AutoCAD’de Hava Kanalı Tasarımı : Dirsekler..

 

Merhaba arkadaşlar;

Şimdiye kadar ki yazılarımda Kolon şemaları, Hava kanalları ve yangın tesisatı ile ilgili konuları irdeledik Bu yazımdan itibaren biraz daha AutoCAD ağırlıklı çizim ve tasarım usullerine bakacağız. Bu yazıyı hava kanalı çizim ve usullerine ayırmak istiyorum.

Mekanik Tesisat konularında kullandığımız objeler ve çizimler genellikle ilgili standartların tavsiye ettiği şekilde olmuştur. {Bu konuya ve kaynaklarına da geçmiş yazılarımda değinmiştim} Hava kanalı proje tasarımında da belli kural ve kaideler vardır bunlardan bazıları plan çizimleri için bazıları da hava kanalı projelerinde kolon şeması niyetine kullandığımız izometrik çizimlerdir. Hava kanalı projelerini oluşturan bileşenler kanal bölümleri, dirsekler, menfezler, anemostatlar, daralma, genişleme, ayrılma, birleşme ve diğer tasarıdan kaynaklanan parçalardır.

Dirsek tasarımında dikkat edilmesi gereken en önemli husus dönüş yarıçapıdır. Dirsekler buna bağlı olacak dirsek boğaz yarı çapı Ri ye göre sınıflandırılırlar. Dirsek eninin %75 ‘i kadar olan dirsek iç yüzey yarı çapına sahip dirseklere standart dirsek adı verilmektedir.

Ri = B * 0.75 (Standart Dirsek)

Genellikle mimariden kaynaklanan sebepler ile hava kanalları projelendirilmesinde standart dirsekler çok az kullanılır. Bunun yerine daha dar boğaz yarı çapına sahip kısa dirsekler in kullanılması tercih edilir. Bu gibi durumlarda dirseğin içindeki hava akışı bozulur ve özel parça direnç kayıpları artar. Hava akışına bir düzenleme getirmek ve özel parça direnç kayıplarını düşürmek için kanal içerisine hava yönlendirici parçalar yerleştirilir.

Yönlendirici parçalar veya kanatcıklar dirsek içeirinde belli kaideler ile yerleştirilir ve özel parça basınç kayıplarında kullanılan direnç kayıpları (ksi) değerleri ayrıca hesaplanır.

Bu şekilde yönlendiricisiz, 1 yönlendiricili ve 2 yönlendiricili bir dirsek kesiti görülmektedir. Şekil üzerinde yer alan değerlerin hesaplanması için aşağıdaki hesap yöntemleri kullanılabilir.

Dönüş oranları CR

Yönlendiricisiz CR = R / R0

1 yönlendiricili CR1 = √ R / R0

2 yönlendiricili CR2 = 3√ R / R0 {kare kökün 3. kuvveti}

Yönlendirici mesafeleri

R1 = R / CR1

R2 = R / CR2

Evet arkadaşlar, dirsek tasarımında dikkat etmemiz gereken hususlara bir bakış yaptık, bir dahaki yazımda ayrılma ve birleşme parçalarının tasarımlarına bakacağız hoşçakalın.

AutoCad’de Boru Çaplandırma..

Merhaba arkadaşlar,

Bugün, Kalorifer tesistı tasarımı konumuza bir virgül koymak istedim, nedeni ise yazı dizisinin ilerliyen bölümlerinde de işimize yarıyacağını düşündüğüm, mekanik tesisat projelerinde boru çapı seçimi ile ilgili pratik notlar vermek isteyişimdir. Bildiğiniz üzere mekanik tesisat projelerinde ısıtma klima soğutma tesisatları için proje tasarımları yaptığımızda, ısıl transfer için gerekli olan enerji taşınımımı genellikle soğutucu, ısıtıcı akışkanlar ile yapıyoruz.

Bu akışkanlar içerisinde çoğunlukla kullandığımız akışkanlar; su, hava, soğutucu gazlar vb dir. Bu yazımda özellikle sıhhi tesisat, kalorifer, yangın, havalandırma gibi tesisat disiplinleri için pratik boru çapı seçim tabloları ve abaklarını sizin dikkatinize sunucağım. Bu abaklar ile AutoCAD’de mekanik tesisat projeleri tasarlarken sıkça karşınıza çıkacak –acaba boru çapı ne olmalı- sorusuna bir cevap bulacaksınız. Gerçi bu soruyu sormadanda projelerini tasarlıyabilirsiniz, MTH için Proje Hesapları modülü, mekanik tesisatta proje hesapları olarak adlandırdığımız küçük hesaplara dahil 12 çeşit hesabı sizler için bir hesap makinesi kıvraklığında hesaplıyor zaten.

Öncelikle sıhhi tesisat için, boru çapı tablosu vermek istiyorum. Bildiğiniz üzere kullanma suyu boru çapı soğuk su ve sıcak su olmak üzere iki farklı kriter dikkate alınarak bulunuyor. Kullanma soğuk suyu için genellikle Yükleme birimi (YB) diye adlandırdığımız vitrifiyelerin 5 mSS akma basıncı altında vermiş oldukları maksimum su debisi dikkate alınıyor. Buna göre kullanma soğuk suyu tablosunu vermeden önce çeşitli vitrifiyelerin YB katsayılarına bakmakta fayda var.

 

Vitrifiye	YB
Banyo – Duş	2.5
Eviye – Şofben	1.0
Çamaşır musluğu	1.0
Lavabo bide	0.5
Hela – Pisuar	0.5
Kurna	2.5
Bulaşık mak. Musluğu	1.0

Yükleme Birimleri sistem debisininde boyutsuz bir katsayısı olduğunu düşünürsek, boru çapı ve hidrofor seçimlerinde de yükleme birimleri Lt/Sn. Birim dönüşümü yapılarak tesisatın ve yapının her hangi bir noktasındaki su ihtiyacı tespit edilebilir.

Q = 0.25 x √ YB

Bu formülde

Q (Lt/sn) Su debisi

0.25 Katsayı

YB Vitrifiye yükleme birimi katsayısı

Örnek olarak 125 YB olan hidrofor başlangıcındaki YB katsayısı 10 m3/h su debisine denk gelecektir.

Kullanma soğuk suyu tesisatında hız limitleri göz önüne alınarak hız, çap, basınç kaybı abaklarında yaklaşık olarak kullanılacak boru çapları tablosu aşağıdaki gibidir.

 

YB	Çap
1.5 ‘e kadar	½”
6.0	¾”
15	1”
41	1 ¼”
150	1 ½”
250	2”
800’e kadar	2 ½”

Kullanma sıcak suyunda ise Musluk Birimi (MB) olarak adlandırılan katsayıları kullanıyoruz. Bu katsayılar ise YB ile aynı mantıkta hazırlanmış olup, kullanma sıcak suyunda tercih edilen 65 °C sıcaklığa göre çeşitli faktörler ile YB ‘lerin düzeltilmiş halidir. Buna göre çeşitli kullanma yerleri ve vitrifiyelerdeki MB tablosu şöyle oluşuyor.

 

Vitrifiye	MB
Banyo – Duş	2.0
Eviye – Şofben	1.0
Çamaşır musluğu	1.0
Lavabo bide	0.5
Kurna	2.0

Yine MB katsayılarına göre kullanma sıcak suyu tesisatlarında, sistem üzerindeki minumum ve maksimum hızlar göz önüne alınarak çap tablosu aşağıdaki gibi tercih edilebilir.

MB	Çap
1.5 ‘e kadar	½”
4.5	¾”
12	1”
25	1 ¼”
40	1 ½”
50	2”
100	2 ½”
150 ‘ye kadar	3”

Kullanma sıcak suyunda eğer bir boyler cihazı ve sirkülasyon devreside varsa pratik olarak sirkülasyon hattının çapınında aynı yerdeki kullanma sıcak suyu hattının çapını kullanarak tahmin edebiliriz. Bunu için aşağıdaki kullanma sıcak suyu sirkülasyon hattı boru çapı tablosunu kullanabiliriz.

Kullanma sıcak su hattı çapı	Sirkülasyon hattı çapı
½”	½”
¾”	½”
1”	½”
1 ¼”	¾”
1 ½”	1”
2”	1 ¼”
2 ½”	1 ½”
3”	2”

Kalorifer tesisatlarında boru çapı ve basınç kaybı değerleri yine kesin hesap ile yapılması gerekmekte olup, pratik olarak 90/70 rejimli bir sistemde tesisat üzerindeki klasik su hızları düşünülerek dikişli borular için aşağıdaki çap tablosu kullanılabilir. Isıl yükleri tarif etmekte kullandığımız MKS birim sistemi Kcal/h ve SI birim sistemi Watt değerlerine göre tespit edilen hat yüklerinden boru çapı tahmini yapabiliriz.

 

Kcal/h	Çap
2,479 ‘a kadar	½”
5,999	¾”
11,999	1”
23,999	1 ¼”
34,999	1 ½”
69,000	2”
114,999	2 ½”
164,999	3”
249,999	4”
600,000	5”
600,000 yukarısı	6”

Bu tablo 90/70 °C çalışma rejimine ait, 20°C dt ile çalışan bir sisteme aittir. Bu tabloyu soğutma suyuna uygulamak isterseniz değerleri 20’ye bölüp, soğutma sisteminizin dt değeri ile yeterli olacaktır. ;)

Bir dahaki yazımda Pissu hatları, yangın ve hava kanallarının çaplandırılması ile ilgili pratik bilgiler vermeye çalışacağım, yanlız bütün yazılarımda belirttiğim gibi bu yazıda geçen tabloların tümü konu hakkında bir fikir vermesi açısından ve pratiklikleri üyüznden burada zikredilmiştir. Tüm mekanik tesisat hesapları işin boyutu ne olursa olsun “Kesin Hesap” mantığı ile hazırlanmalıdır. Bu konularda zorlanıyorsanız MTH – Mekanik Tesisat Hesapları yazılımı size en büyük yardımı sunacaktır.

Hoşçakalın.

Psikrometrik V…

Merhaba arkadaşlar, ısı kaybı ve ısı kazancı konulatına girmeden önce sizi bu konuların temeli sayılabilecek psikrometri konusunda bilgilendirmeyi amaçlıyan ve 2-3 yazı olarak planladığım psikrometri yazı dizisi dipsizbir kuyu gibi sonu gelmeden devma ediyor, bu aralar belki küçük bir ara verebilir sizi mekanik tesisat ve autocad’in başka diyarlarına götürebilirim, yanlız bu yazımız başlıktan anlaşılacağı üzere yine psikrometri ile alakalı, Autocad’ci arkadaşları şimdiden duyar gibiyim -yahu kardeşim biz bu siteye autocad ile ilgili püf noktaları öğrenmeye geliyoruz, bize pratik şeyler yazın- arkadaşlar autocad her zaman söylediğimiz gibi bir platform, işlerimizi yapabilmek için mükemmel bir yardımcı, ama autocad den öncede gönye ve açı ölçer öyle değilmiydi.. sözün özü önce meslek bilgisi, daha sonra mesleği icra edecek enstrümanlar.

Son yazımızda DIO (SHF) ve EDIO(ERSH) konularını incelemiş ve örnek bir soğutma prosesi için cihaz çiğ noktası tespit etmiştik, bu aşamadan sonra artık serpantin kapasitesi ve sevk havası debilerini bulabiliriz. Bu kavramları açıklamak gerekirse klima santrali veya ısıtıcı soğutucu apereylerde ısı transferinin gerçekleştiği, genellikle bakır borudan imal edilen ve plakalar ile ısı transfer yüzeyi arttırılan elemenalara serpantin (batarya) denilir.

Klima Santrallerinde kullanılan serpantinler, standart olarak bakır boru, alüminyum kanatlı tipte üretilen bataryalardır.Serpantinler, 1 /2", 5/8" çaplarda bakır borular, şişirilerek alüminyum lameller ile sıkı temas edecek şekilde üretimi yapılmalıdır.Serpantinlerin, boru ağızları hava sızdırmayacak şekilde gövde dışına çıkarılmalıdır.Serpantinler, rahat çıkarılabilmesi için kızaklar üzerine monte edilmeli, soğutma serpantinlerinin altında paslanmaz sacdan imal edilmiş eğimli bir tava bulunmalıdır. Bu tavanın drenaj borusu hava sızdırmaz bir biçimde gövde dışına çıkartılmaktadır. Klima santrallerinde soğutma bataryası kullanıldığında yoğuşan suyun ilerlemesini engellemek için hava atış tarafında damla tutucular kullanılmalıdır. Soğuk, sıcak ve kızgın sulu sistemlerde bakır boru alüminyum kanat, buharlı sistemlerde çelik boru, çelik kanatlı bataryalar kullanılmalıdır.

Isıtma Serpantinleri; Serpantin yüzeylerinde hava geçiş hızı: 3~8 m/s Su tarafı basınç kaybı 2,5 mSS
Soğutma Serpantinleri; Serpantin yüzeylerinde hava geçiş hızı: 2~6 m/sSu tarafı basınç kaybı 4 mSS alınarak, ısıl verimi maksimum seviyeye çıkması sağlanmalıdır.

Serpantin kapasitesi, %100 taze havalı sistemlerde tüm dış hava yükünü (OATH=OASH+OALH) karşılamalı, karışım havalı sistemlerde ise, karışım oranına göre belirlenen dış hava yükü (OTH) ve mahal toplam soğutma yükünü (RTH=RSH+RLH) karşılamalıdır. Serpantinler yapıları gereği, sık kılcal kanatlar ile donatılmışlardır, bundan sebeb serpantin içinden geçen havanın tam bir şekilde serpantin yüzey sıklığına ulaşmasının sağlanmasıdır. Bu kılcal kanatlar ne kadar sık olursa olsun iki kanat yüzeyi arasında oluşacak hava tabakası arasında kalan ve şartlanmayan bir miktar hava söz konudur, genellikle deneysel olarak bulunan bu değere by-pass faktörü diyoruz. Üretici kataloglarından serpantin yüzey hızı baz alınarak seçilen bu değer için genellikle %0.1 ve %0.2 değerleri seçilebilir. By-pass faktörü serpantinden geçen havanın nekadarının şartlanmadan serpantini terk ettiğini ifade eden bir %’lik dir. Bir başka deyişle diagramdaki sevk havası sıcaklığı ile Tadp noktası sıcaklığı arasındaki fark by-pass faktörüdür. By-pass faktörü serpantin kapasitesini etkileyen en önemli faktörlerden biridir.

Sevk havası debisi, ortamın şartlandırılmasında kullanılan, cihaz çıkışındaki termodinamik özelliklere sahip, genellikle hava kanalları vasıtası ile ortama gönderilen havadır. Sevk havası sıcaklığı, prosesin yapıldığı şehrin özelliklerine bağlı olarak genellikle ortam sıcaklığından 10/12 °C düşük seçilebilir. Daha yüksek fark elde edilmesi hem soğutma yükünü arttıracak, hem ortam içinde istenilen konfor şartlarının oluşmasına mani olacak, hemde ekonomik olmayan maliyetlere yol açacaktır.

Yaz konforu; 19 °C – 24 °C efektif sıcaklıklar ile % 30 ile % 70 izafi nem arasındaki bölgedir. Kış konforu; 17 °C ile 22 °C efektif sıcaklıklar ile % 30 ile % 70 izafi nem arasındaki bölgedir.

İklimlendirilen mahallin kullanım şekline ve enerji tasarrufuna yönelik olarak konfor bölgesi içerisinde hareket edilebilir. Örneğin dış sıcaklığın 40 °C ’ı bulduğu bir anda iç efektif sıcaklığın 19 °C ’a düşürülmesi hem gereksizdir; hem de fazla enerji harcamayı gerektirir. Fakat yine konfor şartlarında kalınarak efektif sıcaklık 24°C ’da gayet konforlu hissedilebilir.

Sevk havası debisi, serpantin kapasitesi ve by-pass faktörlerini diagram üzerinde inceliyecek olursak daha önceki yazılarımızda tasarladığımız diagramı tekrar gözden geçirelim.

Diagramda prosesimiz yavaş yavaş oluşmaktadır. İç ve dış hava noktaları tasarım değeri olarak daha önce irdelenmişti. Yine karışım havalı bir proses tasarladığımız için %10 nispetinde bir dış hava karışımı yaparak, karışım havası noktasının iç hava şartlarına %10 nispetinde daha uzak olmasını sağladık, bu hem tesisat ekonomisi hemde, ortamın şartlandırılması için bize bir esneklik sağladı, unutmayınız hesaplarımızı herzaman ortamın en yüzsek ihtiyacına göre yapıyoruz, ancak işletme açısından bu pik yüke yılın belli zamanlarında ulaşıldığı açıktır.

Yine önceki yazılarımızda bahsedilen yöntem ile cihaz çiğ noktamızı (Tadp) diagram üzerinde işaretledik. Sevk havası sıcaklığımız proses gereği, cihaz çiğ noktası ile karışım havası noktası üzerinde çizilecek doğru üzerinde bulunacaktır. Yine daha önce bahsi geçen by-pass faktörü yardımı ile iki nokta arasındaki mesafenin oranlanması ile elde edilebilir.

Örneğimizde by-pass faktörü 0.1 alınsın. Buna istinaden karışım havası ve cihaz çiğ noktası arasından kalan mesafenin %10’unu dikkate alarak karışım havası noktasına yaklaşıyoruz, bu şartlar altında sevk havası sıcaklığı tsa : 9.45 °C değeri elde edilecektir. Yine kuru termometre sıcaklığı ve sevk havası noktası konumu itibarı ile yaş termometre sıcaklığı ve noktanın diğer termodinamik özellikleri yine diagram üzerinden tespit edilebilir.

Diagram üzerinde sevk havası sıcaklığı noktası işaretlendikten sonra sevk havası sıcaklığı ile ilgili termodinamik özellikler diagram üzerinden şöyle okunuyor.

Sevk havası noktası;

KT : 9.45 °C

YT : 8.97 °C

RH : 93.91 %

Bu aşamadan sonra, serpantin kapasitesi ve sevk havası debilerine ulaşacağız, tabiki bir dahaki yazımızda J

Hoşçakalın.

Psikrometrik IV…

Merhaba arkadaşlar,

Psikrometirk diagram yazılarımızda örnek bir proses oluşturmaya devam ediyoruz. Ortam havasının klimatize edilmesi için kullandığımız hava şartlandırma üniteleri (Klima santrali, AHU, vs. Diye de adlandırılır.) içerisindeki fiziksel şartları simule eden psikrometrik prosesleri oluşturmak aslında dikkat edilmesi gereken birkaç husus dışında çok zor bir iş değildir.. Geçen yazılarımızda, öncelikle diagramı oluşturan bileşenleri, diagram üzerindeki noktaların özelliklerini okumayı ve karışım havalı bir soğutma prosesi çizmek için gerekli hazırlıkları gözden geçirmiştik. Bu yazımızda SHF ve ESHF kullanarak cihaz çiğ noktası bulmayı öğreneceğiz.

Klima santrali üzerndeki ısıtma, soğutma, karışım havası oluşturma, nemlendirme, vb. İşlemlerin diagram üzerinde simule edilerek gerekli hava debisi, serpantin kapasitesi gibi değerleri bulmaya proses hazırlama diyoruz. Bu prosesler konfor klimasına hitap edebileceği gibi, endüstriyel uygulamaları da içerebilir, hatta ürün kurutma, havuz nem alma gibi özellikli işler için de prosesler tasarlıyabiliriz.

Geçen yazımda SHF kavramından bahsetmiştik. Bu kavram oda duyulur ısısı ile oda toplam ısısının oranıdır ve psikrometrik diagram üzerinde SHF cetvelleri yardımı ile tespit edilen oran açısına denk gelecek şekilde bir cetvel yardımı ile taşınabilir, tabiki halen el ile proses hazırlıyorsanız J..

Önceki yazılarımda bahsettiğim gibi, ısı yükü hesabı sonucunda bulunacak olan oda duyulur ısısı (ODI, RSH) ve oda gizli ısısı (OGI, RLH) yardımı ile duyulur ısı oranını (DIO, SHF) buluyoruz.

SHF = RSH / (RSH+RLH) şeklinde hesaplanır. Burada;

SHF ; Oda duyulur ısı oranı,

RSH ; Oda duyulur ısısı (Watt),

RLH ; Oda gizli ısısıdır (Watt).

Oda duyulur ısısının fazla olması duyulur ısı oranının 1 ‘e yaklaşması demektir. Klasik proses uygulamalarında oran (SHF) 0.7 ile 1 arasında kalır. Örnek değerler üzerinden açıklama gerekirse, ısı kazancı hesabı ile bulduğumuz (Biz her zaman ısı kazancı hesabınızı MTH için Isı Yükü Hesabı v2.4 ile yapmanızı tavsiye ederiz.) Oda duyulur ve gizli yüklerini tespit edelim.

ODI : 25,000 Watt

OGI : 8,500 Watt

Buna göre DIO formülünü işleticek olursak DIO = 0.75 oranını elde ederiz.

DIO cetveli yardımı ile şekilde kırmızı ile çizilen DIO çizgisini kağıt üzerinde cetvel yardımı ile iç hava noktasına kadar taşıyoruz. Eğer MTH için Psikrometrik diagram kullanıyorsanız bu tarz bir işlemi gerçekleştirmek otomatik komutlar sayesinde 1-2 saniyenizi alacaktır.0.75 eğim oranı ile iç hava noktasından %100 doyma eğrisine kadar bir çizgi çizerek cihaz çiğ noktamızı %100 doyma eğrisi üzerinde işaretliyoruz.

Bu örnekte cihaz çiğ noktamız 9.61 °C noktasında vücut bulmuştur. Çihaz çiğ noktası değerine bakarak chiller için ve soğutma tesisatımız için bir rejim belirliyebilir. En ekonomik tercih ise mümkün olduğunca yüksek cihaz çiğ noktası sıcaklığı elde etmektir. Sistem rejimi için çeşitli seçenekler mevcut olmakla beraber, 6/10, 7/12, 6/12 veya 7/13 değerlerinden biri tercih edilebilir. Gerçek değeri CÇN değerinden 1-1.5 ° düşük seçerek tespit etmek doğru tercih olacaktır.

Cihaz çiğnoktası tespitinde; oda ısıları kullanıldığı durumlarda DOI değerine, karışım havası ve dış hava yüklerinide dikkate alarak bulduğumuzda ise EDIO değerine ulaşıyoruz. Efektif duyulur ısı soranı ile duyulur ısı oranı arasındaki fark, dış hava yükünden kaynaklanır.

EODI Formülü dış hava duyulur ısısı (OASH), dış hava gizli ısısı (OALH) ve By-pass (BF) faktörünü kullanır. Soğutma uygulamalarında efektif duyulur ısı oranının hesabı önem taşır. Bu formül yardımı ile cihaz çiğ noktası tesbiti yapılır. Uygulamada efektif oda duyulur ısı oranı ile oda duyulur ısı oranı arasındaki fark efektif duylur ısı oranında dış havadan kaynaklanan duyulur ve gizli ısıyı göz önüne alınırken oda duyulur ısı oranında alınmamasıdır.

Bir dahaki yazımda, soğutma prosesleri için serpantin yükü bulmayı irdeliyeceğiz, hoşçakalın.

Ürün İnceleme : Trane'den Yeni Voyager Rooftop Sistemleri

Bir Ingersoll Rand işletmesi olan Trane, yeni 15-165 kW Voyager? I, II ve III rooftop serisini takdim eder. Yeni Voyager sistemleri Avrupa, Orta Doğu, Hindistan ve Afrika'da bulunan perakende satış noktaları, süpermarketler, depolar, fabrikalar ve diğer ticari ve endüstriyel ortamlara artırılmış enerji ve çalışma maliyeti tasarruflarını arttırır. Enerji verimliliği ve sürdürebilirliği gibi Trane'in gelenekselleşmiş özelliklerini devam ettiren bu yeni sistemler R410A'yı soğutucu akışkan olarak kullanır. Yeni Voyager sistemleri kendilerinden önce gelen sistemlerle aynı kurulum alanı ve hava akışı aralığına sahiptir, bu da kullanımdan kalkan soğutucu akışkanları kullanan ünitelerin kolayca değiştirilebilmesine olanak tanır. 35-160 kW aralığındaki çatı tipi ünitelerde, güncellenmiş bir ısı geri kazanımıopsiyonu mevcuttur. Bu teknoloji, ünitenin standart free cooling kapasitesinden faydalanarak düşük taze hava/egzoz ısı kaybı ve kompresör elektrik tüketiminde azalma sağlar. Çift yakıt opsiyonu, yardımcı ısıtma için bulunan bir gaz brülörü ile tersine çevrilebilir bir soğutma sistemiyle birleştirerek 35-160 kW Voyager'ı bir hibrit üniteye dönüştürür. Enerji kullanımını en etkili hale getirmek için ünite, dışortam sıcaklığına bağlı olarak termodinamik ısıtmayı otomatik olarak gaz ısıtmasına dönüştürür, bu da bize elektrik gücü ile doğal gaz arasında optimize bir enerji kaynağı seçeneği sunar. 70-160 kW Voyager ayrıca binanın ihtiyacıdoğrultusunda % 30 ile % 100 arasında değişen bir ısıtma kapasitesine sahip kondenserli bir gaz brülörünü (kısmi yükte) opsiyonel olarak sunmaktadır. Bu teknoloji geliştirilmiş gaz tüketimi için azaltılmış açma/kapama çevrimine sahip kolay bir işletim ve % 105'e varan verimlilik sağlar.

Kaynak : TesisatMarket Dergisi

Psikrometrik III…

 

Merhaba Arkadaşlar;

Psikrometrik diagram ve prosesler ile ilgili yazı dizimizin bu bölümünde özellikle konfor kliması ve endüstriyel uygulamalar ile ilgili örneklere değineceğiz. Bundan önceki yazılarımda diagramın tarifi ve diagram üzerinde yapılabilcek işlemler ile ilgili genel tanımlamalarda bulunmuştur. Bu yazımda diagram üzerinde nokta işaretlenmesi ve proses oluşturulması için gerekli ilk adımları atacağız.

Diagram üzerindeki noktalar bize prosesimizin geçtiği safhaların belirlenmesinde yardımcı olacak. İlk örneğimizde karışım havalı bir soğutma diyagramı üzerinde durmak istiyorum. Adından da anlaşılacağı üzere karışım havalı prosesler, iç hava ve dış havanın belli bir oranda mix edilerek prosese dahil edildiği sistemlerdir. Enerji ekonomisi ve iç ve dış hava arasındaki termodinamik koşullar gözedilerek seçilir.

 

Şekil 1 deki gibi ortamdaki ısıl ihtiyacı karşılayacak şekilde dış hava ile bir damper vasıtasıyla egzost(dönüş) havası karıştırılarak yeni bir karışım havası elde edilir. Isıtma ve soğutma serpantin yükleri hesaplanırken ve yeni karışım havasının termodinamik özellikleri dikkate alınır. Karışım oranı bulunması ve karışım noktasının bulunması için bir çok yöntem mevcuttur.

Karışım havası oranı sevk havası debisi (Vsa) ve taze hava debisi (Voa) kullanılarak bulunur. Karışım oranı klima santralinin çalışma koşullarını tesbit eder. Taze hava debisi, sevk havası debisine yaklaştıkça karışım oranı 1 ‘e yaklaşır. % 100 Taze hava ile çalışan santrallerde Karışım oranı 1’e eşittir.

F_mratio = Voa / Vsa dir.

Bu formülde ;

F_mratio : Karışım oranı (%)

Voa : dış hava debisi (m3/h)

Vsa : Sevk havası debisi (m3/h)

Şekil 2. de görüldüğü üzere İstanbul şartlarında çalışacak karışım havalı bir sistem için iç_hava ve dış_hava noktaları diagram üzerinde rahatlıkla işaretlenebiliyor.

İstanbul için dış hava şartı :

KT : 33 °C

YT : 24 °C

İstanbul dış hava şartlarına göre seçilen iç ortam konfor şartları :

KT : 24 °C

RH : %50

Bu noktaların diagrama işaretlenmesi ile seçilecek oranda karışım havasının termodinamik özellikleri aşağıdaki formüller yardımı ile bulunabilir.

1. Karışım noktasının diagram üzerinde işaretlenebilmesi için kuru termometre sıcaklığını ve nem miktarını hesaplanır. Kuru termometre sıcaklığını hesaplamak için 1. Nolu formül kulanılır. Aşağıdaki formüller de Mah taze havanın kütlesel debisini, Ma ise sevk havasının kütlesel debisini, Wo dış havanın nem miktarını Wr ise iç havanın nem miktarını ifade eder. Noktanın diagram üzerinde tam olarak yerleştirilebilmesi için nem miktarının da bilinmesi gereklidir. Komut içinde karışım havasının nem miktarı, 2. nolu formül ile hesaplanır.

2. Sadece ısıtma proseslerinde karışım havası noktası bulunması için. Formül, karışım noktasını bulurken taze hava debisi ve sevk havası debisini kullanır. Noktanın tam olarak işaretlenebilmesi için karışım havasının nem miktarını da hesaplar.

3. Karışım oranı bilinen durumlarda, grafisel yöntem kullanılarakta karışım noktsı tespit edilebilir. Bu gibi durumlarda f_mratio değeri kullanılarak iç_hava ve dış_hava noktaları arasında kalacak yeni bir nokta bulunacaktır. Yeni nokta kütlesel olarak karışımın çok olan tarafına yakın olacaktır.

Şekil 3 te. %10 oranında dış hava içeren bir karışımın, konumu görülüyor. Yeni bulunan karışım_havasının termodinamik özellikleri aşağıdaki gibidir.

Karışım_havası (%10 oranında)

KT : 24.90 °C

YT : 17.88 °C

RH : 50.26 %

Bir dahaki yazımda cihaz çiğ noktası bulunması ve SHF kavramlarını irdeliyeceğiz. Hoşçakalın

Psikrometrik II..

Merhaba arkadaşlar,

Özellikle mekanik tesisat işlerinde klimatizasyon ve havalandırma için elzem olan psikrometrik işlemleri anlatmaya çalıştığım Psikrometrik yazı dizisinin ikinci bölümünde diagram üzerinde yapabileceğimiz işlemlerden biraz bahsetmek istiyorum. Geçen yazımda diagram ortamını tarif etmiş ve psikrometri konusuna giriş yapmıştık.

Diagram üzerinde havanın şartlandırılması ile ilgili grafik işlemler ve bunu sonucunda bulunacak noktalar ile termodinamik işlemler yapılabilir. Psikrometrik diagramı anlamak için üzerinde bulunan cetvel ve birimlerinde ne anlama geldiğini bilmekte fayda var. Diagram üzerinde çizilmiş cetveller ve bu cetvellerin içerdiği birimleri kısaca tarif etmek gerekirse.

Diagramın x eksenini oluşturan cetvel kuru termometre cetvelidir, SI birim sisteminde °C cinsinden tespit edilen ve termometre ile ölçülen hava sıcaklığına tekabül eder.

Diagramın y eksenini oluşturan cetvel mutlak nem cetvelidir. SI birim sisteminde gr/kg olarak tespit edilen diagram üzerinde tespit edilen noktanın içerediği su buharı miktarını gösterir.

Diagramın x ve y eksenlerinin kesişmesi ile oluşacak nokta ile bahsi geçen havnın tüm termodinamik özelliklerine ulaşılabilir. Bu nokta üzerinden üstten sola yatık olarak çizilen ve %100 doyma eğrisi ile biten çizgiler yaş termometre çizgileridir. Genellikle diagram üzerinde kuru ve yaş termometre sıcaklıkları bulunması ile diğer özelliklere daha çabuk ulaşılabilir.

Diagram üzerindeki apsis ve ordinat eksenine paralel devam eden düşük kuru termometre sıcaklıklarında birbirine yaklaşan eğriler izafi nem eğrileridir. Diagramın en dışında kalan izafi nem eğrisine %100 eğrisi veya doyma eğrisi denir. Bu eğri psikrometrik işlemlerde özel bir yere sahiptir. Doyma eğrisi havanın normal çalışma ortamı ile sisli bölge arasındaki sınırı teşkil eder. Yoğuşma olayları doyma eğrisinin üzerinde gerçekleşir. İzafi nem eğrilerinin, düşük kuru termometre sıcaklıklarına doğru gittikçe birbirine yaklaştıkları görülür. Bundan dolayı düşük kuru termometre sıcaklıklarında havanın tutabileceği nem miktarlarında azalma görülür.

Duyulur Isı Qd: Bir maddeye veya havaya ısı verildiği veya çekildiği zaman maddenin sıcaklığında değişme oluyor, diğer taraftan havanın nem miktarını değiştirmiyorsa, bu ısı duyulur ısı olarak adlandırılır.

Gizli Isı Qg : Bir maddeye ısı verildiği veya çekildiği zaman madenin sıcaklığında bir değişikliğe sebebiyet vermeyip fazında (Katı, sıvı, gaz) bir değişikliğe sebebiyet veren ısı, gizli ısı olarak adlandırlır.

Toplam ısı Qt : Duyulur ve gizli ısıların toplamına toplam ısı denir. Qt = Qd + Qg dir.

Duyulur ısı oranı DIO (%) : Duylur ısı kazancının toplam ısı kazancına oranına duyulur ısı oranı denir.

SHF ‘den önce duyulur ve oran kavramı incelenmelidir. Duyulur ısı oranı, odanın duyulur ısısının, duyulur ve gizli ısılar toplamına oranıdır. Matematiksel olarak;

SHF = RSH / (RSH+RLH) şeklinde hesaplanır. Burada;

SHF ; Oda duyulur ısı oranı,

RSH ; Oda duyulur ısısı (Watt),

RLH ; Oda gizli ısısıdır (Watt).

Yukarıdaki bağıntıda oda duyulur ısı oranı (shf) önceden açıklanan duyulur ısı kavramıyla aynıdır. Yani ortamın kuru termometre sıcaklığını etkileyen ısıdır. Ortamdan alınması işlemine duyulur soğutma denir. Oda duyulur ısısının fazla olması duyulur ısı oranının 1 ‘e yaklaşması demektir. Klasik proses uygulamalarında oran (SHF) 0.7 ile 1 arasında kalır.

Oda gizli ısısı ise gizli nem kavramıyla ilgilidir. Bu kavramın odaya özelleştirilmiş şeklidir. Oda gizli ısısı kuru termometre sıcaklığını etkilemez fakat toplam soğutma yükünü değiştirir. Oda gizli ısısının fazla olması durumunda duyur ısı oranı 0 (Sıfır)‘a yaklaşacaktır. Oda gizli ısısının 0 ‘a yaklaşması pratikte sorun yaratan bir durumdur. Sistem tasarımında özel önlemler alınmasını gerektirir. Bu hesap sonucu bulunan duyulur ısı oranı (SHF) eğiminin diagram üzerinde çizilebilmesi, SHF ile ilgili gerekli ölçümlerin yapılabilmesi için SHF cetveline ihtiyaç duyulur. SHF cetveli dairesel veya doğrusal olabilir. Doğrusal cetveller (Şekil.1), dairesel cetvellerin açılmış şekli olup. Diagramın sağ tarafında nem oranı cetveline paralel olarak bulunur. Bu tip cetvellerde ölçüm yapılması için röper noktası dediğimiz bir referans noktasına ihtiyaç vardır. Röper noktası ile ölçülecek SHF eğimi arasındaki eğimden faydalanılarak cetvel yardımı ile diagramın istenen bir noktası taşınır.

Doğrusal duyulur ısı oranı cetveli

Dairesel duyulur ısı oranı cetveli

Dairesel SHF cetvelleri (Şekil.2) çoğunlukla diagramın sol üst köşesinde bulunur. Bu cetvellerde SHF eğimlerinin yarısına dh/dw (Entalpi değişimi/ Nem miktarı değişimi) değişim açılarıda okunabilir. Her SHF eğimi aynı zamanda dh/dw ifadesidir. Diagram üzerinde iki nokta işaretlediğimde dh/dw’ye “d” dersek;

Cetveller üzerindeki değişim açısı ifadeleri ve SHF oranı açısal ifade olup ölçümde kolaylık sağlar. SHF oranı dairesel cetvelin sağ yanında bulunur. SHF ifadeleri 1 ile 0 arasında olabilir. 0 (Sıfır) ‘dan sonra eğim ifadeleri değişim açıları ile ifade edilir. SHF pratikte ERSF olarak Tadp (Çiğ noktası sıcaklığı) ’nın bulunmasında kullanılır. Tadp doyma eğrisi üzerinde bulunur. Bulunması için SHF eğiminin bilinmesi gereklidir.

Cihaz çiğ noktası Tadp : Birim kütledeki bir havanın soğutulması ile birlikte nem miktarında bir değişme olmadan sıcaklığı düşmeye başlıyacak ve karışımın sıcaklığındaki bağıl nem yüzdesi %100’e ulaştığında karışımın içerdiği nem yoğuşmaya başlayacaktır. İşte bu durumun başlangıcındaki ulaşılan sıcaklık değeri çiğlenme sıcaklığı, Tadp olarak adlandırılır.

Bu kısa tanımlamardan sonra digram üzerinde yapılabilecek işlemlere gelelim. Isıtma soğutma, nem alma ve verme işlemlerini grafiksel olarak digram üzerinden rahatlıkla çözebiliriz.

Diagramda görüldüğü üzere özellikleri belirli bir noktadan sağa, sola, yukarı ve aşşağıya doğru yapılacak her hareket bize klimatizasyon için kullanacağımız ısıtma, soğutma ve nemlendirme verilerini sağlıyacaktır. Bir cihaz yardımı ile nemli havanın ısıtılması ve soğutlması işlemlerine proses adı veriliyor. Psikrometrik diagram üzerinde proses işlemleri yapmak için ASHRAE nin tavsiye ettiği standart atmosfer hesap yöntemince belirlenen formüller ve grafik işlemler uygulanıyor.

Bir dahaki yazımda, basit proseslerden başlıyarak, mekanik tesisatta klimatizasyon konusuna değineceğiz.