (R32, R1234yf) düşük GWP için tercih edilir ama A2L sınıfı nedeniyle ek güvenlik standartları getirir.

Kimyasal Tepkime Nasıl Meydana Gelir? Oksijen ile Yüksek Basınç Altında Ne Olur?

Yanıcı olmayan bir sistemde bile, sisteme hava (oksijen) girmesi felakettir. Yağın kimyasal yapısı (Hidrokarbon zinciri) oksijenle karşılaştığında şu tepkime gerçekleşir:

R32 gibi kısmi yanıcı gazlarda ise durum şöyledir ve bu tepkime hem patlama yaratır hem de açığa çıkan HF (Hidroflorik asit) son derece toksik ve yakıcıdır.

Gerçek Hayatta Neden Oluyor? İnsan Faktörü ile Patlama

Mühendislik verileri gösteriyor ki klima durup dururken patlamaz. Vakaların neredeyse tamamı servis/müdahale sırasındaki hatalardır

1. Pump-Down Hatası: Klimayı sökerken gazı dış üniteye toplama işleminde, vanalar kapatılırken sisteme hava emdirilmesi ve ardından kompresörün çalışmaya zorlanması.
2. Oksijenle Basınç Testi (ÖLÜMCÜL HATA): Kaçak testi için Azot (N) kullanılması gerekirken, ucuz veya el altında var diye Oksijen tüpü kullanılması. Yağ + Saf Oksijen basınç altında dinamitten farksızdır.
3. Eksik Vakumlama: Sistemin içindeki havanın tamamen çekilmeden gaz basılması.

---

Halk Diliyle “Klima Neden Patlar?“

Mühendislik detaylarını bir kenara bırakırsak, son kullanıcının bilmesi gereken net gerçek şudur:

Klimanız duvarda asılı dururken, çalışırken veya kapalıyken kendi kendine bomba gibi patlamaz. AMA! Bunun da bir aması var ve yazının devamında bunu da anlatıyorum.

Sinsi Tehlikeler Çürüyen Gövde ve Gevşek Soketler

Tabi ki patlamaların hepsi servis hatası veya kimyasal reaksiyon değildir. Bazen zaman ve bakımsızlık da bombanın fitilini ateşler. (Şimdi burada ”Hani durup dururken patlamazdı” demeyin zira yine insan ihmali söz konusu)

Kompresör Ceketleri ve Korozyon. Özellikle dış ünitelerde ses yalıtımı için kompresöre sarılan keçeler/ceketler, dış ünite drenajlarının tıkanması nedeniyle (Yeni nesil üretimlerde bu gibi durumlara özel acil durum tahliye delikleri mevcut) tahliye olamayan su kaynaklı ıslanır. Bunun üstüne bir de eğer binanın veya cihazın topraklaması zayıfsa, bu ıslaklık gövde üzerinde elektroliz etkisi yaratarak metalin çürümesine neden olur.

• Normalde çürüyen yer delinir ve gaz kaçar (tehlikesizdir). Bunu defalarca gördüm, çürüyen yer noktasal olduğunda gaz delikten kaçar ve konu kapanır bu sadece arıza olarak karşınıza çıkar.
• Ancak korozyon geniş bir alana yayılmışsa, yani noktasal bir alandan bir delikten gazın fısss diye kaçıp gitmesi çeklinde değil de yüzey alanı geniş şekilde zamana dayalı bu alanı çürütüp inceltmişse, inverter klima tam performansa çıkıp basıncı yükselttiği anda, zayıflayan gövde basınca dayanamayıp bir anda yarılabilir. Bu, şarapnel etkisi yaratan fiziksel bir patlamadır.

“Durup Dururken” Patlayan Klimalarda Terminal Bloğu Hatası Açık konuşmak gerekirse burada artık o kadar ama o kadar kötü talihin ve aksaklığın bir araya gelmesi gerekir ki, ”Yok artık” diyeceğimiz türdendir ama yine de ”Durup dururken patlamaz” ifademizi milyonda bir olasılıkla olsa da çürütecek türdendir. Mesela son olaydaki tavla oynayan arkadaşların arkasında patlayan klima, gördüğüm kadarı ile bu patlama türündendi çünkü alev yoktu.

Bazı patlamalarda dışarı fışkıran yağlı gaz karışımı, o sıradaki elektrik kıvılcımıyla buluşunca büyük bir alev topu oluşur. Bana çok itiraz edilse de mesela Midea klimalardan 5li kablo yerine 4 lü kablo kullanılıp bakır borunun topraklama olarak kullanılmasına bu nedenle ben hep gönülsüz olmuşumdur.

Kara Senaryomuza gelecek olursak şu şekilde bir OLASILIK dahi var.
Kompresörün elektrik giriş soketleri zamanla titreşimden gevşerse “ark” (kıvılcım) yapmaya başlar. Bu kıvılcım aynı zamand aolması gerekenden daha yüksek yani dayanımın daha üstünde ısınmaya neden olup soket diplerindeki yalıtkan contayı eritir. İçerideki yüksek basınç, gevşeyen metal pini mermi gibi dışarı fırlatır. Pin fırlayınca açılan delikten dışarıya basınçlı yağ ve gaz karışımı fışkırır. Bu karışım, halen devam eden elektrik arkıyla (kıvılcımla) buluştuğu anda yağ buharı havada alev alır.

Ne olursa olsun siz lütfen OLMAZ demeyin, KLİMA BAKIMI denen şey, klima iç ünitelerinize parfüm sıkmaktan ibaret değildir lütfen bunu artık anlayalım. Klima bakımı sadece iç üniteye yapılmaz. Dış ünite de sökülür, öncelikle elektrik kablosunun bağlı olduğu terminal bloğu, daha sonra kompresör gömleği (Ceketi veya keçesi de denir) ve elbette Kompresör enerji bağlantı soketleri MUTLAKA kontrol edilmelidir.

Sevgilerimle.

İTHAL KLİMALARA EK VERGİ ŞOKU YAZIM BURADA