HVAC Projelerinde Yüzme Havuzlarının Nem Alma ve Isıtma Proseslerinde Nelere Dikkat Edilmeli

 Merhaba arkadaşlar;

 

Bugün ki yazımızda özellikle havalandırma projeleri içerisinde özel bir öneme ve disipline sahip olan Yüzme Havuzu dizaynı ile ilgili bilgileri derledik.Yüzme havuzu havalandırma sistemlerinde buharlaşma ve nem alma gibi konular çeşitli standartlarda irdelense de ülkemizde REGNAGEL ve ASHRAE ye göre hesap usulleri kabul görüyor. Yazımızın ana odağını ise örnek bir proje üzerinde uygulamalı çözüm oluşturuyor. Makalemizi beğenip paylaşmayı unutmayınız.

1. Buharlaşma Yükü Hesabı

Havuz yüzeyinden buharlaşan su miktarı, havuz tipine, su sıcaklığına ve iç ortam koşullarına bağlıdır. Buharlaşma debisi şu formülle hesaplanır:

 

Burada $A$ havuz yüzey alanı (m²), $P_w$ su yüzeyindeki buhar basıncı (kPa) ve $P_a$ ortam havasındaki buhar basıncıdır. Spor havuzlarında bu oran %25-30 daha yüksek alınmalıdır. 

 

2. İç Ortam Şartlarının Belirlenmesi

Havuz içi sıcaklık genellikle 28-30°C, bağıl nem oranı ise %50-60 aralığında tutulmalıdır. Bu değerlerin dışına çıkılması, hem kullanıcı konforunu hem de yapı malzemelerinin dayanımını olumsuz etkiler.

 

3. Hava Debisi Hesabı

Havuz mahallerinde hava sirkülasyonu, buharlaşan nemin taşınması için kritik öneme sahiptir. Minimum hava debisi, genellikle 4-6 hava değişimi/sa olarak alınır. Ayrıca, cam yüzeylere yoğuşmayı önlemek için hava üfleme yönü dikkatle belirlenmelidir.

4. Nem Alma Cihazı Seçimi

Nem alma sistemi, buharlaşma yükünü karşılayacak kapasitede olmalıdır. Cihaz kapasitesi:

 

eklinde hesaplanır. Burada $h_{fg}$ suyun buharlaşma gizli ısısıdır (≈ 2,430 kJ/kg). Bu değer, havuzdaki gizli ısı yükünün temelini oluşturur.

 

5. Havuz Suyu Isıtma Yükü

Suyun ısıtılması için gereken enerji:

 

formülüyle belirlenir. Isıtma yükü hesaplanırken hem suyun ilk ısıtması hem de buharlaşma ve ısı kayıpları dikkate alınmalıdır.

 

6. Isı Geri Kazanımı

Nem alma cihazları ve havalandırma sistemlerinde, egzoz havasından ısı geri kazanımı (HRV/ERV) uygulanması enerji verimliliği açısından önemlidir. Bu yöntem, toplam enerji tüketimini %20–30 azaltabilir.

 

7. Yoğuşma Kontrolü

Cam cephelerde, metal yüzeylerde ve tavanlarda yoğuşma riski yüksek olduğundan üfleme yönü, hava hızı ve sıcaklık farkı dikkatle ayarlanmalıdır. Yoğuşma sınırı, çiğ noktası sıcaklığı analiz edilerek kontrol edilir.

 

8. Hava Dağıtımı ve Menfez Yerleşimi

Hava, cam yüzeyler boyunca ve su yüzeyinin hemen üzerinden üflenmelidir. Menfez yerleşimi, hem kullanıcı konforunu bozmayacak hem de nemi etkin biçimde taşıyacak şekilde tasarlanmalıdır.

 

9. Enerji Kaynakları ve Kontrol Sistemi

Havuz ısıtması genellikle ısı pompası, doğalgaz kazanı veya güneş kolektörleri ile sağlanır. Akıllı kontrol sistemleriyle su ve hava sıcaklıkları dinamik olarak izlenmeli, enerji tüketimi optimize edilmelidir.

 

10. Korozyon ve Malzeme Dayanımı

Yüksek nem ve klor etkisi nedeniyle, hava kanalları ve menfezlerde alüminyum, paslanmaz çelik veya epoksi kaplı sac tercih edilmelidir. Ayrıca tüm elektrik ekipmanları IP65 koruma sınıfında olmalıdır.

 

Havuz mahalleri, HVAC mühendisliği açısından en karmaşık iklimlendirme senaryolarından biridir. Doğru hesap yöntemleri, uygun ekipman seçimi ve kontrollü hava dağıtımı sayesinde hem kullanıcı konforu hem de enerji verimliliği üst düzeyde sağlanabilir.

 

Veriler / varsayımlar

• Havuz yüzey alanı $A=200\ \mathrm{m^2}$.

• Kapasite: 20 kişi.

• Su sıcaklığı $T_w = 28{^\circ}\mathrm{C}$.

• İç ortam hava sıcaklığı $T_a = 30{^\circ}\mathrm{C}$.

• Hedef iç bağıl nem $\mathrm{RH}=55\%$.

• Tavan yüksekliği (varsayım) $h=4\ \mathrm{m}$ → hacim $V=200\times4=800\ \mathrm{m^3}$.

• Havalandırma tasarımına varsayılan 6 ACH (hava değişimi/sa) — tipik havuz aralığı 4–6 ACH.

• Dış hava şartları (kış örneği): $T_{out}=5{^\circ}\mathrm{C}$, $\mathrm{RH_{out}}=70\%$.

• Gizli ısı (buharlaşma): $h_{fg}\approx2430\ \mathrm{kJ/kg}$.

• Basınç $P=101.325\ \mathrm{kPa}$.

• Basit buharlaşma formülü :
  $\dot m_{evap\ (kg/h)} = 0.1 \times A \times (P_w - P_a)$
  (Burada $P_w$, $P_a$ kPa cinsinden doymuş buhar basınçları ya da ilgili kısmi basınçlardır. Bu formül genelde kg/h verir)

   

  1) Doymuş buhar basınçları (Tetens formülünden) — kısa açıklama

  Doyuş basıncı (kPa) için kullanılan ifade (Tetens):

   

  Bunu kullanarak:

• $e_s(28{^\circ}\mathrm{C}) = 3.7798\ \mathrm{kPa}$ (su yüzeyi)

• $e_s(30{^\circ}\mathrm{C}) = 4.2393\ \mathrm{kPa}$

• İç ortam kısmi buhar basıncı $P_a = RH \times e_s(30) = 0.55\times4.2393 = 2.3336\ \mathrm{kPa}$.

   

  2) Buharlaşma miktarı (kullanılan formül, birim düzeltmesi)

   

  → sayıları koyarsak (bu formül kg/h verir):

   

   

  Bu, saniyede: $28.92/3600 = 0.00803\ \mathrm{kg/s}$.

  Litre/gün olarak: $28.92\ \mathrm{kg/h}\times24=694\ \mathrm{kg/d (≈694\ L/d)}$.

3) Buharlaşmadan kaynaklanan gizli ısı yükü

Gizli yük (kW) = kütle akışı (kg/s) × $h_{fg}$ (kJ/kg) → (kJ/s = kW).

 

(Yani sadece su yüzeyinden gelen buharlaşma için ≈19.5 kW gizli yük.)

 

4) Havalandırma (ventilasyon) etkisi — hacim ve hava debisi

• Hacim $V=800\ \mathrm{m^3}$.

• 6 ACH → hacim akışı:

 

 

Hava kütle akışı (yoğunluk ρ≈1.2 kg/m³):

 

 

 Havalandırma, dış havayı 5°C, %70RH koşullarından 30°C, %55RH içeri koşullamayı gerektirir — hem sensible (duyulur) hem latent (gizli) yük getirir.

 

Dış→iç duyulur yük (vent)

 

cp​≈1.005 kJ/(kgK):

 

 

 

Dış→iç gizli yük (vent)

Önce bağıl nemlerden nem oranlarını (kg su/kg kuru hava) hesaplayalım; sonuçlar:

• İç nem oran $w_{in}\approx0.01466\ \mathrm{kg/kg}$

• Dış nem oran $w_{out}\approx0.00377\ \mathrm{kg/kg}$

Buna göre ventilasyonla gelen buhar yükü:

 

→ sayısal:

 

(Not: dış hava çok soğuk ve nispeten kuru olsa bile büyük hacimde getirilmesi durumunda gizli yük kolayca büyük olur )

 

5) Toplam yükler (özet)

• Buharlaşma gizli: ≈19.52 kW

• Ventilasyon gizli: ≈42.35 kW

• Toplam gizli yük = ≈61.87 kW.

• Ventilasyon duyulur: ≈40.2 kW.

• Su-hava konvektif duyuru (su 28 → hava 30°C ise): küçük; yaklaşık −3.2 kW (burada işaret, suyun hava tarafından 3.2 kW ısı aldığını gösterir). Bu değeri su ısıtma hesabında dikkate alacağız.

• Toplam duyulur (soğutma) yükü (esas olarak dış havadan gelen 40.2 kW) ≈ 40.2 kW.

• Toplam soğutma/klima yükü (latent + sensible) ≈ $61.87 + 40.2 = 102.07\ \mathrm{kW}$.

   

  6) Nem alma / dehumidifier ve klima seçimi önerileri

• Nem alma (gizli kapasite): sisteminizin en az 62 kW gizli kapasite kaldırabilmesi gerekir. Mühendislik güvenliği ve pik durumlar için %20 emniyet ile ≈75 kW gizli kapasiteli bir nem alma (veya klima-dehu kombinasyonu) seçilmesi uygundur.

• Toplam klima soğutma kapasitesi (duyulur+gizli): yaklaşık 102 kW. %20 emniyetle ≈125 kW nominal klima kapasitesi önerilir (veya ihtiyaca göre iki kademeli sistem).

• Hava debisi (6 ACH): 1.33 m³/s (≈4800 m³/h) — taze/egzoz dengesi ve ısı geri kazanımı (HRV/ERV) mutlaka düşünülmeli.

   

  7) Havuz suyu ısıtma yükü (kullanıcıya doğrudan faydası)

  Suyun sıcaklığını korumak için gereken ısı, buharlaşma (gizli) + su-hava net duyulur etkisidir.

• Buharlaşma: 19.52 kW (su kaybediyor, bunu ısı ile telafi gerekir).

• Su-hava konvektif: suya hava ~3.2 kW veriyorsa, bu su için ilave ısı gereksinimini azaltır (işaret negatif). Dolayısıyla net su ısıtma gereksinimi:

   

  Gerçek kullanımda yapı ısı kayıpları, taban ve kenar kayıpları, suyun ilk ısıtılması vb. eklenir — güvenlik payı ile 30–40 kW arası bir havuz ısıtıcısı pratik olur (örn. ısı pompası veya gaz kazanı; verim ve işletme maliyeti göz önünde tutulmalı).

   

8) Özet ve pratik öneriler

1. Nem alma (dehu) kapasitesi: en az 62 kW gizli, işletme güveniyle ~75 kW önerilir.

2. Klima (toplam soğutma): yaklaşık 102 kW, %20 pay ile ~125 kW.

3. Havalandırma debisi: 1.33 m³/s (~4800 m³/h) → 6 ACH (iç tasarıma göre 4–6 arası optimize edilebilir).

4. Havuz ısıtıcısı: net ısı gereksinimi ~23 kW, pratik seçim 30 kW veya üstü (ek kayıplar + emniyet).

5. Isı geri kazanım (ERV/HRV): ventilasyonla gelen yüksek duyulur ve gizli yükü düşürmek için zorunlu yakın zamanda — enerji tasarrufu büyük olur.

6. Kontroller: nem, iç sıcaklık, su sıcaklığı ve dış hava miktarı entegre otomasyon ile dinamik yönetilmeli.

7. Malzeme/koruma: yüksek nem + kimyasal ortam için kanallar, ekipmanlar korozyona dayanıklı seçilmeli.

8. Kullanıcı konforu: hava hızı, difüzör yerleşimi ve cam yüzey yoğuşma kontrolü (üfleme yönü) detaylandırılmalı.

    

   Bu örneğimizin malzeme listesi ise şu şekilde oluşmalıdır.

   
   

 

 

Kısa Montaj / Uygulama Notları

• Tüm metal malzemeler havuz kimyasallarına ve yüksek nem ortamına dayanıklı olmalı (kritik alanlar SS316 veya epoksi kaplama).

• Havalandırma kanalları ve AHU çevresinde bakım erişimi bırakılmalı.

• Elektrik ve kontrol panoları kuru, havalandırılmış bir alana yerleştirilmeli (IP koruma uygunluğu).

• Isı geri kazanımı (ERV) ve kondensat nötralizasyonu işletme maliyetlerini ve çevresel etkileri düşürür.

• Boyutlandırma ve fan/pompa seçimlerini proje gerçek başlık ve sürtünme/düşüş analizlerine göre doğrula.

   

  Konu ile ilgili bir videoda hazırlıyoruz.  [Youtube] kanalımızdan izleyebilirsiniz.

  
  

  
  
  
  

  
  

  
   
  

   

   

   

  Yüzme Havuzlarının Nem Alma ve Isıtma Prosesleri ile ilgili en başarılı çözümü, piyasalarda 30. yaşını kutlayan, Türkiyenin ilk ve tek profesyonel ısıtma klima soğutma hesap yazılımı MTH Paket içinde bulacaksınız. MTH Paketini yakından tanımak ve projelerinizde aradığınız kesin, hızlı, güvenilir çözümler için [burayı] tıklayınız..

   

  Bir daha ki yazıda buluşmak üzere, hoşçakalın