HVAC Projelerinde Mahal Taze Hava Debisinin Belirlenmesi

 

Merhaba Arkadaşlar;

 

 

Bugün ki yazımızda bir HVAC projesinde mahal taze hava debisinin belirlenmesi konusunda ki bilgilerimizi sizlerle paylaşacağız. Mahal taze hava debisinin belirlenmesi havalandırma sisteminin en önemli tasarım adımlarından biridir. Yetersiz taze hava, CO₂ seviyesinin yükselmesine, iç hava kalitesinin bozulmasına ve kullanıcı konforunun azalmasına neden olurken; gereğinden fazla taze hava ise ısıtma-soğutma enerji tüketimini önemli ölçüde artırır. Bu nedenle taze hava hesabı, uluslararası standartlarda belirtilen yöntemlere göre yapılmalıdır.

Aşağıdaki yöntem, günümüzde en yaygın olarak kullanılan ASHRAE Standard 62.1 esas alınarak hazırlanmıştır. Ayrıca EN 16798-1 ve TS EN 16798 standartlarında da benzer yaklaşımlar bulunmaktadır.

 

Mahalin Kullanım Amacının Belirlenmesi

İlk olarak mahallin kullanım amacı belirlenir.

Örneğin;

Mahal	Kullanım
Ofis	Büro
Toplantı Salonu	Konferans
Sınıf	Eğitim
Restoran	Yeme İçme
Hastane Odası	Sağlık
Laboratuvar	Laboratuvar
WC	Islak hacim
Otopark	Egzoz Havalandırması

 

Her kullanım amacı için standartlarda farklı taze hava değerleri bulunmaktadır.

 

 

Mahalin Alanının Hesaplanması

Alan

$$A=m^2$$

Örneğin

Ofis alanı

25 m²

 

Kullanıcı Sayısının Belirlenmesi

Kullanıcı sayısı;

• Mimari projeden
• İşveren bilgilerinden
• Standart kişi yoğunluklarından

hesaplanabilir.

ASHRAE 62.1 kişi yoğunluğu örnekleri

Mahal	Kişi Yoğunluğu
Ofis	5 kişi /100 m²
Konferans	50 kişi /100 m²
Sınıf	35 kişi /100 m²
Restoran	70 kişi /100 m²

 

 

Örneğin

25 m² ofis

Yoğunluk

5 kişi /100 m²

Kişi sayısı

$$25\times5/100=1.25$$

Yaklaşık

2 kişi

 

Standartlardan Kişi Başına Taze Havanın Bulunması

ASHRAE 62.1 iki farklı parametre verir.

Rp

Kişi başına taze hava

L/s kişi

Ra

Alan başına taze hava

L/s·m²

Bunlar birlikte kullanılır.

 

ASHRAE 62.1 Tavsiye Değerleri

Mahal	Rp (L/s kişi)	Ra (L/s m²)
Ofis	2.5	0.3
Konferans	3.8	0.3
Eğitim	5.0	0.6
Restoran	3.8	0.9
Perakende	3.8	0.6
Koridor	0	0.3

 

 

 

Taze Hava Debisinin Hesaplanması

ASHRAE eşitliği

$$V_{bz}=R_p\times P_z+R_a\times A_z$$

Burada

Vbz : Mahal taze hava debisi (L/s)

Rp : Kişi başına taze hava

Pz : Kullanıcı sayısı

Ra : Alan başına taze hava

Az : Mahal alanı

 

Örnek Hesap

Ofis

Alan

30 m²

Kullanıcı

4 kişi

ASHRAE

Rp

2.5 L/s kişi

Ra

0.3 L/s m²

Hesap

$$V_{bz}=2.5\times4+0.3\times30$$ $$V_{bz}=10+9$$ $$V_{bz}=19\ L/s$$

Saatlik debi

$$19\times3.6$$ $$68.4\ m^3/h$$

Sonuç

30 m² büyüklüğündeki 4 kişilik ofis için gerekli minimum dış hava debisi yaklaşık 70 m³/h'dir.

 

Havalandırma Etkinlik Katsayısı

Standartlarda

Ez

Havalandırma etkinliği dikkate alınır.

Tipik değerler

Üfleme Tipi	Ez
Tavandan karışımlı üfleme	1.0
Yer değiştirmeli havalandırma	1.2
Kısa devre oluşan sistem	0.8

Gerçek sistem debisi

$$V_{oz}=\frac{V_{bz}}{E_z}$$

Örneğin

Ez

1

ise

69 m³/h

değişmez.

 

Klima Santralindeki Dış Hava Oranının Hesabı

Birden fazla mahal tek bir klima santraline bağlı ise

• Kritik mahal seçilir.
• Sistem havalandırma verimi (Ev) hesaplanır.
• Dış hava oranı belirlenir.

ASHRAE 62.1 bu hesap için Ventilation Rate Procedure (VRP) yöntemini tanımlar. Özellikle değişken hava debili (VAV) sistemlerde Ev katsayısı dikkate alınmalıdır.

 

Egzoz Gerektiren Mahallerin Kontrolü

Bazı mahallerde yalnızca taze hava hesabı yeterli değildir.

Örneğin

Mahal	İşlem
WC	Sürekli egzoz
Çay Ocağı	Egzoz
Mutfak	Davlumbaz
Otopark	CO kontrollü egzoz
Laboratuvar	Negatif basınç
Boyahane	Patlamaya dayanıklı egzoz

Bu mahallerde egzoz debisi ile taze hava debisi birlikte değerlendirilmelidir.

 

CO₂ Kontrolü

Yoğunluğu değişen mahallerde

• Toplantı salonu
• Sinema
• Konferans
• Eğitim salonu

CO₂ sensörü kullanılarak talep kontrollü havalandırma (Demand Controlled Ventilation - DCV) yapılması önerilir. İç ortam CO₂ seviyesinin genellikle 800–1000 ppm aralığında tutulması, hem konfor hem de enerji verimliliği açısından yaygın bir tasarım hedefidir.

 

Örnek Çözüm

Veriler

• Mahal: Açık Ofis
• Alan: 120 m²
• Kullanıcı Sayısı: 18 kişi
• Rp: 2.5 L/s·kişi
• Ra: 0.3 L/s·m²
• Ez: 1.0

Adım 1 – Kişi Kaynaklı Debi

$$Q_p = 2.5 \times 18 = 45\ \text{L/s}$$

Adım 2 – Alan Kaynaklı Debi

$$Q_a = 0.3 \times 120 = 36\ \text{L/s}$$

Adım 3 – Toplam Taze Hava Debisi

$$V_{bz} = 45 + 36 = 81\ \text{L/s}$$

Adım 4 – m³/h Birimine Dönüştürme

$$81 \times 3.6 = 291.6\ \text{m}^3/\text{h}$$

Yaklaşık:

292 m³/h

Adım 5 – Havalandırma Etkinliği

Ez = 1.0 olduğundan,

$$V_{oz} = \frac{81}{1.0} = 81\ \text{L/s}$$

Sonuç değişmez.

 

Tasarım Sırasında Dikkat Edilecek Hususlar

• Mahal kullanım amacı doğru belirlenmelidir.
• Eş zamanlı maksimum kullanıcı sayısı esas alınmalıdır.
• Kişi ve alan kaynaklı taze hava debileri birlikte hesaplanmalıdır.
• Islak hacimler, mutfaklar ve laboratuvarlar için egzoz gereksinimleri ayrıca değerlendirilmelidir.
• Klima santraline bağlı birden fazla mahal varsa sistem havalandırma verimi (Ev) dikkate alınmalıdır.
• Isı geri kazanım cihazları kullanılarak dış hava yükü azaltılabilir.
• Değişken doluluk gösteren mahallerde CO₂ sensörleri ile talep kontrollü havalandırma uygulanması enerji tasarrufu sağlar.
• Hesaplanan taze hava debisi, kanal boyutlandırması, fan seçimi ve ısıtma-soğutma yük hesapları ile uyumlu olmalıdır.

Bu yöntem, ASHRAE 62.1 Ventilation Rate Procedure (VRP), EN 16798-1 ve TS EN 16798 standartlarıyla uyumludur ve modern HVAC projelerinde en yaygın kullanılan taze hava hesap yaklaşımını temsil eder. Bu hesapların doğru yapılması, hem iç hava kalitesini hem de enerji performansını doğrudan etkileyen temel tasarım adımlarından biridir.

 

 

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

 

 

 

 

mahal taze hava debisinin belirlenmesi hesapları ve cihaz seçimleri 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..

 

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