İKLİMLENDİRME İŞLEMLERİ
-İKLİMLENDİRME TESİSATI-
Kapalı bir ortamın sıcaklık,nem,temizlik ve hava hareketini insan,sağlık ve konfor yönünden yada endüstriyel işletmelerdeki ürünlerin korunması yönünden ortamdaki havanın şartlandırılmasıdır.Isıl konfor ise;insanın bulunduğu ortamdan duyduğu memnuniyettir
İklimlendirmeyi ilk bulan M.CARRİER dir.
Dünyayı çevreleyen hava kabaca oksijenle azot gazlarının fiziksel karışımıdır. Az miktarda su buharı,CO2 ve diğer gazlar bulunmaktadır.nemden arındırılmış havaya kuru hava denir.
İklimlendirme 2 ye ayrılır;
1-Konfor Kliması
2-Sanayi Kliması
İnsan Isıl Konforunu Etkileyen Faktörler:
-Havanın sıcaklığı
-Havanın nemi
-Havanın hızı
Isı Konforunu Etkileyen Kişisel Faktörler:
-Aktivitel durum
-Giysi direnci
-Metabolik Isı Üretimi=İnsan metabolizmasının çeşitli aktivite durumunda ürettiği ısı enerjisi değerlidir. Bu değer,hareketsiz insan için 50W/m² dir.
-Hava Hareketi=Hava hareketi,konfor hesabında bir etkendir.Hava hızı 0,5m/sn de tutulmalıdır.hız artınca konfor hissi değişir.İklimlendirme tesisatında menfez seçimi yapılırken buna dikkat edilmelidir.
-Konfor Bölgesi=Yaz ve kış için değişkendir.Kış şartlarında;22-24ºC sıcaklık,%35-40 izafi nem;yaz şartlarında;24-26ºC sıcaklık,%50-55 izafi nemdir.
ARI(İklimlendirme ve Soğutma Enstitüsü):
ARI;evlerde kullanılan ticari ve endüstriyel teçhizatı yanında makineler,aksesuarlarda kullanılmak üzere kurulan ve üreten bir ticaret birliğidir.1953te iki ilgili ticari birliğin birleşmesiyle oluşturulmuştur.
ARI nın faaliyetleri;
1-Ürünlerin değerlendirilmesi,test edilmesi için standart geliştirmek.
2-Endüstriyel ürünler için onay programları üretmek.
3-Yasama ve düzenleme ile ilgili endüstri hükümetlere karşı temsil etmek.
4-Her türlü eğitici ve geliştirici faaliyettir
ASHRAE(Amerikan Isıtma,Soğutma ve İklimlendirme Mühendisleri Derneği)
HVAC(Isıtma,Havalandırma ve İklimlendirme tesisatı)
Soğutucu Akışkanlar
Freon 12=Atmosfer basıncında sıcaklığı -30ºC dir.Bu nedenle düşük sıcaklıklar için elverişli değildir.Daha çok küçük sistemlerde(Buzdolabı) tercih edilir.Renksiz ve eter kokuludur.Kaçak olduğu zaman atmosfere zarar verir.Bu nedenle tüm dünyada kullanımı yasaktır.Bunun yerine,ozon tabakasına dost olan R501 gazı kullanılmaktadır.
Freon 13=Düşük sıcaklıklar için uygundur.Kimya ve araştırma laboratuarlarında kullanılmaktadır.Atmosfer basıncında buharlaşma sıcaklığı -81,5ºC dir.
Freon 22=Suda kolay eriyebilen bir gazdır.Büyük tesislerde düşük sıcaklıklar için kullanılır.
CO2=Büyük soğutma yüklerinde ve gemilerde kullanılır.Renksiz ve kokusuzdur.
Kükürtdioksit=Renksiz ve solunum sistemini yakıcı etkisinde boğucu bir gazdır.Hava ile karışımı zehirlenmeye yol açar.Kullanılmamaktadır.
Bu gazların dışında; F11,F21,F113,F114,R134,R407ve amonyak gazlarıvardır.
Klima Santrali İle İlgili Terimler
1-Damper:klima santralinde havanın debisini ve basıncını ayarlamak için kullanılan mekanik düzenekli elemanlardır.Çelik ve galvanizli saçtan üretilir.
2-Menfez:Hava veriş ağzına konan,havanın yönünü,doğrultusunu ve miktarını ayarlar.Ayrıca klima şebekesine yabancı cisimlerin girmesini engeller.
3-Filtre:Hava içindeki yabancı cisimleri temizlemek için kullanılır.
4-Vantilatör:Basınçlı hava sağlayan cihazdır.
KLİMA SİSTEMLERİ
Klima sistemlerini öncelikle merkezi ve bireysel olarak 2 ye ayrılır.
1-Merkezi sistemler;
Tam havalı, tam sulu, havalı sulu olarak 3 e ayrılır.Tam sulu sistemler,iki ve dört borulu Fan-Coil panel sistemleridir.Bunlara taze hava ilave edilince havalı sulu sistemler elde edilir.
2-Bireysel sistemler ise;
a)Paket tipi klimalar b)Split tipi klimalar c)Kanallı Split klimalar olarak 3 e ayrılır.
MERKEZİ SİSTEMLER
Merkezi Tam Havalı Klima Sistemleri
Isı transferi akışkanı olarak hava kullanılan sistemlerdir.HVAC ekipmanı merkezi olarak yerleştirilmiştir.Tam havalı sistemler soğutulmuş ve nemi alınmış havayı şartlandırılmış odaya yollayarak duyulur.Ve gizli soğutma,ısıtılmış havayı şartlandırılmış odaya yollayarak ısıtma yapar.Tam havalı sistemler havayı filtreleme ve taze hava verme özelliğine sahiptir.
Avantajları;
1-Filtrasyon,koku,ses,ısı,nem kontrolünün rahat ve istendiği gibi yapılması
2-Elektrik,drenaj ve boru bağlantılarının dışarıda olması ve bakımı için hasar bölgesinin bulunması
3-Büyük miktar egzoz gerektiren yerlerde çok fazla dış hava temini imkan verir
4-Mekanda pozitif basınç oluşturarak toz ve koku girişini engeller
5-Dış havanın oda sıcaklığından düşük olduğu halinde dış hava ile soğutma imkanı vardır.
Dezavantajları;
1-Kanallarda hava balansının yapılması zordur.
2-Fanlarda önemli ölçüde enerji harcar.
3-Merkezi cihaz arızalandığında tüm sistem durur.
Tam havalı sistemler;
a)Sabit debili
b)Değişken debili
c)Tek kanallı
d)Çok kanallı
e)Tek zonlu
f)Çok zonlu olarak sınıflandırılır.
a)Sabit Havalı Tek Kanallı Zonlu Sistemler
En basit tek bir zona(bölge) hizmet eden sabit debili üfleme hava sıcaklığı değiştirilen sistemdir.Otomatik kontrolle,hacme üflenen hava sıcaklığı kontrol edilir.
b)Sabit Debili Karışım Havalı Sistemler
Bu sistemlerde ısıtıcı ve soğutucu serpantin taze hava ve egzoz karışım havası damperleri,nemlendirici,aspiratör ve vantilatörden oluşmaktadır.
c)VAV (Değişken Hava Debili) Sistemler
Özellikle çok zonlu uygulamalar ve değişken yüklü hacimler için geliştirilmiştir.Sabit soğutma yükü varsa,VAV sisteminin kullanılması uygun değildir.VAV sistemlerinde,merkezi santralindeki frekans konventörlü kapasite kontrol cihazına sahip ana besleme fanında hava debisi modüle edilerek hacimlerdeki VAV kutularına ve üfleme menfezlerine gönderilir.santral çıkışındaki hava çıkışı sabittir.Odaya verilen hava miktarı VAV kutuları vasıtasıyla değiştirilerek değişkenlikler karşılaştırılır.VAV kutuları beslenen soğuk hava miktarını,odadan aldığı kumanda ile ayarlayarak odanın soğutma yükünü dengeler.
Avantajları;
1-İşletme maliyeti ve enerji gideri sabit sistemlere göre daha azdır.
2-VAV sistemleri sınırsız sayıda zona hizmet verebilir.
3-Yük değişimlerine uygun ve balansı kolaydır.
4-İyi bir sıcaklık kontrolü ve yüksek ısı verimi sağlar.
5-Sistem sessizdir.
Dezavantajları;
1-İlk yatırım maliyeti yüksektir.
2-İyi bir nem kontrolü sağlanmaz.
3-VAV sistemlerinde özel menfezler kullanılır.
Merkezi Fan-Coil(Tam Sulu) Sistemler
Bu sistemler tamamen sulu sistemdir.Bir merkezde hazırlanan sıcak su ve soğuk su bina içine dağıtılmış fan-coil cihazlarına gönderilir.Sıcak su,bir sıcak su kazanında;soğuk su ise soğutma(çiller) grubunda üretilir.Fan-Coil cihazları,bir fan ve serpantin içeren cihazlardır.Fan yardımıyla odadan alınıp serpantinler üzerinden geçirilerek, ısıtılan veya soğutulan hava tekrar odaya verilir.
Serpantin içinden soğuk su geçiyorsa soğutma,sıcak su geçiyorsa ısıtma yapılır.Su sirkülasyonu için pompa kullanılır.Bu sistemler genellikle;otel,hastane ve ofislerde kullanılır.
Fan-Coil üniteleri cam önlerine,asma tavanlara,tavan altına yada döşeme içine konur.Buna göre 2 tip fan-coil sistemleri vardır.
1) 2 Borulu Sistemler(1 dağıtma,1 toplama borulu)
2) 4 Borulu Sistemler(2 dağıtma,2 toplama borulu)
Merkezi Havalı-Sulu Klima Sistemleri
Klasik fan-coil sistemlerinde havalandırma yoktur.Sadece ısıtma ve soğutma yapılır.Bu eksikliği gidermek amacıyla fan-coil sistemlerinde 2 uygulama yapılmaktadır.
1-Dış hava,dış duvara yerleştirilen karışımını fan-coil cihazlarıyla borudan her ünite tarafından dışardan alınır.
2-sisteme ayrıca taze hava(primer) besleyen merkezi kanallı bir havalandırma sistemiyle yapılır.Bu sistemlerde taze hava santralinde ön şartlandırılan taze hava istenildiğinde belirli ölçüde nemlendirmede yapılır.
Amerikan Klima Sistemleri
Bu sistem ısıtmanın sıcak su kalorifer sistemiyle,soğutmanın ise kanal tipi split klima ile yapıldığı bir sistemdir.
Avantajları;
1-Konfor=Hava dağılımı homojen olduğu için rahatsız olmaz.Sessiz bir ortam sağlanır.
2-İşletme Kolaylığı=Bu sistemin işletilmesi kolaydır.Ayrıca teknisyene gerek yoktur.Kontrol paneliyle haftalık programlama yapılır.
3-İşletme Esnekliği=İşletmesi esnek bir sistemdir.Sadece ısıtma,sadece soğutma veya ikisi birlikte çalıştırılır.Bu sistemler,sistem kolaylığına ve daha uzun bir ömre sahiptir.
BİREYSEL SİSTEMLER
Split Tipi Klimalar
Pencere ve oda tipi paket klimalar,iç ve dış mekanlara konulur.Paket klimalar bireysel klima sistemlerini oluşturur ve fabrikasyon olarak üretilirler.Bu cihazların ana soğutma devresi iki adet ısı değiştirici (kondenser,evoperatör),kompresör,bakır borular,genleşme valfi,kılcal borular,kontrol elemanları ve fanlardan oluşur.
Kanallı tip klimalarda ise,ilaveten difüzör,menfez ve aksesuardan oluşur.
Direkt genleşmede split klimalar,iç ve dış üniteden oluşur.Bu iki ünite arasında soğutucu akışkanın geçtiği bakır boru bağlantısı ve elektrik bağlantısı bulunur.split klimalarda soğutma çevrimi esas alınarak iç ısı değiştirici evoperatör,dış ısı değiştirici kondenser olarak adlandırılır.
Soğutma çevriminde ısı içerden dışarıya pompalanır.Isıtma çevriminde tam tersi olur.Paket tip cihazlarda klimanın tüm üniteleri aynı paket ünitenin içerisinde bulunmaktadır.Buna en iyi örnek pencere tip paket klimalardır.
Duvar Tipi Split Klimalar
Bu sistemlerde,kompresör ve kondenser üniteleri binaların dış çevrelerine yerleştirilir.Havayı şartlandıran evoperatör ve fan,filtre ve diğer aksesuarlar iç üniteyi oluştururlar.split tipi klimada sadece soğutma yapıldığı gibi ısıtma ve soğutma yapabilen ısı pompası tipleride yaygın olarak kullanılır.Duvar tipi split klimaların iç ünitelerinin üzerine entegre edilen kanatlar vasıtasıyla istenilen yöne üfleme yapılır.Ayrıca üfleme fan hızı kademeli olarak değiştirilir.Genellikle 3 kademe yeterlidir.Cihazda filtre bulunur.Böylece oda havasının filtrelenmesi mümkün olur.Bu filtre kolay sökülüp takılabilen ve gerektiğinde temizlenebilir olmalıdır.Bu cihazlar genellikle uzaktan kumanda ile çalıştırılır.
-İç Ünitenin Montajında Dikkat Edilecek Hususlar:
1-Hava sirkülasyonunun en iyi olduğu yere konmalı
2-Dış üniteye yakın olmalı
3-Güneş ışınlarından korunmalı
4-Drenaj bağlantısının yapılacağı yere konulmalı
5-Aşırı nemli ortamlara konulmamalıdır
-Dış Ünitenin Montajında Dikkat Edilecek Hususlar:
1-Güneş ışığı ve yağmurlardan korunmalı
2-Kolay ulaşılabilecek yere konulmalı
3-Kuvvetli rüzgarlardan korunmalı
4-Ünitenin arka yüzü kuzeye bakacak yere monte edilmelidir.
Kanal Tipi Split Klimalar
Kanal tipi split klima cihazlarında yine iç ve dış üniteler aynen mevcuttur.Buna ek olarak iç ünitelere bağlanan kanal sistemiyle şartlandırılan hava farklı hacimlere taşınabilir ve çok noktada üfleme yapılarak homojen dağılım sağlar.Kanal tipi iç üniteler tavan arası,asma tavan,mutfak veya gardolap gibi bölmelere yerleştirilerek gizlenir.
Kanal tipi klimaların en önemli avantajları;başta havalandırma yapabilme yeteneği olmak üzere ses,homojen hava dağıtımı,kapasite gibi konularda beklentilere cevap verebilir.
Dış ünite serpantin üzerinde hava sirkülasyonu rahat sağlanmalıdır.Dış üniteler yetersiz hava sağladığında kısmen bina içerisine monte edilir.Ünite üzerinde yoğuşma olacağı düşünülüp bir gider olmalıdır.Montaj esnasında dış ünitenin ses etkisi göz önüne alınarak cihazları pencere önlerinde titreşim ve gürültünün kolayca yok edilebileceği bir yer olmalıdır.
Çatı ve teras montajlarında cihaz ağırlığı dengelenmesi ve titreşim iletiminin en az düzeye indirilmesi amacıyla lastik takoz üzerine konmalıdır.
Cihazın konulacağı yerde drenaj suyunun bağlanabileceği bir su gideri bulunmalıdır.İç üniteyle dış ünite arasındaki mesafe az olmalıdır.Taze hava bağlantısını en kolay yapabileceğimiz noktalar seçilmelidir.
Oda Termostatı Yerleşimi=Termostat,ısıtma ve soğutma ünitesinin çalışmasını kontrol eden cihazdır.Termostat;oda içindeki sıcaklığı hisseder ve ayarlanan sıcaklıkta sabit tutar.Oda termostatı;merkezi bir yerde olmalı ve güneş ışınından korunmalı ve yılda bir kere temizlenmelidir.
Pencere Tipi Paket Klimalar
Bu klimalar, kompresör,kondenser,kablolar,borular ve kontrol elemanlarıyla fabrikada bir bütün olarak üretilir.Oda penceresinde oluşturulan özel platforma yerleştirilir.Cihazın yarısı oda içinde,yarısı oda dışında yer alır.Dışarıda bulunan kondenser kısmı kendi fanıyla aldığı dış havaya yoğuşma ısısını atarken oda içinde bulunan evoperatör kısmı üzerinde bir başka fanla geçirilen odadan ısı geçirilir.Cihaz böylece soğutma yapar.Soğutucu akışkan çevrimi ters döndürülerek kışın ısıtmada yapılır.
Paket tip olduğundan montajı kolaydır.Tek noktadan üfleme yapmaları ve kompresörün oda içerisinde olması nedeniyle sesli olmaları dezavantajdır.Cihaz montajında dışa doğru %1 eğimle yerleştirilmelidir.
Oda Tipi Paket Klimalar
Oda tipi paket klimalar,mini split klimaların ve pencere tipi klimalarının avantajlarının birleşimidir.Tüm elemanlar bir paket içindedir.Cihaz,oda dış duvarında oluşturulan özel kör kasa içine yerleştirilir.Cihazın yarısı oda içine,yarısıda oda dışına yerleştirilir.
Isı pompası olarakta kullanılabilir.Bu cihaz özellikle;villalarda,tarihi ve ahşap binalarda,apartmanda,motellerde,pansiyonlarda ve benzeri yerlerde kullanılan sessiz ve etkin soğutma kapasitesine sahip cihazlardır.Bu cihazlar daha ekonomiktir.
Çatı Tipi Paket Klimalar
Bu cihazlar sadece dış hacme yerleştirilmek üzere geliştirilmiştir.Ünite içinde hermetik bir soğutma(kompresör,kondenser,evoperatör) sistemi,bir iç ünite fanı,yoğuşturucu fanı ve kablolardan oluşur.Cihazdaki ısıtılmış ve soğutulmuş hava bir kanalla binaya verilir.Dönüş havası dönüş kanalıyla cihaza geri döner.
Klima Kanallarında Dikkat Edilecek Hususlar
Kanal Sızdırmazlığı:
Bugün için kanal basıncı ve sızdırmazlık sınıfı belirtildiğinde kanal sisteminde müsaade edilen hava kaçağı hesaplanır.Bu sızma ve kaçak miktarları kanal yüzey cinsinden(lt/s m²) olduğu gibi toplam hava debisinin yüzdesi cinsinden de ifade edilebilir.
Kanal Yalıtımı:
Yüksek olmayan konutlar hariç bütün yeni yapılacak klima hava dağıtım kanallarının yalıtılması gerektiği ASHRAE 90.1 nolu standart ile şart edilmiştir.Yüksek binalar içinse ASHRAE 90.2 nolu standart kullanılır.Kanallarda yalıtım havanın kanal içindeki ısınmasını engellemek için yapılır.Eğer kanal içindeki akışkanın sıcaklığı düşükse ve bu kanal daha sıcak ve nemli ortamlardan geçiyorsa bu durumda kanal yüzeyinde yoğuşma oluşur.Yoğuşmanın önlenmesi için soğuk akışkan taşıyan kanal ve boruların dıştan izolasyonu gerekir.Isıl izolasyon tabakasının yüzeyindeki sıcaklık,ortamın çiğ noktası sıcaklığından daha yüksek olacak şekilde izolasyon tabakası kalınlığı seçilir.Yalıtım malzemesi olarak lifli yalıtım malzemelerine göre suya ve buhara karşı dirençli olan kapalı hücreli yalıtım malzemesi kullanılır.Bunlar Polietilen köpük veya helostoperik kauçuk köpüğü kullanılır.
Kanallarda Yangın ve Duman Kontrolü:
Kanal sistemi duman,sıcak gazlar ve yangını bir bölümden başka bölüme taşıyan ,sistem tasarımında yangın güvenliği önemlidir.Kanallarda kullanılan yangın güvenliği için en önemli eleman yangın damperleridir.Bunlar 1,5-3 saat yangına dayanıklı olarak sınıflandırılır.Duman damperleri ise sıcaklığa ve sızdırmazlık değerlerine göre hesaplanır.
Kanallarda Ses ve Titreşim:
Kanal tasarımının son aşamasında Akustik bir önlem alınacağı temin edilmelidir.Gerekirse susturucular,titreşim izatürleri gibi elemanlar sisteme uygulanır.Kanal sisteminde ana sis ve titreşim kaynağı fanlardır.Daha sonra menfezler,fittingsler ve kanalın kendisi gelir.
Test,Ayar ve Balans:
Kanal sistemi dizayn işlerinde en önemli adımlardan biri sistemin tamamlanmasından sonra sistemdeki hava akımının ölçülmesi,ayarlanması ve dengelenmesi gerekir.
Hava Kanalları Uygulama Alternatifleri
Yatay Kanal Uygulanması:
Havalandırma kanalları köşebent demirinden askılar üzerine monte edilir.Ve bu askılar vidalı somunlar ile tavana sabitlenir.Böylece somunlar ile oynanarak kanalların asma yüksekliği ayarlanır.Vidaların tavana sabitlenmesinde zincir veya dübel kullanılır.Titreşim ve ses taşınmasını önlemek için tavana sabitlenme esnasında ses yutucu elemanlar kullanılır.
Dikey Kanal Uygulanması:
Bu uygulamalarda şaft kullanımı söz konusu ise şaftlar mümkün olduğunca sınırlı alanda kullanılmalıdır.Bina çekirdeğinin dışı en uygun yerlerdir.Şaftlar kolay ulaşılabilecek yerlerde olmalıdır.Bu nedenle sabit noktaların geçişinden uygulanan şaftlar iyi bir çözümdür.Merkezi şaft,egzoz ve üfleme kanallarının yerleşimi için 2 veya 3 e bölünürse yatay kanal sistemi kesişmeden yerleştirilir.Montaj yüksekliği azaltılır.hava kanalının,şaft duvarına montajı için bağlama rayları kullanılır.Tesisat montajı esnasında şaft içinde çalışabilmek için gerekli iskele veya kalas koymaya uygun betonarme yapılmalıdır.Şaft içindeki kanallara ulaşmak için kapaklar değil,kapılar bırakılır.Bu şaft kapıları açıldığında ,rahatça kapılara ulaşmak mümkündür.
Difüzör ve Menfezler
Difüzör:Besleme havasını farklı yönlere dağıtan hava çıkış reyonudur.
Menfez:Odaya hava giriş veya çıkışını sağlayan ızgaralı kapak biçimindeki açıklıktır.
Menfezler;uzun atış mesafesine sahiptir.Ve şu şekilde sınıflara ayrılır;
-A Tipi Menfezler:Havayı yatay olarak veren tavana veya tavana yakın monte edilen menfezlerdir.
-B Tipi Menfezler: Açılmayan bir Jet ile havayı düşey olarak yukarı verir.Döşemeye monte edilir.
-C Tipi Menfezler: Açılan bir Jet ile havayı düşey olarak yukarı verir.Döşemeye veya yakınına monte edilir.
-D Tipi Menfezler:Havayı yatay olarak veren ve döşemeye veya döşemeye yakın monte edilir.
-E Tipi Menfezler:Primer havayı düşey olarak püskürten tavana veya tavana yakın monte edilir
