Hava Şartlandırma Sistemleri
GİRİŞ
İnsanın doğa ile mücadelesinde önemli bir aşama, ateşi bularak ısınma gereksinimi gidermesi ise, bir diğer aşama da teknolojik araçlar kullanarak çevresel sıcaklığı sağlıklı ve konforlu düzeye düşürmesi/yükseltmesi yani klimatize etmesidir.
Hava şartlandırılması (air-conditioning) denilen olay; kontrolümüz dışındaki iklimsel havayı; ısıtarak, soğutarak, nemlendirerek, nemini alarak, filtre ederek kapalı mahallerde bu parametreleri istenilen sınırlar içerisinde tutmaktır. İlk klima cihazı sayılabilecek yelpazeyi bir yana bırakacak olursak merkezi sistemlerden, araç klimalarına kadar bir dizi hava şartlandırma cihazı günlük yaşantımızın ayrılmaz bir parçası olmuştur. Çevre ısısının normal düzeyin % 10'undan fazla artmasının verimliliği %30-40 oranında düşürdüğünün bilincinde olan yöneticiler işyerlerini asgari koşul olarak klimatize etmektedirler ve sendikal örgütler işyerlerinin klimatize edilmesini toplu pazarlık koşulu olarak ileri sürmektedir. Klima ünitesinin ana parçalan soğutma kompresörü, kondenser ve evaporatörden oluşan soğutma grubu ile şartlandırılan havayı mahale taşıyan hava kanalları sistemi veya hava apareyleridir.
Soğutma grubunu ısıtıcı olarak kullanmak mümkün olduğu gibi (ısı pompası prensibi) ısıtıcı olarak, destek veya ana konumda elektrikli ısıtıcılar veya bir kazandan üretilen buhar veya sıcaksu da kullanılmaktadır.
1. MERKEZİ KLİMA SİSTEMLERİ
Sistem ana elemanları olarak bir klima santrali ile hava kanalları veya bir chiller grup ile pompalar ve hava apareylerindcn oluşmaktadır. Klima santral gereksinime bağlı olarak soğutma, ısıtma, nemlendirme, filtre hücreleri ile sistem hava kanalına göre dizayn edilmişse fan hücresinden veya bunların farklı kombinasyonlarından oluşur. Soğutma bataryalarını beslemek için bir soğutma grubu bulunur. Soğutma grubu chiller grup adını verdiğimiz bir soğuk su üreticisidir. Ürettiği soğuk su soğutma bataryalarında dolaştırılır ve bir fan aracılığı ile soğutulmuş hava, kanal sistemine ve dolayısıyla mahale iletilir. Mahalden emilen hava ya yüzde yüz tekrar filtre edilip şartlandırılıp mahale basılır veya örneğin %30 dış hava %70 iç hava gibi oranlarda karışım sağlanarak şartlandırılır ve mahale basılır. Dolayısıyla mahaldeki kirlenen hava bir zaman periyodu içinde yenilenir.
Klima santrallarımn soğutma bataryalarında soğuksu dolaştırabileceği gibi "direkt expansion"lı sistem adını verdiğimiz yöntemle yüksek basınçlı soğutucu akışkanın doğrudan batarya girişinde bir expansion valf ile basıncı düşürülerek bataryada soğutma sağlanır ve şartlandırılmış hava aynı fan sistemi ile mahale gönderilir ve emilir.
Bu sistemde ısıtma ise, ya bir kazanda üretilen sıcaksu veya buharın ısıtma bataryalarında dolaştırılması ve mahale aynı yöntem ile basılması veya elektrikli ısıtıcılarla ısıtılan havanın mahale basılması ile sağlanır. Nemlendirme için ise buhar veya pulvarize su kullanılır. Merkezi sistemlerde bir diğer yöntem de soğuksu üreticisinde (chiller grup) üretilen soğuksu bir tankta depolanır ve pompalarla fan-coillere veya hava apareylerine basılır. Isıtma içinde yine bir kazan sistemi ile sıcaksu veya buhar kullanılır. Bu tür merkezi büyük sistemlerde genellikle bir otomatik kontrol düzeneği bulunur. Kanal, mahal, dış hava, tesisat suyu sensörlcri, higrostatlar gibi hissedicilerden gelen bilgiler bir ısı kontrol panelinde değerlendirilir, üç/dört yollu vanaların vana motorları ile, ve/veya hava damperlerinin damper motorları ile kontrol edilerek mahallerde istenilen koşulların sabit tutulması sağlanır. Böylece sistem insan müdahalesinden uzaklaşıtırılarak hatalar en aza indirilir ve enerji tasarrufu ile konfor aynı anda sağlanır.
2.PENCERE TİPİ KLİMALAR
Halkın bireysel olarak en yaygın kullandığı klima cihazlarıdır. Evlerde ve işyerlerinde pencere veya duvarda açılan bir deliğe monte edilirler. Mahal dışında kompresör ve kondenser kalır. İç bölümde soğutucu batarya (evaporatör) bulunur, bir fan yardımı ile mahali klimatize eder. Yalnız soğutma yapan tipleri olduğu gibi elektrikli ısıtıcı veya ısı pompası ile ısıtma yapan tipleri de vardır. Estetik açıdan yerini split klimalara bırakmaya başlamıştır.
3.SPLİT KLİMALAR
Prensip olarak pencere tipi klimanın pencere dışındaki bölümü ile oda içindeki bölümünün iki ayrı parça olarak yapılması esasına dayanır. Bir iç ünite ile bir dış üniteden oluşur. İç ünite klimatize edilecek ma-hale, dış ünite ise balkon, çatı, pencere gibi bir yere monte edilir. Bakır boruları iki uçtan diyaframla kapatılmış ve soğutucu gaz şarj edilmiş tipleri vardır. Montaj sırasında borular birbirine eklenerek diyaframlar patlatılır, gaz şarjı problemi olmaz.
İç ünitesinin yer tipi, tavan tipi, duvar tipi gibi çeşitleri vardır. Bir dış üniteye bir iç ünite bağlandığı gibi birden fazla iç ünite bağlanan tipleri de vardır. Bunlarda bir iç ünite soğutmaya çalıştığında bir diğeri ısıtmaya çalışabilmektedir. Elektronikteki gelişmeye bağlı olarak uzaktan kumandalı yapılabilmekte, bir mikroprosesör yardımı ile sıcaklıktan, fan hızına, kanatçık açısına kadar programına bağlı olarak kendini kontrol etmektedir. Dekoratif ve kullanışlı olması nedeni ile son yıllarda pencere tipi klimaların yerini almaya başlamıştır. Salon tipi ve kanal ile kullanılan tipleri de vardır.
4.ARAÇ KLİMALARI
Otomobil, otobüs, karavan gibi araçlarda kullanılanları yukarıdaki prensiplerle çalışan birer klima cihazlarıdır.
Enerjisini araç motoruna akuple edilerek motordan veya aküden alır. Uçak, gemi gibi ulaşım araçlarında kullanılanları da aynı prensiple çalışan klima santralleridir.
5.BİLGİSAYAR KLİMALARI
Bilgisayarların başdöndüren bir hızla günlük yaşama ve iş hayatına girip yaygınlaşması ile bu cihazların istedikleri sıcaklık ve nemi sağlayan klima cihazlarına gereksinim duyulmuştur.
Özellikle bilgi işlem merkezlerindeki bilgisayar üniteleri pahalı yatırımlar oldukları için hassas kontrollü klimalar kullanılır. Bu tip klimalarda bir mikroişlemci yardımı ile bilgi işlem merkezi veya elektronik santral klimatize edilir.
Cihazların alttan ve üstlen üflemeli tipleri vardır. Alttan üflemeli tipleri yükseltilmiş döşeme ile birlikte kullanılır ve döşeme altı doğrudan hava kanalı olarak kullanılabileceği gibi, kanal sistemi de kullanılabilir.
Döşeme üzerine oturan bilgisayar üniteleri veya elektronik santraller altlarından hava ile soğutulur. Yükseltilmiş döşemeli mahaller ise menfezli veya perforeli paneller ile klimatize edilir. Kritik merkezlerdeki cihazlar % 100 yedekli ve çift komp-resörlü klimalar ile soğutulur. Yükseltilmiş döşeme ile birlikte kullanılan alttan üflemeli klima sistemleri çağdaş ofislerde de kullanılmakta ve ofis bölümlendirilmesini istenildiği gibi değiştirme esnekliği getirmektedir.
6. AMELİYATHANE KLİMALARI
Prensip olarak diğer klima santralleri gibidir. Ancak ameliyathanelerde hijyenik koşulların önemli olması nedeni ile mikroorganizmaları tutabilen özel hepa filtreler kullanılır.
SAADETTİN EYÜBOĞLU
Elektrik Mühendisi
1959 yılında Çanakkale'de doğdu. Haydarpaşa Lisesi'ni bitirdikten sonra 1984 yılında İTÜ Elektrik-Elektronik Fakültesi Enerji Bölümünden Elektrik Mühendisi olarak mezun oldu. Friterm Termik Cihazları A.Ş.'de 1984-1989 yılları arasında klima ve soğutma sistemlerinin otomatik kontrolü ve şantiye montajı alanında çalıştı. Daha sonra AEG-ETİ ve ELTEM ELEKTRİK A.Ş.'de teklif hazırlama mühendisi olarak çalıştı. Halen TURBO MÜHENDİSLİK A.Ş.'nin ortağı olarak koordinatörlük görevini sürdürmektedir.
