Soğutmanın 3 bin Yıllık Tarihi 

16. yüzyılda, kimyasal yöntemlerle soğutma keşfedildi. Sodyum nitrat veya potasyum nitrata su ilave edildiği zaman suyun sıcaklığı düşüyor ve bir soğutma sağlanıyor. İtalya'da, şarabı soğutmak için denenen pek çok metottan biri budur. Bilinen ilk yapay soğutma metodu William Cullen tarafından Scotland'ta Glasgow Üniversitesinde1756 yılında uygulanmıştır. Cullen, dietil eter tankı içinde kısmi bir vakum yaratabilmek için bir pompa kullanmıştır. Bu yolla da elde edebilmiş ama pratik bi yöntem olarak süre gelmiştir.

1800'lü yılların ortalarında, buz ABD için bir ihracat ürünüydü. Buz, iyi bir ticaret metası olarak gemilerle Karaiblere ve Güney Amerika'ya naklediliyordu. 19.yüzyılın ilk yarısında, bu ABD için ciddi bir iş kolu haline gelmiştir. "Buz Kralı" olarak bilinen New England'lı Frederic Tudor,  buzun gemilerle uzun mesafelere taşınabilmesi için termal yalıtım ürünleri üzerinde çalışmış. 1805'te Amerikalı mucit Oliver Evas buhar sıkıştırmalı bir soğutma çevrimi dizayn etmiş ama üretememiştir.

1889 ve 1890 kışlarının ılık geçmesi nedeniyle, doğal yollarla buzun tedariğinde sıkıntı oluşmuş, bu ise mekanik soğutma sistemlerinin geliştirilmesini teşvik etmiştir. Soğutma sistemlerindeki yeni gelişmeler ilk önce bira endüstrisine ve et ürünleri işleme tesislerine adapte edilmiştir. 1820'de, İngiliz bilim adamı Michael Faraday yüksek basınç ve düşük sıcaklıkta sıvı amonyak ve diğer gazlarla bir sistem geliştirdi. 1834'te Jacob Perkins, buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin ilk patentini aldı. Perkins bir prototip sistem yarattı ve çalıştırdı, fakat bunun ticarileştirilmesinde başarılı olamadı. 1842'de, Amerikan fizikçisi, John Gorrie, buz üretmek için su soğutan ilk sistemi dizayn etti. Soğutmanın tarihsel gelişme süreci günümüze kadar çok aşamalardan geçti. 

Aynı zamanda soğutma sistemindeki soğuk havanın evlerin veya hastanelerin, otellerin konfor iklimlendirmesinde kullanmayı da düşündü. Tasarladığı sistem için 1851'de patent aldı. Gorrie çalışan bir prototip yapmıştı, ancak tasarladığı sistem, ticari açıdan hataydı.

Alexander Twining 1848'de buhar sıkıştırmalı soğutma üzerine çalışmaya başladı ve 1859'de ve 1853'de patentler aldı.

James Harrison, mekanik buz üreten bir cihaz üzerine çalışmaya 1851'de başladı. 1854'te ilk ticari buz makinasını takiben 1855'te eter sıvı-buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin patentini aldı. Harrison 1861'de, et ürünleri işleme tesisleri ve bira endüstrisi için ticari tip buhar sıkıştırmalı soğutucu üretmeye başladı, bu alanda bir düzine referans oluşturdu.

Avustralya, Arjantin ve ABD 1870'lerin ortalarında, gemi ile yapılan soğuk taşıma işine odaklandı. Bu alanda ilk ticari başarı, 1882'de William Soltau Davidson'un sıkıştırmalı soğutma cihazı ile Yeni Zelanda'ya yapılan bir nakliye olmuştur. Bu dönemde Avustralya ve Güney Amerika'da et ve süt ürünleri alanında ticari bir patlama yaşandı.

İlk absorpsiyonlu soğutma sistemi, suda çözünen gaz halde amonyak kullanan bir sistemdi (aqua ammonia). Bu sistem, 1859'da Fransa'da Ferdinand Carré tarafından geliştirildi ve 1960 yılında patenti alındı. Amonyağın toksit özelliklerinden ötürü, evsel sistemlerde amonyak kullanımı tercih edilmesi fakat satış amaçlı buz üretiminde kullanıldı. ABD'de, yakın geçmişe kadar halk, ticari yollarla buz temin ediyor ve buz kutularında muhafaza ediyordu.

 Amerikan balon uzmanı Thaddeus Lowe, yıllarca gazların olanakları üzerinde çalıştı. En büyük dayanağı olan girişimi hidrojen gazının yüksek miktarlarda üretimi idi. Lowe, birkaç buz üreten makinanın da patent sahibidir. "Sıkıştırmalı buz makinası" soğuk muhafaza alanında devrim yarattı. 1869'da o ve diğer yatırımcılar eski bir buharlı gemi satın aldılar, Lowe'un soğutma cihazını yüklediler ve New York'tan Meksika Körfezi ve çevresine taze meyve, oradan New York'a da taze et taşımaya başladılar. Lowe'un denizcilik alanındaki bilgi eksikliği, işin maliyetlerinin hesaplanmasında hataların ortaya çıkmasına neden oldu. Ayrıca etin nakledildikten sonra tüketiciye ulaşıncaya kadar, işlenip ambalajlanacağı yere kadar taşınması, ambalajlama, tüketiciye arz gibi süreçleri "bir zincir" olarak hesaba katılmamıştı.

ABD'de, konutlarda mekanik soğutucuların, buzdolaplarının kullanılmaya başlanması ise 1911yılı civarındadır.

Soğutmanın Çeşitlendirilmesi

Soğuk, ısının yoksunluğudur, bunun için bir sıcaklık düşüşü gerekir. Soğutma, kapalı bir alandan veya bir özden ısının çıkartılması, dışına atılması prosesidir. Soğutmanın birincil amacı ise kapalı bir alanın veya özün sıcaklığını düşürme ve sonra da düşük sıcaklıkta devamlılığını sağlamaktır.

Modern soğutma sistemlerinde ısıyı çıkarmak için sıkıştırılmış gaz kullanılmaktadır. Gaz sıkıştırıldığında, sıvı hale gelmeye başlıyor ve ısıyı absorbe ediyor.  Sıvı, yeterince ısıyı absorbe ettiğinde, yeniden gaz haline geliyor. Bu süreç bir döngü-çevrim şeklinde tekrarlanarak devam ediyor. Buna soğutma çevrimi diyoruz. 

Küçük ölçekli soğutma ihtiyaçlarında çevrimsel olmayan soğutma yöntemi de kullanılabilmektedir. Bu metot, buzun erimesi veya kuru buzun doğrudan gazlaşması esasına sahiptir; Buz, iyi bir soğutucu ajandır. "0 C" erime noktasındaki buz erirken, 144 Btu/Ib veya 333.55 kJ/kg ısı absorbe etmelidir. Katı haldeki CO₂ 'de  (kuru buz) iyi bir soğutucu ajandır. Bu sistem laboratuarlar, küçük dükkanlar veya taşınabilir bazı soğutucularda kullanılabilir.

Soğutma çevrimi temelli sistemler de kendi içerisinde çeşitlenmektedir; buhar çevrimli veya gaz çevrimli sistemler gibi...Buhar çevrimli sistemlerin de kendi içinde buhar sıkıştırmalı veya buhar absorpsiyonlu soğutma sistemleri gibi çeşitleri bulunmaktadır.

Termoelektrik soğutma; farklı tip materyalin uçları arasında ısı akışı yaratma prensibi ile çalışır. Kamplarda, elektronik komponentlerin ve küçük enstrümanların soğutulmasında, taşınabilir bazı soğutucularda kullanılır. 

Basınçlandırılmış gaz içinde ses dalgaları yoluyla ısı transferi ve değiştirimi sağlayan termoaküstik soğutma, manyetik soğutma, vortex tüpleri ve aşırı aşırı soğutma gerekleri için "kriyojenik soğutma" diğer soğutma yöntemlerindendir. 

KAYNAK: Tesisat Market Dergisi Sayı 126 (Temmuz 2009)