Sistem BTU'larını Hesaplama HVAC Sektöründe Ezber Bozuyor

Yazan: Rob Falke, Ulusal Konfor Enstitüsü Başkanı

Çeviren: Meriç Noyan Karataş

- Sistemden iletilen BTU’nun bulunmasını kolaylaştıran temeller

- Isıtma BTU’ları

- Soğutma BTU’ları

- Ev sisteminizin ne derece iyi çalıştığına kendiniz karar verin ve sonra bu bilgi ve beceriyi günlük işlerinize aktarmaya başlayın

Bilindiği üzere, HVAC endüstrisi müşterilerinin ekipmanlarına üretici tarafından belirlenen anma BTU’suna ve verimlilik sınıfına göre teklif verir. Eğer sizin piyasaya bakış açınız hâlâ buysa, kendinizi rekabet etmeye tamamen hazırlıksız yakalanabileceğiniz kurulu sistemin işletme verimliliğini sunan yeni bir rakibe hazırlayın. Sistemin bir binaya ilettiği BTU miktarı, sistem sıcaklıkları ve hava debileri ölçüldüğünde etkili bir şekilde hesaplanabilir. Şimdi HVAC Sistem BTU ölçümlerinin temel adımlarına bir göz atalım.

Sistem tarafından iletilen BTU değerlerinin ulusal istatistiklerine göre, ortalama bir konut veya hafif ticari HVAC sistemi, ekipmanlarının anma BTU’sunun sadece % 57 sini bina zarfı içerisine iletebiliyor. Ortalama Enerji Star’a sahip bir sistemin ekipmanları, anma BTU değerlerinin sadece % 63 ünü bina zarfı içine iletir. Kurdukları sistemlerin bina zarfı içine iletilen BTU değerlerini ölçen üstlenicilerin oranı %85’i aşmaktadır. Günün sonunda, kazanan onlar, kaybeden siz oluyorsunuz.

Duyulur BTU’nun en basit tanımı şudur: Bir mutfak kibritinin tamamıyla yanması ile ortaya çıkan ısı miktarı 1 BTU’ya eşittir. HVAC endüstrisinde, BTU’lar neredeyse her zaman saatte BTU olarak ifade edilir. Bu yüzden, 80.000 BTU çıktısı olan bir fırın, bir saat boyunca 80.000 kibritin yanması ile ortaya çıkacak ısıyı verebilecek şekilde tasarlanmıştır. Sistemden iletilen BTU değerinin ölçüm mantalitesinin değiştirdiği algı, bir fırından çıkan tüm ısının küçük bir bölümünün bina zarfı içerisine iletiliyor olmasıdır. Aslında, ortalama bir ısıtma ve soğutma sistemi, ekipmanlarının anma BTU’larının sadece % 57’sini (ortalama) bina zarfı içerisine iletir.

BTU ölçümü iki değişmez formüle dayanır; Isıtma BTU formülü ve Soğutma BTU formülü. Bu iki formül farklıdır fakat ortak bir fikri paylaşırlar. Her biri çalışan bir sistemde ölçülen hava debisi ve sıcaklık değerlerini alır ve hava debisi, sıcaklık değişimi ve BTU katsayısını çarparak sistemin verdiği BTU değerini bulur. Bu yaklaşımdan elde ettiğimiz kazanım, ekipman nominal BTU’su ve ekipmanın gerçekte ilettiği BTU arasındaki farkta gizlidir. Geçen hafta üzerinde çalıştığınız sistemlerin çoğunun, ısıttıkları veya soğuttukları evlere nominal BTU’larının sadece % 50’sini verdiklerini bulsanız şaşırır mıydınız? Sistem hava debisi ve sistem boyunca sıcaklık değişimini bulduğunuzda, sistemin bina içerisine verdiği BTU değerini hesaplayabilirsiniz.

İlk olarak, ısıtma BTU’su veya duyulur BTU formülüne bakalım:

CFM = Fan debilerinde çizilmiş olan fan debisi veya sistemin birçok yerinden alınan ölçümlerle bulunan hava debisi (ft³/dk)

∆t = Sistem boyunca kuru termometre sıcaklığı değişimi

1,08 = Deniz seviyesindeki BTU çarpanı. Ya da CFM başına 0,075 pound hava x 0,24 (Havanın özgül ısısı) x 60 (bir saatteki dakika). Bu çarpan daha yüksek yerlerde ve sıcaklıklarda değişecektir.

Sistemin statik basıncı ve fan hızı baz alındığında, fan tablosunun 1040 cfm’de olduğunu varsayalım. Ekipmana giren ve çıkan hava arasındaki havanın sıcaklık değişimi 52,4° olsun. Bu ısıtma ekipmanında sistemden iletilen BTU değeri nedir?

Peki 58.856’lık BTU değeri iyi midir kötü müdür? Bu sorunun cevabı ekipmanın nominal BTU değerine bağlıdır. Eğer bu değer 100.000 BTU ise ekipmanınız baya zayıfıtr. Ama aynı değer 60.000 BTU ise ekipmanınız oldukça iyidir. Sistemden iletilen BTU’yu ölçmek gerçeği ve doğruluğu gösterir.

Şimdi de soğutma sisteminin BTU uzaklaştırmasının nasıl hesaplanacağını öğrenelim. Soğutma BTU’larını hesaplamak için hangi sıcaklık türü ile ölçeceğinizden başlayalım. Soğutma BTU değerlerini hesaplamak için, koşullandırılmış havadaki ısı ve nem değişimlerini bulmak, bunun için de yaş termometre sıcaklıklarını ölçmeniz gerekir. Soğutma BTU formülü için yaptığımız sıcaklık ölçümü şekli, formülde entalpi faktörünün bulunmasını gerektirir. Entalpi’yi yaş termometre sıcaklığını ölçerek ve sonra onu entalpiye çevirerek buluruz. Bu, internette bulunan entalpi hesaplayıcılarından biri kullanılarak veya yaş termometre sıcaklığını entalpiye dönüştürme tablosu kısa yolu kullanılarak rahatça yapılabilir Bir hava koşullandırma ekipmanı içerisinden geçen havadan 2 çeşit BTU’yu uzaklaştırır; duyulur BTU’lar ve gizli BTU’lar.

Duyulur BTUlar ısıtma sistemlerinin hareket ettirdiği havalar ile aynı türden BTUlar veya kuru ısılardır. Doğrudan buharlaşmalı (Direct Expansion) soğutma sisteminde, bu BTUlar bina içi serpantindeki soğutucu akışkan tarafından emilir, dışarıya taşınır ve kuru ısı kondens ünitesindeki kondenser fanıyla bina dışına atılır.

Soğutma sistemleri ayrıca gizli BTU’ları da içinden geçen havadan uzaklaştırır. Ilıkken, nemli hava bina içi soğutma serpantinine çarpar ve soğudukça neminin bir kısmını bırakmaya zorlanır. Bu nem; soğuk yoğuşmuş su formunda yoğuşma tahliyesi yoluyla binadan uzaklaştırılır. Bunlar gizli BTUlardır.

CFM: Fan tablolarında bulunan veya sistemdeki birçok noktadan ölçülen fan debisi (ft³/dk)

∆h = Sistem boyunca entalpi değişimi (yaş termometre ölçümlerini dönüştürerek bu rakama ulaşıyoruz)

4,5 = Deniz seviyesindeki soğutma BTU çarpanı. Veya CFM başına 0,075 pound’luk hava x 60 (saatte dakika). Bu faktör yüksek rakımlarda değişir. Aşırı hava sıcaklıklarında da BTU çarpanı değişim gösterir.

3,5 soğutma tonluk bir ekipmanda, fan tablosu fanın 1340 cfm’lik hava taşıdığını gösteriyor. Soğutma sistemi boyunca entalpi değişimi 6.4 (BTU/pound hava) olduğuna göre ekipmanın ilettiği BTU değeri nedir?

3,5 tonluk bir sistem için oldukça güzel bir sonuç. Diğer yandan, 5 tonluk bir sisteme göre oldukça kötü.

Sonuç olarak, bunlar sistemden iletilen BTU yaklaşımını basitleştiren temellerdir. Tabii ki, konuyla alakalı çok daha fazla şey yazılabilirdi, yazıldı da. Sahadaki BTU’ları hesaplamanız için; kitapları, hassas test prosedürleri, cihaz gereksinimleri ve bu bilgiye ulaşabilmenize yardım edecek yazılımlar ile doldurduk. Bu makaledeki zorluk, kendiniz için ev sisteminizin ne kadar iyi çalıştığını anlamak ve bu bilgi ve beceriyi gündelik işlere aktarmaya başlamak.

Kaynak: www.contractingbusiness.com