Değişen Ofis Alanlarında Dinamik ve Esnek HVAC Sistemlerine İhtiyaç Duyuluyor

12 Ağustos 2020 Dergi: Ağustos-2020

Yazan: Frank Taaning Grundholm, ABB Motion-Küresel HVACR Satışları ve Sürücüler Bölümü Başkan Yardımcısı

Paylaşımlı ofisler olarak da bilinen, hizmet verilen ofis alanları, artık yalnızca küçük, bağımsız girişimlerin kullandığı özel alanlar değil. Daha büyük ve köklü işletmeler de esas iş yerinin haricinde inovatif bir alan oluşturmak için bu devrim niteliğindeki konsepte önem veriyor. Bu tür çok kişili çalışma alanları ve hatta geniş açık ofis alanları, iklim kontrolü bakımından benzersiz zorluklar ortaya koyuyor. ABB Motion-Küresel HVACR Satışları Başkan Yardımcısı Frank Taaning Grundholm, bu durumun sebeplerini açıklıyor.

Eskiden hoş bir çalışma ortamı yaratmanın daha mümkün olduğu sınırlı, yakından kontrol edilen alanlarda, bugün ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) sistemleri artık büyük açık alanlara hizmet edecek şekilde düzenlenmek zorunda. Tamamen “açık” veya “kapalı” konumda fanları kullanan geleneksel kontrol sistemleri ve yanıtlarında önemli gecikmeler olabilen damperler artık yeterli değildir.

Esnek, paylaşımlı ofisler, erişim kontrolünden geliştirilmiş sıcaklık ve aydınlatma kontrolüne kadar akıllı teknolojilerden çeşitli yollarla faydalanabilir. Bununla birlikte, bunun gerçekleştirilmesinde en zorlu faktör insandır: Paylaşımlı ofisler, kurumsal ofislerin aksine, farklı ihtiyaçlara sahip birden fazla ‘şirket sahibi’ kiracı tarafından kullanılıyor. 

Sıcaklık tercihleri kişiden kişiye büyük farklılıklar gösteriyor ve dolayısıyla hiçbir sıcaklık seviyesi herkesi birden tatmin edemez. Örneğin, kendisi için en doğru sıcaklığın ne olduğunu bilen insanları düşündüğünüzde, bazı çalışanlar ortamı çok sıcak bulabilir, bazıları da çok soğuk, bazıları da cereyandan tamamen rahatsız olabiliyor. Çok sıcak bir ofis, içerideki çalışanların yorgun hissetmesine neden olurken, çok soğuk bir ofis de çalışanların zor odaklanmasına, huzursuz olmalarına ve dikkatlerinin kolayca dağılmasına neden olur. 

Aynı oda içerisinde farklı sıcaklığa sahip bölgeler bulunursa, hava hareket etmek zorunda kalır-sıcak hava yükselir ve soğuk hava odanın alt kısmını doldurur. Böylece cereyan açığa çıkar. Örneğin, tavandaki hava girişlerinden bir tanesinin yakınında oturan kişiler, sürekli olarak cereyana maruz kalabilirler. Ofis çalışanlarının büyük bir çoğunluğu için cereyan altında oturmak, çok sıcak veya çok soğuk bir yerde oturmaktan daha rahatsız edicidir. 

Bu dengeyi etkileyen diğer faktörler arasında düşük tavan yüksekliği, odanın büyüklüğü, merkezi kontrol eksikliği ve insanların hareketleri sayılabilir. Sonuç olarak bölmesiz ofis alanları, sıcaklık bakımından konforlu koşulların sağlanması ve sürdürülmesi işlerini doğru bir şekilde yürütmenin en zor olduğu ortamlardan biri haline geliyor.   

Bu sorunla ilgilenebilmek için hem sıcaklık gereksinimleri hem de değişen ofis kullanım rakamları açısından, binanın yük profili hakkında ayrıntılı bilgiye sahip olmak önemlidir. Bu profil oluşturma işlemlerinde genelde, binanın yükünün nadiren tam kapasiteye ulaştığı görülür. %99 oranıyla bu binaların büyük bir kısmı %80 veya daha düşük bir kapasitede kullanılıyor. 

Kullanılmayan binalarla ilgilenmek gerekiyor
Kullanılmayan binaların da kendine özgü zorlukları mevcut. Eğer bir bina uzun süre kullanılmazsa, büyük olasılıkla kapatılmadan önce belirlenmiş olan kapasitesinin kaldırabileceğinden çok daha farklı bir yük ile tekrar açılır, bu nedenle sistemlerin dinamik olarak buna adapte olabilmesi gerekir. 

Dahası, bazı binalarda HVAC sistemleri kapatılmış olabilir. İlk olarak, binalarda herhangi bir temizlik gerçekleştirilmeden önce bu sistemlerin açılması önemlidir, çünkü hava kanallarında, temizlenen yüzeyleri potansiyel olarak kirletecek potansiyel bir toz ve bakteri kümesi olacaktır. Ayrıca, sistem tamamen kapatıldıysa, hava kanalları da çalıştırılmadan önce düzgün bir şekilde temizlenmelidir. 

En iyi yöntem, bina kullanılmıyor bile olsa havalandırmayı düşük seviyelerde çalıştırmayı sürdürmektir, çünkü böylece hem bakteri kümesini hem de sistemi başlattığınızda meydana gelecek ‘püskürmeyi’ önlemiş olursunuz. Eğer bu sistemler tekrar binanın kullanıma açılacağı günün sabahında başlatılırsa, çalışanların kanal ağından gelen parçacıklar nedeniyle hastalık kapma riski hayli yüksek olur. 

Otomatik sistemler ve sürücüler ile merkezi kontrol
Tasarımcıların, asla ulaşılmayacak bir tam yük kapasitesine göre uyarlanmış, enerji verimliliği ve maliyet bakımından en uygun HVAC çözümünü aramak yerine, en sık karşılaşılan kapasitenin kısmi olarak kullanıldığı durumlarda en iyi performansı veren optimize edilmiş bir sistemi tercih etmeleri daha mantıklı. Ancak tabii ki, sistemin nadiren de olsa gerçekleştiği takdirde tam dolu kapasiteyi de destekleyebilecek yetkinlikte olması gerekir.

Konforlu bir ortam sağlamanın en iyi yolu, değişken hızlı sürücülerin (VSD’ler) kullanılmasıdır, çünkü bu sürücüler, sürekli değişen taleplerin karşılanmasını sağlamak amacıyla fan hızının hassas ve dinamik bir şekilde kontrol edilmesiyle hava akışlarının kullanılmasına olanak verir. VSD’ler, bina yönetimi ve otomasyon sistemlerine sorunsuz bir şekilde entegre edilebilir ve son derece uyarlanabilir durumdadır. 

Uyarlanabilir olma ihtiyacına örnek olarak, binaların inşaatının son halinin sıklıkla orijinal planlanandan farklı olarak gerçekleştiği durumlar olabiliyor-bir hava kanalının geçmesi gereken yerde çatı destek sütunu bulunabiliyor. Bu da hava kanalının yerinin değiştirilmesini zorunlu kılıyor ve sonuç olarak basınçta azalma oluyor. Böylece, HVAC sisteminin havayı binanın içinde hareket ettirmesi için daha yüksek bir kapasiteye ihtiyaç duyulması nedeniyle, tüm iklimsel planlamalar boşa gider. 

Sistem yeterli kapasiteye sahip değilse ve fan motorları yalnızca doğrudan ve çevrimiçi bir şekilde kontrol ediliyorsa, tüm üniteyi değiştirmek gerekebilir. Bununla birlikte, VSD’ler kurulu ise sistemin uyarlanması gibi bir esnekliğe sahip olunabilir. 50 hertz (Hz)’lik bir sistem yukarı itilebilir, böylece fan 55 Hz, hatta belki 60 Hz’de çalışır, bu da yüzde 10-13 daha fazla kapasite anlamına gelir. 

En yüksek verimlilik için optimizasyon
Günümüzde VSD’ler, bina operatörlerinin motorlu uygulamaların verimliliğini optimize etmesine imkân tanıyan zengin özellikler ve akıllı işlevler sunuyor. Enerji verimliliğini artırmak ve işletme maliyetlerini azaltmak amacıyla, sistemler yüzde 80 veya daha düşük bir kapasitede çalışacak şekilde optimize edilebilir. Bu, pompa, fan ve soğutma üniteleri ile uygulamayı sürdüren motorların, basınç ve akış açısından normal kapasitede en verimli şekilde çalışmalarının sağlanması ile mümkün hale gelir. 

Optimizasyon sürecinin sağladığı en büyük avantajlardan biri, VSD sayesinde binanın tam kapasiteyle kullanıldığı yıl boyunca birkaç sefer asgari hızdan daha yüksek bir hızda çalıştırılabilecek olan daha küçük bir fanın tercih edilmesi olabilir. Daha küçük boyutlu üniteler binada daha az yer kaplar ve kiracılar için daha fazla alan bırakır, dolayısıyla elde edilen gelir potansiyel olarak artar. Daha küçük fan üniteleri kanalların, damperlerin ve diğer ekipmanların boyutlarının da azaltılmasıyla maliyette tasarrufa gidilmesine olanak verebildiği için sistem genelinde bir zincirleme etki de yaratabilir.

Paylaşımlı bir ofis alanında göz önünde bulundurulması gereken ilave faktörlerden biri de aşırı kullanımdır. Örneğin, bir toplantı odası altı kişi için tasarlanmış olabilir, ancak ilave edilen düzenlemelerle odaya 10 kişiyi sığdırmak mümkündür. Bu nedenle, tamamen doldurulduğuna CO2 seviyeleri yükselir ve hava kalitesini düşürür, bu da insanların uykulu bir hale bürünmesine neden olabilir.  

HVAC’ta başarının yolu, bina operatörlerinin teknik çözümlerden ziyade insanların ihtiyaçlarını dikkate almasından geçer. Günümüzde en son teknoloji olarak görünen şeyler yakında güncelliğini yitirebilir; ancak kullanım biçimleri değişse bile, çok kişili çalışma alanlarının çalışanlar için gelecekte de hoş bir ortam sunması gerekir. Bunun için, bina sahipleri, bina operatörleri ve binayı kullananlar arasında sürekli ve etkin bir diyalog gereklidir.