34
2
İKLİMLENDİRME-SOĞUTMA
KONTROL ELEMANLARI
2.1 TEMEL KONTROL SİSTEMİ
Mekanik cihazların önemli bir parçası kontrol sistemidir. Kontrol sistemi iklimlendirme
cihazlarının “beyni”dir. Şekil-2.1‘deki klima santrali sadece bir bölüme (zon) hizmet
vermektedir. Örnekte bir sıcaklık duyargası kontrol paneline sinyal gönderir, kontrol paneli de
bir vanaya sinyal gönderir. Bu kontrol elemanları temel bir kontrol sistemini oluştururlar.
a) Duyarga
b) Kontrol cihazı
c) Kontrol edilen cihaz
1) Operatör
2) Vanalar
3) Sinyal dönüştürücü (transdüzer)
4) Damperler
Şekil-2.1 Bir klima santralinin basit olarak kontrolü
35
En basit oda termostatından en karmaşık bilgisayarlı kontrole kadar her kontrol sistemi dört
temel elemana sahiptir. Şekil-2.2‘deki diyagram bir temel kontrol sistemi örneğini
göstermektedir. Temel bir kontrol sistemi daima şu kısımlara sahiptir:
1. Bir duyarga değişkeni ölçer ve izler. Örnekteki değişken sıcaklıktır. Duyarga kontrol
cihazı için bilgi üretir.
2. Bir kontrol cihazı duyargadan bilgi alır, kontrol için bu girişin bir kısmını seçer ve
sonra zeki bir çıkış sinyali üretir. Diğer çeşitli işlevler kontroller tarafından
yapılabilirken, tüm kontrol cihazları bir ayar noktası (set point), fark (diferansiyel
veya salınım kademesi) ve eylem (aksiyon) üretir. Bu terimler daha sonra geniş
olarak açıklanacaktır.
3. Bir kontrol edilen (kontrollü) cihaz kontrol cihazından gelen sinyalle çalışır. Örnekte
vana kontrollü cihazdır, uygun oda sıcaklığı için sıcak su debisini düzenler.
4. Kontrol sistemine güç vermek için bir enerji kaynağı gereklidir. Kontrol sistemlerinin
güç kaynağı elektriksel veya pnömatik olabilir.
Pnömatik kontroller enerji kaynağı olarak sıkıştırılmış hava kullanır. Havanın temiz, kuru ve
yağsız olarak temin edilmesi gerekir. Pnömatik kontrollerinin bir çoğu 15 ila 22 psig basınçla
çalışır.
Elektrik ve elektronik kontroller, alternatif akım (AC) veya doğru akım (DC) gibi farklı
elektriksel güç kaynaklarından beslenebilir. ABD gibi bazı ülkelerde bina şebeke gerilimi 120
VAC ve 60 Hz frekanstadır. Ancak birçok Avrupa ülkesinde ve Türkiye’de besleme gerilimi
230 VAC, 50 Hz frekansa sahiptir.
Bir kontrol sisteminde dört kısım bulunmasına rağmen bazı termostatlarda iki kısım bir kabin
içinde birleştirilebilir. Duyarga ve kontrolün aynı kabin içinde birleştirilmesi için bir zorunluluk
mevcutken işlevleri aynı kalır. Herhangi bir kontrol sistemi için duyarga, kontrol cihazı ve
kontrollü cihaz gerekmesine rağmen gerçek bir sistemde bunların dışında da ek parçalar
mevcuttur.
Şekil-2.3’te örnek olarak bir elektronik DDC (direkt dijital kontrol) sistemi bağlantısı
gösterilmiştir. Burada bir tip direnç sıcaklığı hisseder. Kontrol panelindeki kontrol cihazı bu
duyarga bilgisini ve valfe bir çıkış sinyali gönderir. Valf operatör, kontrol edilen cihazdır,
kontrol cihazından sinyali alır ve uygun konum için ayarlama yapar. Burada elektronik enerji
kaynağıdır. Duyarga, kontrol cihazı ve kontrol edilen cihaz sonraki sayfada detaylı olarak
açıklanmaktadır.
Şekil-2.2 Direkt sayısal kontrol sistemi yapısı
36
Şekil-2.3 Bir direkt sayısal kontrol (DDC) sistemi bağlantısı
2.2 DUYARGALAR (SENSÖRLER)
Bir duyarga, bir değişkeni izler ve ölçer. İklimlendirme değişkenleri sıcaklık nem ve basınçtır.
Farklı tip duyargalar, farklı tip sinyaller üretilir.
Elektrik kontroller: İki konumlu (ON/OFF) kontrol sinyali verir.
Pnömatik kontroller: Değişkeni sinyal dönüştürücü ile hisseden ve özel bir dönüştürücü
kademesinde 3-15 psig ( 20 kPa – 105 kPa ) basınç sinyali üretir.
Elektronik kontroller: Elektronik kontrolün tipleri şunlardır:
Direnç duyargaları: Dirençli sıcaklık cihazlarıdır (RTD) ve sıcaklık ölçmede kullanılır. Örnek
olarak Balco elemanları, bakır, platin, 10K termistörler ve 30K termistörler mevcuttur.
Voltaj duyargaları: Sıcaklık, nem ve basınç için kullanılabilir. Tipik kademeleri 0-5 VDC, 1 ila
15 VDC ve 0 ila 10 VDC’ dir.
Akım duyargaları: Sıcaklık, nem ve basınç için kullanılabilir. Tipik akım kademesi 2-20 mA’
dir.
Duyarga örnekleri Şekil-2.4’te gösterilmiştir.
Şekil-2.4 Duyarga örnekleri
37
Şekil-2.5 Bir elektronik duyarganın sıcaklık-direnç değişimi (BALCO)
Balco elemanından 1000 ohm ölçüldüğünde sıcaklık yaklaşık 21 0C’dir. Sıcaklık 1 0C
arttığında direnç değişimi 3.96 ohm değişir. Bu direnç eğrisinin sıcaklık katsayısı olarak
adlandırılır (TCR eğrisi). Balco da sıcaklıkla direnç artışı ile orantılıdır.
Hissedici eleman, kontrol edilen fiziksel değişkendeki değişmeleri ölçen ve kontrol cihazının
kullanması için orantılı etki veya sinyal gönderen cihazlardır.
2.3 SICAKLIK HİSSEDİCİ ELEMANLAR
Sıcaklık hisseden elemanlar maddelerin şu özelliklerinden yararlanılarak çalışır:
1. Katı, sıvı ve gaz biçimindeki maddelerin genleşmesi,
2. Elektrik direncinin değişmesi,
3. Elektrik motor gücünün şiddeti,
2. Işık- ve ısı radyasyonlarının şiddeti.
Şekil-2.6 Bimetal elemanlı sıcaklık göstergesi
Bimetal Eleman
Bir bimetal eleman birbirine sıcak presle bitiştirilmiş iki farklı metal şeritten oluşur. İki metal
farklı genleşme katsayısına sahip olduğundan sıcaklık değiştiğinde eleman eğilir ve
konumunu değiştirir. Ortamın durumuna ve gerekli harekete bağlı olarak eleman düz şerit, U
şekilli veya spiral sarımlı olabilir (Şekil-). Bu eleman oda tipi, takmalı tip, cıvalı tip, daldırmalı
tipi termostatlarda yaygındır. Kaba sıcaklık ölçümleri için uygundur. Ölçüm aralığı -20/260
0
C'dir ve gecikmeli çalıştıklarından uzaktan kullanıma uygun değildir.
38
Rot ve Tüp Eleman
Bir çubuk (rot) ve boru tipi eleman bir yüksek genleşmeli metal boru ve düşük genleşmeli
çubuktan (rot) oluşur. Çubuğun bir ucu borunun arkasına sabitlenmiş, diğer ucu serbest
hareket edebilmesi için serbest bırakılmıştır. Boru uzunluğu sıcaklıkla değişir, çubuğun boşta
kalan ucu hareket eder. Bu eleman bazı geçmeli ve daldırmalı termostatlarda
kullanılmaktadır.
Contalı Körük Eleman
Bir sızdırmaz körük eleman; buhar, gaz veya sıvı ile doldurulmuş olabilir. Sıcaklık
değişmeleri gaz veya sıvının basıncını ve hacmini değiştirir, sonuçta kuvvet veya hareket
değişimi olur.
Uzun kuyruklu bir hissedici eleman veya kapsül sızdırmaz körüğe veya diyaframa bir kılcal
boruyla bağlanır; sistemin tamamı buhar gaz veya sıvı ile doldurulur. Kuyruktaki sıcaklık
değişmeleri hacim veya basınç değişmelerine neden olur ve kılcal boru üzerinden körüğe
veya diyaframa taşınır. Uzun kuyruklu eleman, sıcaklık ölçüm yeri termostattan uzakta
olduğu durumlarda kullanışlıdır.
Şekil-2.7 Contalı ve körük eleman tipleri
Direnç Elemanlar (RTD)
Sıcaklık değişimine göre değişen elektrik direnç telinden yapılmıştır. Bu elemanlarda, sıcaklık
artışı ile düzgün bir şekilde artan elektrikli iletken dirençli saf metallerin özelliklerinden
yararlanılır, uzak mesafe ölçümlerinde kullanılabilir. Tipik olarak platin, rodyum-demir, nikel,
nikel-demir, tungsten veya bakırdan yapılırlar. Örnek olarak platin -18/150 0C arasında %±0,3
sınırları içinde doğrusaldır. Bu cihazlar, basit devre yapısına ve yüksek doğrusallığa,
duyarlılığa ve mükemmel kararlılığa sahip olduklarından İKS sistemlerinin otomatik
kontrolünde yaygın olarak kullanılırlar.
Düşük sıcaklıklar için nikel, yüksek ısılar için yaklaşık 500°C’ye kadar platin kullanılır. İletken
uzunluğunun, ölçme hassasiyetine pratikte etkisi olmaz. Norm ölçme direnci, Pt 100, 0°C’de
direnç 100 Ω değerindedir. Platindeki direnç değişimi platinde %0,2/ K’dir.
39
Şekil-2.8 Direnç elemanlı termometre propları
Şekil-2.9 Elektronik termometreler
Termistör
Sıcaklık değişimi ile elektriksel direnci değişen özel bir çeşit yarı iletkendir. Çubuk plaka veya
boncuk biçiminde imal edilirler. Bu amaçla kullanılan metal-oksitlerin dirençleri sıcaklıkla
büyük değişik gösterir. Genellikle sıcaklık arttıkça direnci azalan elemanlar (NTC, negatif
sıcaklık katsayılı) kullanılır. Fakat özel amaçlarla direnci sıcaklıkla artan (PTC, pozitif sıcaklık
katsayılı) elemanlar da mevcuttur.
Direnç değişikliği metalik dirençlerden yaklaşık 10 kat daha büyüktür. Yaklaşık %5/K.
Örneğin 1K’lık sıcaklık değişiminde 1000 Ω kadar değişebilir, böylece tam bir ölçüm mümkün
olur. Onların sıcaklı-direnç karakteristik eğrileri geniş bir bölge için doğrusal değildir. Özel bir
sıcaklık aralığında bu cevabı doğrusal değişime dönüştürmek için çeşitli teknikler kullanılır.
Sayısal kontrol ile kullanılan bir teknik, bir bilgisayara “karşılaştırma tablosu” depolanarak
sıcaklık haritalarıyla ölçülen direnç karşılaştırılır. Tablo eğriyi küçük kısımlara böler ve her
bölüm onun doğrusal kademesi üzerinde kabul edilir.
Termistör elemanı, ayakları ile bir galvanometreli köprü devresine bağlanabilir ve kalibre
edilebilir. Bu ölçme yönteminin kolay, hassas ve hızlı olması gibi üstünlükleri vardır.
Termistörler, çoğunlukla termo-eleman ile sıcaklık ölçümlerinde referans sıcaklığının
ayarlandığı elektronik sıcaklık ayarlama devrelerinde veya hassasiyeti büyük olan ve sınırlı
çalışma aralıklarına sahip uygulamalarında kullanılırlar. Örnek olarak split klima sistemleri
verilebilir.
Uygun devrelerle kullanıldığında transistör gibi bazı elektronik elemanlar duyarga olarak
kullanılabilir (Şekil-2.10).
Şekil-2.10 Elektronik sıcaklık hissedicileri
40
Termal Eleman (Termokupl)
Birbirine bağlı uçları arasında sıcaklık değişiminin fonksiyonu olarak değişen voltajın
meydana geldiği iki farklı metalin birleşmesidir. Tellerin yapılmış oldukları malzemelere ve
birleşme noktasının bulunduğu ortamın sıcaklığına bağlı olarak teller arasında bir
elektromotor kuvveti oluşur.
Eğer farklı metallerden (örneğin bakır ve konstantan) oluşan iki telin temas yeri ısıtılırsa, ve
aynı zamanda diğer uçları soğuk tutulursa, o zaman bir elektriksel gerilim (termal gerilimi)
meydana gelir. Bu, sıcak ve soğuk temas yerinin (lehim yeri) arasındaki sıcaklık farkıyla
hemen hemen doğru orantılı olarak yükselir ve bir mili voltmetrede okunabilirler.
Sıcaklık ölçümlerinde termokuplların platin/nikel dirençli ölçüm cihazlarına göre hassasiyetleri
daha azdır. Termokupllar, düşük maliyetleri, kullanım kolaylıkları ve orta derece güvenlikleri
ile oldukça yaygındırlar.
Şekil-2.11 Termal elemanların (termokupl) termostat ve köprü devresi ile bağlanması
Şekil-2.12 Termal eleman tipleri (termokupllar)
Sıvılı Termometreler
Sıvılı termometreler, ısıtma, soğutma, havalandırma ve iklimlendirme uygulamalarında
kullanılırlar. Bu kullanımların bazıları, soğutucu, ısıtıcı akışkan ve hava sıcaklıklarının
belirlenmesidir. Yüksek doğruluk ve düşük maliyetlerinden dolayı cıvalı cam termometrelerin
sıcaklık ölçümlerinde kullanımı oldukça yaygındır. Fakat gazlardaki ölçümlerde ısıl ışınımdan
etkilenirler. Teorik ölçüm aralıkları -38/550 0C'dir.
41
Şekil-2.13 Cep tipi termometreler
Işımalı Termometreler (Kızılötesi Termometre, Pirometre)
Işınım termometreleri, bir yüzeyden kaynaklanan ışınımı ölçülmeye yarar. Mutlak sıcaklık (K)
ile doğru orantılıdır. Toplam ışınım termometresi ( l = 0,2 mm’den 20 mm arasındaki dalga
boyu aralığındaki ışınları kapsamaktadır), Dalga ışınım termometresi (örneğin l = 8,0…12,0
mm) ve spektral ışınım termometreleri (örneğin l = 0,65 mm) olarak ifade edilir. Yüzeyin,
emisyon derecesinin saptanması halinde, yüzey sıcaklığı temas etmeden ölçülebilir. Bu
ulaşılması zor olan soğutma-klima serpantinlerindeki sıcaklık ölçümleri için önemli bir
avantajdır.
Ölçüm alanı –100°C’den 5000°C’ye kadardır. Yaklaşık 0°C’den 50°C’ye kadar ölçüm alanlı
duyargalar ve soğutma tavanlarında yüzey sıcaklığı dağılımının ölçülmesi için çözünürlüğü
0,1 K olması gerekir.
Şekil-2.14 Işınım termometresi
2.4 NEM HİSSEDEN ELEMANLAR
Higrometreler ve nem duyargaları ortam havasının veya hareket halindeki havanın bağıl
nemini ve çiğ nokta sıcaklığının ölçümünde kullanılırlar. Malzemeler atmosferik neme
doğrudan tepki verdiklerinden bağıl nemde doğrudan ölçülmüş olur. Otomatik kontrol
sistemlerinde iki temel nem duyarga tipi kullanılır: Mekanik higrometreler ve elektronik
higrometreler.
42
Bir mekanik higrometre higroskopik malzeme prensibi üzerine çalışır, genellikle neme duyarlı
naylon veya kabarcıklı polimer malzeme kullanılır, su buharına maruz kaldığında nemi tutar
ve genleşir. Boyut ve yapı değişimi bir mekanik bağlantı ile denetlenir ve bir pnömatik veya
elektronik sinyale dönüştürülür. Diğer higroskopik malzemeler; saç, ahşap, kağıt veya
hayvan zarı gibi organik malzemeler. Örnek olarak higroskopik bir tuz olan lityumklorür,
havadaki suyu şiddetli bir şekilde, çözeltinin buhar basıncı ile hava arasında bir denge
oluşana kadar emer.
Elektronik higrometreler, hissedici elemanda kapasite ve /veya direnci kullanırlar. Direnç
elemanı bir higroskopik bir madde ile kaplanmış iletken ızgaradır. Izgaranın iletkenliği tutulan
nemle değişir; böylelikle direnç, bağıl neme uygun olarak değişir. İletken eleman bir alternatif
akım tahrikli Wheatstone Köprüsü ile bağlanır ve nem değişmelerine hızlıca cevap verir.
Kapasite elemanı iletken olmayan bir film zar ile kaplanmıştır. Bu eleman iki tarafından metal
elektrotla kaplanmış ve gözenekli bir plastik kapsüle monte edilmiştir. Bağıl neme karşılık
duyarganın kapasite değişmeleri, bağıl nemin yükselmesine karşılık doğrusal değildir. Sinyal
doğrusal hale getirilerek ve sıcaklık yükseltici devre ile dengelenerek bağıl nem değişimi %0100 arasında çıkış sinyali sağlanır.
Şekil-2.15 İnsan saçından yapılmış higrometre
Şekil-2.17 Elektronik nem ölçer
Şekil-2.16 Lityum klorürlü nem ölçer
Şekil-2.18 Nem kaydedici
43
Şekil-2.19 Higrostat
Şekil-2.20 Termo-higrometre
Şekil-2.21 Nem duyargaları ve kesiti
Şekil-2.22 Duvar tipi higrostat
Şekil-2.23 Çeşitli nem duyargaları
44
Çiğ Noktası Duyargaları
Çiğ noktası duyargaları, soğuk yüzeylerde ki yoğuşma riskinin (örneğin soğutma tavanları
için su gidiş hatları) doğrudan kontrol edebilmek için kullanılır. Bu duyargalar, iletken film
veya kapasite nem ölçerler gibi imal edilmişlerdir ve doğrudan soğuk yüzey üzerine monte
edilirler. Eğer yüzey sıcaklığı, havanın çiğ noktası sıcaklığına yaklaşırsa, sınır değerinin (sınır
tabakasında bağıl nem %95) aşılması halinde yoğunlaşma riski ortaya çıkar.
Şekil-2.24 Çiğ noktası transmitteri
Şekil-2.25 Çiğ noktası monitörü
2.5 BASINÇ HİSSEDEN ELEMANLAR
Basınç hisseden elemanlar, basınç aralığına bağlı olarak üç genel sınıfa ayrılabilirler:
Basınç ve vakum değerleri kg/cm2 veya mmHg (mm civa) cinsinden ölçüldüğünden, eleman
genellikle körük, diyafram veya Bourdon tüpüdür. Ölçüm elemanının bir tarafı atmosfere açık
olabilir ki bu durumda eleman, atmosferik seviyenin üstündeki veya altındaki basınçlara
cevap verebilir.
Hava kanalındaki statik basınç genelde su sütunu cinsinden ölçüldüğünden ölçüm elemanı,
yağ içine daldırılmış ters bir çan, geniş bir diyafram veya geniş esnek bir metal körüktür.
Orifislerle bağlantılı olarak kullanılırsa fark basınçlarını da ölçebilir. Örnek olarak pitot tüpleri
ile hem statik hem de dinamik (hız) basıncını ölçebilirler.
Üzerindeki basınca bağlı olarak direnci veya kapasitansı değişen yarı iletkenler hassas
kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Basınç Dönüştürücüler (Transmiterler ve Transdüzerler)
Bir pnömatik basınç transmiteri bir körüğün, diyaframın veya Bourdon tüpü mekanizmasının
hareketini mutlak basınca, gösterge basıncına veya fark basıncına dönüştürür. Bazı uygun
bağlantılarla düzenlendiğinde bu mekanik hareket bir kontrol cihazı için hava basıncında
değişme oluşturur. Bazı durumlarda hissedici ve kontrol işlevi, bir basınç kontrolü olarak tek
bir elemanda birleştirilir.
Bir elektronik basınç transdüzeri bir potansiyometreyi veya fark transformatörünü çalıştırmak
için bir diyaframın veya Bourdon tüpünü mekanik olarak hareketlendirmesinde kullanılabilir.
Bir diğer tip transdüzer gergin bir diyafram üzerinde gerilim ölçer kullanır. Gerilim ölçer
diyaframa uygulanan kuvvet sonucu oluşan yer değiştirmeyi denetler. Elektronik devreler,
standart bir çıkış sinyali üretmek için sıcaklık dengelenmesini ve yükseltilmesini sağlar.
45
Şekil-2.26 Silikon basınç duyargaları
Şekil-2.27 Fark basınç duyargası
Şekil-2.28 PC'ye bağlanabilen basınç hissediciler
Şekil-2.29 Basınç göstergeleri
Şekil-2.30 Basınç transdüzerleri
46
Şekil-2.31 Kriojenik basınç transdüzeri
Şekil-2.32 Milivolt çıkışlı basınç transdüzeri
2.6 SIVI AKIŞINI HİSSEDEN ELEMANLAR
Sıvı akışını hisseden elemanlar, çeşitli temel hissetme prensiplerini ve aşağıdaki aygıtları
kullanabilirler: Orifis (delik) plakası, Pitot tüpü, venturimetre, akış nozulları, türbinmetre,
rotametre, pervaneli akış ölçer ve dalga geçirmeyen akış ölçer.
Dalga geçirmeyen akış ölçerler bir Doppler etkili ölçer gibi kullanılır ve borunun dışından
bağlanarak ölçüm yapabilir. Diğer akış ölçerler akışkan hattına bağlanırlar.
Bunların her birisinin ölçüm aralığı, hassasiyeti ve karmaşıklığına bağlı olarak değişen ve
farklı durumlar için tercih edilme nedenleri vardır. Genelde fark basınç tipli aygıtlar (orifis
plakalar, Pitot tüpleri, venturiler ve akış nozulları) basit olup fiyatları uygundur, ancak ölçme
sahası sınırlıdır. Bu elemanların hassasiyetleri uygulama ve kullanım şekline bağlıdır.
Şekil-2.33 Basınç-akış transmiteri
Şekil-2.34 Mini hava hız ölçer (anemometre)
Şekil-2.35 Akış hissediciler
47
Şekil-2.36 Debi ölçer
Şekil-2.37 Deplasmanlı debi ölçer
Şekil-2.38 Sıcak telli hava hız ölçerleri (anemometre)
Şekil-2.40 Pervaneli anemometre
Şekil-2.39 Pervaneli anemometre
Şekil-2.41 Pitot tüpü
48
Şekil-2.42 Rotametre tipi debi ölçerler
Şekil-2.43 Kadranlı akış ölçer
Şekil-2.44 Elektromanyetik akış ölçerler
Şekil-2.45 Gaz debi ölçer
49
Şekil-2.46 Hız transdüzeri
Şekil-2.47 Akış transmitteri
2.7 SEVİYE ÖLÇÜM DUYARGALARI
Seviye ölçüm duyargaları; mekanik şamandralı, şamandralı-mekanik-elektrik
dönüşümlü, kapasitif, endüktif, fotoselli veya ultrasonik olabilir.
Şekil-2.48 Ultrasonik seviye ölçümü
Şekil-2.49 Seviye transmitteri
direnç
50
Şekil-2.50 Ultrasonik seviye kontrol cihazı
Şekil-2.51 Ultrasonik seviye ölçümü
Şekil-2.52 Sıvı seviye duyargaları
2.8 İÇ HAVA KALİTESİ ÖLÇÜM DUYARGALARI
İç hava kalitesi kontrolü iki bölümden oluşur: Havalandırma kontrolü ve kirlilik önleme.
Havalandırma kontrolü, ortamdaki karbondioksit (CO2) veya diğer kirleticilerin seviyelerinin
ölçümüdür ve dış havadan iç mekana giren kirleticilerin kontrol edilmesidir. Talep kontrollü
havalandırma kullanılan tüm hacimlerde uygun havalandırma seviyelerinin sağlanmasına
yardım eder. Karbon dioksit (CO2) için tipik kontrol seviyesi 800 ila 1000 ppm’dir. ASHRAE
Standart 62’de, uygun iç hava kalitesini sağlamak için gerekli havalandırma üzerine daha
geniş bilgi mevcuttur.
Kirlilik önleme duyargaları, tehlikeli ve zehirli maddelerin seviyelerini izler, alarm sinyali üretir
ve/veya bina otomasyon sistemine düzeltici eylem için haber verir. Bu tip duyarganın bir
örneği karbon monoksit (CO) duyargası olup araç garajlarındaki CO seviyelerini kontrol eder
ve uyarır. Ayrıca oksijen duyargaları, kapalı mekanlarda ve soğuk odalarda bir soğutucu
akışkan kaçağı olması halinde havalandırma ve alarm için kullanılır. Bu duyargaların seçimi
ve uygulamaları izlenecek maddeye ve yapılacak eyleme göre belirlenir.
2.9 AYDINLATMA SEVİYE DUYARGALARI
Analog aydınlatma seviye transmiterleri, bina otomasyon stratejileri ve enerji tasarrufu
uygulamalarında kullanılacak ortam aydınlatma seviyelerini kontrolüne izin verecek çeşitli
konfigürasyonlarda ambalajlanmıştır. Bazı örnekleri, tavana monte edilmiş iç mekan lamba
51
duyargaları olup odadaki aydınlatma seviyesini ölçer; ve iç mekan camlı tavan duyargaları,
camlı tavanlardaki ve diğer aydınlatma açıklıklarında aydınlatma seviyelerini izleme ve
kontrol etmede kullanılır.
2.10 GÜÇ AKTARMA DUYARGALARI
Pasif elektronik cihazlar, güç ileten kablolar etrafındaki manyetik alanı hissederek güç
devrelerinde ucuz kontrol çözümü oluştururlar. Bir kablo, güç için endüktif bağlantılı bir
duyarga yapısında olup akımı izlemek için analog sinyal çıkışı verir veya kullanıcı ayar
seviyesinde alarmı açmak için bir anahtarı çalıştırır.
52
2.11 KONTROL CİHAZLARI
Bir kontrol cihazı duyarga sinyali ile istenen ayar noktasını karşılaştırır ve kontrollü cihazın
çıkış sinyalini düzenler. Sayısal kontroller kontrol işlevini, bir mikro-işlemci ve kontrol
algoritması kullanarak gerçekleştirir. Kontrol cihazı ve duyarga, oda termostatı gibi tek bir
cihazda birleştirebilir veya iki ayrı cihaz olarak da bulunabilir.
Kontrol cihazı sinyali duyargadan alır ve ayar noktası, hassasiyet ve eylemle birlikte bir çıkış
sinyali üretir. Bu cihazların sinyal tipleri aşağıdaki gibidir.
Elektrik Kontroller
İki konumlu kontrol için kontrol, çıkışı bir brülör veya pompayı çalıştıran basit bir elektrik
kontağı, yay dönüşlü vana veya damper motorunun hareketlenmesi olabilir. Tek kutuplu çift
yönlü (TKÇY) anahtarlama devresi, üç bobinli tek yönlü motor operatörünü kontrol etmek için
kullanılır. TKÇY devreler ayrıca ısıtma ve soğutma uygulamalarında da kullanılabilir. Tek
kutuplu tek yönlü (TKTY) veya TKÇY anahtarlama devreleri zamanlama, iki konumlu eylem
olarak düzenlenebilir. TKÇY anahtarlama devresine bir ara (nötr) konum eklenerek yüzer
kontrol çıkışı elde edilebilir. Bu kontrol eylemi, geniş bir kısma kademesinde yavaş tepkiye
sahiptir.
Dalga modülasyon kontrolü, yüzer kontrol üzerinde bir iyileştirmedir. Kontak aralığında daha
yakın kontrol sağlar. Gerçek durum ayar noktasına daha yakınlaştığında, yakın kontrol için
dalga aralığı kısaltılır. Gerçek durum ayar noktasından uzaklaştığında dalga aralığı uzatılır.
Oransal kontrol, bir elektriksel operatörü veya kontrollü cihazın konumlandırması için çıkış
sinyalini sürekli (dorusal) veya artımlı (kademeli, modülasyonlu) olarak değiştirir.
Pnömatik Kontroller
Pnömatik alıcı kontroller normal olarak, değişken bir hava basıncı oluşturmak için bir
pnömatik eleman ile hissedilen değişkene tepki olarak kuvvet veya konumlandırmayı
birleştirir. Kontrol yöntemi genelde oransaldır, ancak oransal ve integral gibi diğer yöntemler
de kullanılabilir. Bu kontroller genellikle rölesiz, direkt röleli veya ters etkili olarak
sınıflandırılır. Rölesiz pnömatik kontroller düşük debili çıkış kullanır. Bir röle tipi kontrol cihazı
kontrol için hava debisini değiştirerek röleyi hareketlendirir. Röle, değişkenin (hava basıncı)
değişmesine hızlıca cevap verir.
Kontroller daha sonra, direk veya ters etkili olarak imalat şekline göre de sınıflandırılır. Direkt
etkili kontroller, kontrollü değişken arttığında çıkış sinyalini de arttırır. Ters etkili kontroller,
kontrollü değişken azaldığında çıkış sinyalini arttırır. Bir ters etkili termostat, sıcaklık
düştükçe çıkış basıncını arttırır.
Kontrol çıkışları 3-15 psig (21- 105 kPa) arasındadır.
Elektronik Kontroller: Temel olarak iki tip elektronik sinyal vardır. Voltaj çıkışı 0-10 VDC, 215 VDC veya kontrol cihazına bağlı olarak farklı kademelerde olabilir. Voltaj çıkışlılar, akım
çıkışlı sinyale göre bazı dezavantajlıdırlar, çünkü voltaj sinyali uzun kablolar üzerinde
bozulmaya karşı hassastır.
Akım çıkışları 2-20 mA arasında değişir. Uzun kablolarda çok az akım değişmesi onların
avantajlarıdır.
53
Şekil-2.53 Kontrol cihazı tipleri
Birçok kontroller bir kontrol paneli içine yerleştirilmiştir. DDC elektronik kontroller olması
halinde kontrolün kendisi bir kontrol paneli olabilir.
Şekil-2.54 Bir kontrol cihazında sıcaklığa bağlı çıkış geriliminin değişimi
Sinyal duyargadan kontrole gönderilir. Bu örnekte odada istenen sıcaklık veya ayar noktası
22,5 0C’dir.
Elektronik kontrol 21 0C de 6 VDC çıkışa ve 22 0C de 9 VDC çıkışa sahiptir. Şayet değişim
(diferansiyel) kademesi 1,5 0C ise buna göre sıcaklık değişimini sağlayacak voltaj değişimi
belirlenir. Sonra çıkış sinyali kontrol edilen cihaza gönderilir.
Elektronik Direkt Sayısal Kontrol Sistemi(DDC)
Elektronik direkt sayısal kontroller daha çok direkt sayısal kontroller (DDC) olarak bilinir.
1980’li yılların başlarında pazara girmişlerdir. Bir sayısal kontrol cihazı bir veya daha fazla
kontrol döngüleri üzerindeki kontrol algoritmasını icra etmek için bir mikro-işlemci kullanır.
Bu kontroller elektronik ve mikro işlemci tabanlıdır ve doğru çalıştırmak için programlama
gerektirir. Bu cihazlar kendi programlarıyla tekrar tekrar çalışırlar. Her defasında kontrol
cihazı kendi programını tanımlar ve yeni girişleri tarar (okur). Bir DDC kontrol cihazı her
saniyede çok sayıda tarama yapabilecek kadar hızlıdır. Her bir tarama ile çıkışlar için
ayarlama yapılır. Aşağıdaki örnekte bir DDC kontrol cihazı üç yollu soğuk su karıştırma
vanasını ayarlayarak oda ayar noktasının 23 0C’de tutar.
54
Şekil-2.55 Bir DDC kontrol cihazı ile soğuk su serpantinin oransal kontrolü
Bir DDC cihazı platin, bakır veya 10K termistör gibi çok sayıda diğer duyarga girişleri
kullanılabilirse de bir duyarga gibi kullanılabilir. Diğer girişler voltaj (1-5 VDC) veya akım (220 mA ) girişi olabilir. Kontrol cihazı sinyali yükseltir ve bir ayar noktası, bir eylem bir kurma
kademesi oluşturur. Kontrol cihazı çıkışları optimize eder, çıkışlar veya giriş çıkış eğilimleri
diğer kontrollerle uyumlu hale getirir. Bilgiler diğer kontrollerle paylaşılabilir. Kontrolden çıkan
çıkış operatöre sarı kablo ile ve 0-12 VDC veya 2-20 mA sinyalle taşınır.
Oransal kontrol kontrolün yaygın bir formudur. Oransal kontrol bir sıcaklık gibi bir ayar
noktasının altında ve üstündeki salınımlarla sabit tutmaya çalışır. Oda soğutmasında
kullanılan bir oransal kontrol grafiği aşağıda gösterilmiştir.
Şekil-2.56 Bir DDC kontrol sistemi ile bir soğuk su serpantininin oransal kontrol diyagramı
DDC sistemi Şekil-2.53’ de bir odayı 23 0C bir ayar noktası ile kontrol etmiştir. Bu ayar
noktasında vana orta konumda, serpantinde % 50 soğutma çıkışı ile temsil edilir. Odaya
55
kalabalık bir insan grubunun girdiğini var sayalım. İnsanlar ısı yaydıklarından oda sıcaklığı
yükselecektir. Kontrol cihazı sinyali arttırarak cevap verecek, operatör üzerinden normalde
kapalı soğutma valfi açılacaktır. Kısma kademesine ve ayar noktasına bağlı olarak her bir
sıcaklık değeri bir operatör konumuyla temsil edilir. Örnek olarak orta konum 23 0C ye
ulaşmaktadır. İnsanların odaya girmesi sonucu oluşan ağır soğutma yükü sıcaklığın 25 0C ye
tırmanmasına ve valf strokunun tamamen açılmasına neden olacaktır. Ardından insanlar
odadan ayrılınca soğutma yükünün hafiflemesine neden olacaktır. Sıcaklık düşer ve operatör
ters yönde işler, oda sıcaklığı 22 0C’ye düştüğünde vanayı tamamen kapatır. Önceki iki
örnekte görüldüğü gibi sıcaklık sistemin soğutma yüküne bağlı olarak 2 0C’lik bir kısma
kademesinde salınım yapar. Sadece maksimum yükün % 50 si olduğunda ortam sıcaklığı
ayar noktası ile kesin uyuşacaktır.bununla birlikte sıcaklık salınımları birçok insan tarafından
hissedilemez.
2.12 KONTROLLÜ CİHAZLAR
Bir kontrollü cihaz kontrol cihazından gelen sinyale bağlı olarak iş görür. Oldukça farklı
kontrollü cihazlar mevcuttur. Bazı örnekler şunlardır;
Elektronik Kontrollü Cihazlar: Modülasyonlu veya iki konumlu (AÇ/KAPAT) olabilir. Örnek
olarak hidrolik operatörler voltaj (VDC) veya akım (mA) sinyaline uygun olarak tasarlanırken,
elektronik röleler iki konumlu çıkışlarda kullanılır.
Elektrik Kontrollü Cihazlar: İki konumlu cihazlar olup elektrikli ısıtmada, direkt genleşmeli
soğutmada iki konumlu damper ve vanaların kontrolünde kullanılır.
Pnömatik Kontrollü Cihazlar: Modülasyonludur. Pnömatik operatörler kendi yay
kademeleriyle tanımlanır. Yaygın olan yay kademeleri 3-8 psig (21- 56 kPa), 5-10 psig (35-70
kPa) ve 8-13 psig (56-91 kPa) dır.
Kontrollü cihazların kombinasyonu da mümkündür. Örnek olarak elektronik kontroller bir
pnömatik operatörü çalıştırabilir. Ayrıca oransal elektronik sinyaller bir transdüzerle
gönderilebilir ki bu cihaz bu sinyali bir pnömatik operatörde kullanılacak şekilde oransal
pnömatik sinyale dönüştürür. Bunlar elektronik pnömatik (E-P) transdüzerler olarak bilinirler.
Katı hal adaptörleriyle birlikte elektrik motorları elektronik sinyallere uygun hale gelir.
Pnömatik kontroller basınç-elektrik anahtarları (P-E) yardımıyla iki konumlu kontrol çıkışı
verebilir.
Bu operatör hem pnömatik kontrolle hem bir elektronik kontrolle çalışabilir ki onun sinyali bir
transdüzerden verilir.
Bir elektronik kontrolün bir transdüzer bağlanmasına bir örnek olarak; 6 VDC sinyal 3 psig
basınca çevrilerek valfin açılmasına neden olur. 9 VDC de transdüzerden çıkış sinyali 13
psig sinyal gönderdiğinde valf stroku tamamen kapalı konuma gelir.
56
Şekil-2.57 Bir elektronik kontrolün transdüzer yardımıyla vanayı kontrol etmesi
Kontrol Eylemi: Pnömatikten DDC elektronik kontrollere kadar tüm kontroller bir eyleme
sahiptir. Onlar direkt etkili veya ters etkili olabilir.
Direkt etkilinin anlamı; duyarganın giriş sinyali arttığında kontrol çıkış sinyali de artar. Örnek
olarak oda sıcaklığı (değişken) 21 0C den 21,5 0C ye değiştiğinde kontrol çıkışını 10 dan 12
mA‘e değiştirir. Aşağıda görüldüğü gibi duyarga aratan bir giriş sinyali algılar (sıcaklık),
kontrol cihazı kendi çıkışını arttırmakla (basınç) buna cevap verir, normalde açık valf
kapanmaya çalışır ve sıcak su debisi azalır.
Şekil-2.58 Direkt etkili pnömatik vananın kontrolü
Bu kontrol girişi (sıcaklık) ve onun çıkışı (akım) arasındaki ilişki aşağıdaki grafikte
gösterilmiştir.
57
Şekil-2.59 Direkt etkili kontrol girişi(sıcaklık) ile kontrol çıkışı (akım) arasındaki ilişki
Ters etkilinin anlamı değişken (örnek olarak sıcaklık) arttığında kontrol cihazının çıkışı azalır.
Örnek olarak oda sıcaklığı 20 0C den 21,5 0C ye yükseldiğinde kontrol çıkışı 8,1 den 7,3 MA
değerine azalır. Şekil-2.59’daki örnekte duyarga sıcaklıkta bir artışı hisseder, kontrol cihazı
vanaya gönderdiği sinyalle çıkışta bir azaltmayla cevap verir. Normalde açık vana
kapanmaya başlar ve ısıtma miktarı azalmaya başlar.
Şekil-2.60 Ters etkili pnömatik vananın kontrolü
58
Şekil-2.61 Ters etkili kontrol girişi(sıcaklık) ile kontrol çıkışı (akım) arasındaki ilişki
Kontrol cihazlarının eylemi iklimlendirme uygulamalarına uyumlu olmalıdır. Normalde açık
fanlar daima direkt etkili kontroller kullanır. Şayet normalde açık bir ısıtma valfine ters etkili
bir kontrol cihazı yerleştirilmişse sıcaklık yükseldikçe ısıtma vanası açılacaktır. Bir ters etkili
kontrol cihazı normalde açık ısıtma valfine asla uygun değildir.
Aşağıdaki tablo farklı uygulamalar için doğru kontrol eyleminin belirlenmesi yardımcı olmak
üzere geliştirilmiştir. Tabloyu kullanmak için ilk olarak doğru uygulamadan çıkılır: sıcaklık için
ısıtma veya soğutma seçilir; nem için nemlendirme veya kurutma; basınç için duyarganın
kontrollü cihazın basma veya emme tarafında olup olmadığı belirlenir.
İkinci adım uygulamanın nasıl durduğunun belirlenmesidir. Örnek olarak ısıtma durduğunda
tam açık veya tam kapalımıdır? Bu sorular bir kez cevaplandığında kalan kolon aşağıya
doğru takip edilir ve takip edilen satır ile kesiştirilerek uygulama için uygun eylem bulunur.
Örnek: Antalya’da normalde açık soğutulmuş su valfini kontrol ediyorsunuz. Bu örnekte
soğutma kolonu kullanılır. Florida da ısıtmaya kıyasla soğutma daha fazladır. Valf normalde
açık olacağından "açık olduğunda sistem durur" satırı kullanılır. Kolon ve satırın kesiştiği yer
ters etkilidir(TE). Sıcaklık arttığında, sinyal düşer, soğuk su vanasının normalde açık
konumuna gelmesine izin verir. Sıcaklık değiştiğinde sinyal artar, normalde açık soğuk su
vanası kapanır.
Kontrol eylemi oldukça önemlidir. Sonraki sayfalardaki örnekleri gözden geçirerek
kontrollerinin direkt etkili veya ters etkili olup olmadıklarını belirleyiniz.
59
TABLO-2.1 İklimlendirme sistemlerinde kullanılan kontrol eylemi tipleri
Kontrol Eylemi
Talimatname:
1-Sistem uygulamasından çıkan
2-Durma konumundan çıkan
Açık olduğunda sistem durur
 Normalde açık delikler,
vanalar veya damperler.
 Normalde kapalı elektrik
kontakları
Kapalı
olduğunda
sistem
durur
 Normalde
kapalı
delikler, vanalar veya
damperler
 Normalde
açık
elektronik kontaklar
Isıtma
Nemlendirme
Basınç (kontrollü cihazda akış
yönünde hissetme)
Soğutma
Kurutma
Basınç (kontrollü cihazda akışa
karşı hissetme)
DİREKT ETKİLİ
TERS ETKİLİ
TERS ETKİLİ
DİREKT ETKİLİ
Örnek İnceleme
1) Üfleme hava duyargası normalde açık su valfini düzenlemektedir. Kontrol cihazının eylemi
nasıl olmalıdır?
a) Direkt etkili
b) Ters etkili
Şekil-2.62
2) Bir dönüş hava duyargası kurutma için normalde kapalı soğutulmuş su valfini
düzenlemektedir. Kontrol cihazının eylemi nasıl olmalıdır?
a) Direkt etkili
b) Ters etkili
60
Şekil-2.63
3) Bir statik basınç duyargası normalde kapalı giriş damperini 500 Pa da kalacak şekilde
düzenliyor. Kontrol cihazı için hangi eylem gereklidir?
a) Direkt etkili
b) Ters etkili
Şekil-2.64
2) Bir oda duyargası bir odanın sıcaklığı 22 0C de kalacak şekilde direkt genleşmeli soğutma
çevrimini kontrol ediyor. Kontrol cihazı için hangi eylem gereklidir?
a) Direkt etkili
b) Ters etkili
Şekil-2.65
61
5) Karışım hava duyargası normalde kapalı dış hava damperini ve açık dönüş hava
damperini sıcaklık 13 0C de kalacak şekilde düzenler. Kontrol için hangi eylem gereklidir?
a) Direkt etkili
b) Ters etkili
Şekil-2.66
2.13 YENİDEN AYAR (RESET)
Yeniden ayar kelimesi iklimlendirme sistemlerinde farklı anlamlara sahiptir. Yeniden ayar bu
örnekte bir ikincil sinyal üzerinde ayar noktasının otomatik olarak tekrar yerine oturtulmasıdır.
Konfor sebepleri için, daha iyi kontrol için veya enerji tasarrufu için ayar noktası yeniden
ayarlanabilir. Yeniden ayarlamanın yaygın bir örneği sıcak su yeniden ayarlaması olarak
adlandırılır. Sıcak su ayarlaması sun sıcaklığı ayar noktasını dış hava sıcaklığı yükseldikçe
düşürür. Şayet dış hava sıcaklığı -18 0C ise bina 82 0C de su gerektirir. Dış hava sıcaklığı
arttıkça sıcak su ayar noktası düşmektedir.
Şekil-2.67
62
Her yeniden ayar uygulamasında en az iki duyarga vardır. Yukarıdaki örnekte duyargalardan
biri dış havayı diğeri ise sıcak besleme suyunun sıcaklığını hisseder. Hangi duyarganın
birinci duyarga ve hangisinin ikinci duyarga olduğu çok önemlidir. Birincil duyargayı
belirlemek için "kontrol cihazını hangisi kontrol ediyor?" sorusunu sorun. Bu örnekte bir
duyarga dış havada ve bir duyarga sıcak sudadır. İkisinden biri sıcak su kontrol edilebildiğine
göre sıcak su duyargası birincil duyargadır. Dış hava duyargası ikincil duyargadır. İkincil
duyarganın işlevi yeniden ayarlamadır veya kontrolün ayar noktasını otomatik olarak
değiştirmektedir.
Her yeniden ayar uygulaması bir yeniden ayar planı kullanır. Bu plan makine
mühendislerince belirlenir. Bir sıcak su yeniden ayar planı sonraki sayfada gösterilmiştir.
YENİDEN AYAR PLANI
DIŞ HAVA SICAKLIĞI
SICAK SU AYAR NOKTASI
0
- 18 C
82 0C
21 0C
32 0C
"eylem" kavramı direkt ve ters olarak tanımlandığı gibi "yeniden ayar" kavramı da direkt veya
ters olarak tanımlanabilir. Yukarıdaki sıcak su yeniden ayarı, ters etkili yeniden ayar
örneğidir.
Ters Yeniden Ayar
Çok yaygın iki tip yeniden ayar tipinden biri ters yeniden ayardır. Ters yeniden ayar,
kontrolün ayar noktası arttığında ikincil duyarga sinyali düşüyor anlamındadır. Yukarıdaki
örnekte dış hava sıcaklığı düştükçe sıcak su ayar noktası yükselir.
Şekil-2.68 Ters yeniden ayar
Direkt Yeniden Ayarlama
Direkt yeniden ayarlama ile ikincil sinyal girişi arttığında ayar noktası da artar. Direkt yeni
ayarlama, ters yeni ayara göre daha az görülür. Direkt yeni ayarlamaya bir örnek "yaz
dengelemesi" olarak bilinen bir uygulama olup aşağıda gösterilmiştir.
63
Şekil-2.69 Direkt (düz) yeniden ayar
Soğutmanın (iklimlendirme) ilk başlangıcında alış-veriş merkezlerinin tanıtımları bu
merkezlerin yıl boyunca 22 0C de konforlu olduklarını anlatır. Bu durum yaz mevsiminde
havalar çok ısındığında hassasiyet arz eder. İnsanlar 38 0C dış hava sıcaklığına göre
giyindiklerinden alış-veriş merkezine geldiklerinde oldukça üşürler. Yaz dengelemesi bu
problemi ortadan kaldırmak için kullanılır. Yaz dengelemesinde dış hava sıcaklığı
yükseldikçe bölümün (zon) ayar noktası da yükselir. İkincil sinyal ve ayar noktası aynı yöne
gider. Bu uygulamanın tipik yeni ayar planı aşağıdaki gibidir.
Yaz Dengeleme Yeni Ayar Planı
Dış hava sıcaklığı
Tam ayar noktası
22 0 C
22 0C
0
20 C
26 0C
Bu uygulama gün boyunca birçok sayıda insanın girip çıktığı örnek olarak alış-veriş merkezi
veya banka gibi yerlerde kullanılır. Şayet bu uygulama kullanılırsa uygun konfor için havadan
nem alma işleminin sağlanması önemli olabilir.
Ters ve Direkt Yeniden Ayarın Teşhis Edilmesi
Bir uygulamanın ters veya direkt etkili yeniden ayar olduğunun teşhisi yeniden ayar planına
bakılarak ve ayar noktası ile ikincil sinyal arasındaki ilişkiyi incelemek anlaşılır. Şayet ikincil
sinyal arttığında yeniden ayar noktası da artıyorsa bu direkt etkili yeniden ayardır.
İkincil sinyal ve ayar noktası karşı yönde olursa =ters etkili yeniden ayar
İkincil sinyal ve ayar noktası aynı yönde olursa = direkt etkili yeniden ayar
64
2.14 YARDIMCI KONTROL CİHAZLARI
Elektrik kontrol cihazları için yardımcı kontrol cihazları şunları kapsar:
 Gerekli akım ve voltajı sağlayan trafolar.
 Aydınlatma, havalandırma seviyesi ve sıcaklık gibi kullanılan mekanlara dayalı
kontrollü değişkenleri otomatik ayarlayan duyargalar.
 Sinyal transdüzerleri bir standart sinyali diğerine dönüştürür. Sayısal kontrollerin ve
diğer elektrik tabanlı kontrol sistemlerinin sevilmesinin nedeni çeşitli transdüzerlere
sahip olmasıdır.
 Elektrik yükü, kontrol cihazı tarafından doğrudan çalıştırılamayan büyük olan elektrik
ısıtıcıları, brülörleri, fanları, kompresörleri, pompaları ve diğer aparatları iki konumlu
çalıştırmak üzere kontrol eden elektrik röleleri,
 Elektronik kontrollerin uzaktan ayarı ve geri bildirimi için oransal kontrol cihazlarını
elle konumlandıran potansiyometreler.
 Çeşitli operasyonlar için elle çalışan anahtarlar. Bunlar iki konumlu veya çok konumlu
ile tek veya çok kutuplu olabilir. Diğerleri zaman gecikmeli ve devre kitleme güvenlik
uygulama rölelerini kapsar.
 Damper ve vana operatörleri üzerinde çalışma sıralama seçimi için yardımcı
anahtarlar.
Pnömatik sistemlerde kullanılan yardımcı kontrol cihazları:
 Hava kompresörleri ve filtreleri, kurutucuları ve regülatörleri kapsayan aksesuarlar,
 Elektro-pnömatik röleler.
 Pnömatik-elektrik anahtarlar. İkiye ayrılırlar:
1. İki konumlu röleler
2. Oransal röleler
 Pozitif konumladırma röleleri bir vana veya damper operatörünün, kontrol cihazından
gelen basınç değişimlerine karşılık, hassas şekilde konum değiştirmesini sağlar.
 Anahtarlama röleleri pnömatik havayı devrelerde anahtarlama yapmak üzere
yönlendirirler.
 Pnömatik anahtarlar elle çalışan cihazlar olup havayı yönlendirmek veya devreleri
açmak kapatmak için kullanılır. İki konumlu veya çok konumlu olabilir.
 Kademeli anahtarlar oransal cihazlar olup devredeki hava basıncını elle değiştirmek
için kullanılır.
Elektrik ve pnömatik sistemlerin her ikisinde de kullanılan yardımcı kontrol cihazları şunlardır:
 Adım kontrolleri, bir oransal veya pnömatik operatör vasıtasıyla belirlenen şekilde,
çeşitli anahtarları sıralı olarak çalıştırırlar. Bu cihazlar daha çok soğutma kapasitesinin
çeşitli adımlarla kontrolünde kullanılırlar. Eşit yıpranma için nöbetleşe çalıştırma
yaparak aynı kompresörlerin sürekli çalışarak yıpranmasını önlerler. Bu cihazlar
ayrıca elektrik ısıtma ekipmanlarının sıralı çalışmasında da kullanılabilir.
 Güç kontrolleri, dirençli elektrik ısıtıcılarına giren elektrik akımını kontrol ederler. Son
kontrol edilen cihaz bir oto-transformatör, bir doyumlu reaktör veya katı konumlu güç
kontrolü olabilir.
 Saat ve zamanlayıcılar, kontrol sistemlerinin gece ve gündüz çalışması ve diğer
zamanlama işlevleri için cihazları önceden belirlenen zamanlarda açıp kapatırlar.
 Transdüzerler elektrik veya pnömatik kontrol cihazlarının birlikte kullanılması halinde
gereklidirler. Bu cihazlar elektrik sinyalini pnömatiğe veya pnömatik sinyali elektriğe
çevirirler. Oransal giriş, oransal veya iki konumlu çıkışa dönüştürülebilir. Elektroniği
pnömatiğe (E/P) dönüştüren transdüzer çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Bir
oransal elektronik çıkış sinyalini pnömatiğe dönüştürürler (Şekil-2.70 ve 2.71) ve
elektronik ve pnömatik elemanların bir kontrol döngüsünde birleştirirler. Pnömatik
sistemler hareketlendirme için kullanılırken elektronik kontroller algılama ve sinyal
şartlandırma için kullanılır.
65
Şekil-2.70 Elektronik-pnömatik (E/P) transdüzerin tepkisi
Şekil-2.71 Elektronik ve pnömatik kontrol elemanlarının (E/P) transdüzer ile birleştirilmesi
Şekil-2.72 Pnömatik ve elektronik sensör ve kontrollerin birleşimi
66
2.15 TERMOSTATLAR
Termostatlar kontrol ve hissetme işlevini tek cihazda birleştirirler. Termostatlar kullanım
yerine göre çok farklı isimler alabilirler. Örnek olarak ev tipi soğutucu termostatı, oda
termostatı, havuz tipi, vb. gibi. Ancak yapım özellikleri olarak elektro-mekanik ve elektronik
termostatlar olarak sınıflandırılabilir.
Termostatlara çok çeşitli özellikler eklenmiştir. Örnek olarak termostatlara zamanlama özelliği
eklenerek programlı termostatlar yapılmıştır(Şekil-2.73). Mikroişlemci temelli termostatlar
aşağıda açıklanan bir çok özelliklere sahiptir:
 Kullanımda ve kullanım dışı veya iki sıcaklıklı oda termostatları gece sıcaklığı
düşürmek suretiyle kontrol yaparlar. Onlar, bireysel veya grup halinde, manuel bir
anahtar veya uzak bir noktadaki zaman anahtarı ile konum değiştirebilir. Bazı elektrikli
cihazlar termostat üzerine takılan bir konum değiştirme anahtarına sahiptir.
 Pnömatik gece-gündüz termostatı iki farklı basınçlı hava besleme sistemi kullanır. Bu
basınçlar sıklıkla 13 ve 17 psig, veya 15 ve 20 psig olabilir. Basınçlar merkezi bir
noktadan değiştirilerek kullanımdan veya kullanım dışı çalışma modlarına veya
tersine dönüştürülür.
 Isıtma-soğutma veya yaz-kış termostatları da eylemi ve ayar noktasını tersine çeviren
anahtarlamaya sahiptir. Damperler ve vanalar gibi kontrollü cihazları çalıştırmak için
kullanılır, bir süre ısıtma kaynağını düzenlerken bir başka zaman soğutma kaynağını
düzenler.
 Çok kademeli termostatlar iki veya daha fazla kademeleri sıralamada kullanılır. Örnek
olarak bir soğutma sisteminde ilk kademe ayar sıcaklığının 10 C üzerinde kapanır.
Şayet sıcaklık artmaya devam ederse ayar sıcaklığının 2 0C üzerinde ikinci kademe
de devreye girer. Her iki kademe de ayar sıcaklığında devreyi açar. Paralel
kompresörlü bir soğutma sistemi bu yöntemle yüke bağlı olarak çalıştırılabilir.
 Bir alt kontrol (submaster) termostatı, onun ayar noktasını belli bir kademede bir ana
kontrolün çıkışlarına uygun olarak yükselten veya düşüren bir özelliğe sahiptir. Ana
kontrol bir termostat, manuel bir anahtar, basınç kontrolü veya benzer bir cihaz
olabilir.
 Bir ölü bantlı termostat, ısıtma veya soğutma gerektirmeyen sıcaklık aralığında geniş
bir aralıkta (diferansiyel) tarafsız (nötr) konumda kalır. Bu fark 6 0C civarına
ayarlanabilir. Termostat her ölü bandın sonunda, küçük bir diferansiyel üzerinde,
minimum veya maksimum çıkış sağlayacak şekilde kontrol yapar (Şekil-2.74).
Şekil-2.73 Programlanabilir sayısal termostat
Şekil-2.73 Ölü bantlı termostat
67
2.16 OPERATÖRLER
Operatörler valf damperleri çalıştıran cihazlardır. Çok sayıda farklı tip operatör mevcuttur ve
burada dört tanesi incelenecektir. Pnömatik, hidrolik, dişli-kuyruk ve direkt bağlantılı.
Pnömatik Operatörler:
Şekil-2.75
Pnömatik operatör
Pnömatik operatörler Amerika Birleşik Devletlerinde yaygın kontrollü cihazlardır. Bu
operatörler sıkıştırılmış havayı kullanan valf ve damperlerdir. Pnömatik operatörler kolayca
tamir edilir ve oldukça ucuzdurlar. Özel yay kademeleriyle farklı uygulamalar için
kullanılabilirler. Yay kademeleri kapama için gerekli gücü sağlamak veya özel çalışma
zamanlarını sağlamak üzere seçilir. Normalde açık valf üzerinde yay kademesi yaygın olarak
3-8 psig (21-56 kPa) olabilir. Normalde kapalı valfte yay kademesi tipik olarak 8-13 psig (5691 kPa) dır. İlave bir cihaz pozitif konumlandırıcı olup bazı operatörlerde onları çalışma
kademesini değiştirmek veya daha hassas konum kontrolü sağlamak üzere kullanılır. Ayrıca
operatörün başlangıç noktasını ayarlar ve valf veya damperin kapanması için ilave bir kuvvet
sağlayabilir.
Hidrolik Operatörler:
Şekil-2.76 Hidrolik operatör
68
Hidrolik operatörler ve valf montajları bir diğer kontrollü cihaz tipidir. Yukarıdaki diyagramdaki
operatör 6-9 VDC ile çalışır. Sarı kolda bir kontrol tarafından sinyal sağlar mavi kablo ortak
uçtur veya 0 VDC dir. Kırmızı kablo +20 VDC kaynağı olup bazı kontrollerde kullanılır fakat
tipik olarak DDC kontrol sistemlerinde bu güç beslemesi yoktur. Hidrolik operatörlerde,
operatör mili boyunca hidrolik akışkan kullanılır. Operatörü geri konuma getirmek için bir iç
yay kullanılır.
Dişli–Kuyruklu Operatörler:
Şekil-2.77 Dişli kuyruklu operatörler
Dişli-kuyruklu operatörler elektrik kontrollü cihazlardır. Yukarıdaki şekilde operatörün yan
tarafında kutu biçimindeki katı halli (elektronik) sürücü sinyali dönüştürür (Örnek olarak 0-10
VDC veya 2-20 mA). Son kablo ise dişli-kuyruklu operatörü çalıştırır. Mavi kablo ortak uçtur
ve kırmızı kablo + 20 VDC kaynağıdır. Dişli-kuyruklu operatör saat ibresi yönünde veya zıt
yönde çalışabilir. Bir valf veya damperi çalıştırmak için operatör üzerine bir dış mafsal
yerleştirilmelidir. Bu operatörler büyük miktarda moment üretebilir fakat yay dönüşlü
uygulamalarda buna dikkat edilmelidir, yayın operatörü güvenli konuma geri döndürmesi için
gerekli güce sahip olması gerekir.
Direkt Bağlantılı Operatörler:
Şekil-2.78 Direkt bağlantılı damper operatörleri
69
Şekil-2.79 Damper operatörleri (servomotor)
Şekil-2.81 Zon vana operatörleri
Şekil-2.80 Vana operatörleri
Şekil-2.82 Küresel vana operatörü
Damperler üzerinde kullanıldığında direkt bağlantılı operatörler hiç dış mafsal bağlantısı
gerektirmez veya en az bağlantı gerektirir, tesisat işlemi kolayca yapılır. Bu operatörler
küresel ve bilyeli vanalarla da kullanılabilir ve ayrıca komple operatör valf montajlı olarak
alınabilir. Çeşitli modellerde üretilmekte olup; yay dönüşlü olmayan, iki konumlu, oransal ve
yüzer kontrollü tipleri mevcuttur.
70
2.17 VANALAR
Bir otomatik vana buhar, su, gaz veya diğer akışkanların akışını kontrol etmek için tasarlanır.
Bu cihazların akış kesitleri, kontrol cihazından gelen sinyallere veya akıma göre
konumlandırılır. Vanalar istenen akış karakteristiğini sağlamak için ayrıca kısma tapası veya
özel tasarlanmış V tipi delikle teçhiz edilebilirler.
Değiştirilebilen disk tertipleri yaygındır. Onların imal edildikleri malzemenin taşınan akışkana,
basınca ve sıcaklığa uygun olması gerekir. Yüksek basınç veya kızgın buhar için metal
diskler yaygın olarak kullanılır. Vanaların iç parçaları; halka seti, kısma tapası veya V tipi
delik kenarı, disk yuvası ve milden oluşur. Bazen zorlu şartlar altında vana malzemeleri
korozyona dirençli veya paslanmaz çelik malzemelerden yapılır.
Otomatik vanaların çeşitli tipleri aşağıda listelenmiştir:

Tek setli vana (Şekil-2.83A) sıkı şekilde kapamak için tasarlanmıştır. Disk
malzemeleri, çeşitli basınç ve ortamlar için uygundur.

Çift sızdırmazlık contalı veya dengelemeli vana (Şekil-2.83B) ortam basıncının vana
diskine karşı kuvvet uygulamaması ve gerekli operatör kuvvetiniz azaltmak için
tasarlanmıştır. Tek setli vananın kapamada zorlandığı yüksek basınçlı yerlerde tek
setli vananın kapamasına yardımcı olmak üzere kullanılır.

Üç yollu karıştırma vanası (Şekil-2.84A) iki girişe tek çıkışa sahiptir ve iki yönlü disk iki
set arasında çalışır. Vana seti ve mil konumuna uygun olarak giriş bağlantılarından iki
akışkanı karıştırmak ve tek çıkışta birleştirmek için kullanılır.

Üç yollu ayırma vanası (Şekil-2.84B) tek giriş ve iki çıkış bağlantısına ve iki ayrı disk
ve sete sahiptir. Akışı her iki çıkışa yönlendirmek veya oranlamak için kullanılır.

Kelebek tipi bir vana merkeze yakın bir mil üzerinde dönebilen büyük bir diskten
oluşur ve yuvarlak kanatlı bir dampere benzer. Prensip olarak disk seti gövde içindeki
yuvasına makine yardımıyla veya esnek kaplama ile yerleştirilir. İki kelebek vana ters
çalışarak üç yollu ayırma veya karıştırma vanası gibi kullanılabilir.
Şekil-2.83 Tek ve çift setli iki yollu vana
71
Şekil-2.84 Tipik üç yollu karıştırma ve ayırma vanası
Karakteristikleri
Bir vananın performansı, onun çalıştığı stroktaki akış karakteristiklerinin terimi olarak sabit
basınç düşümü üzerine temellenmiştir. Aşağıda tanımlanan yaygın üç karakteristik Şekil10’da gösterilmiştir:
 Çabuk açılma. Maksimum akış, cihazın açılmaya başlaması için hızlı bir yaklaşımdır.
 Doğrusal. Açılma ve akış doğrudan orantılıdır.
 Eşit yüzdelik. Açılma artışı ile akış artışı eşit yüzdeliktedir.
Bir vana boyunca oluşan basınç düşümü, açıklık değişmelerine göre basınç değişimi nadiren
sabit kaldığından gerçek performans eğrisi, basılan karakteristik eğriden sapma gösterir.
Sapmanın büyüklüğü toplam tasarımla belirlenir. Örnek olarak bir sistemde vana ve
damperler tüm akışı kapatsın diye düzenlenir, bir kontrollü cihaz boyunca basınç düşmesi,
minimum konumdan akışın olmadığı durumdaki toplam basınca kadar arttırılır. Şekil-2.85,
toplam sistem basıncının çeşitli yüzdeliklerine bağlı seçim yapıldığında, bir vana veya
damperin tasarlanan doğrusal karakteristikten sapma değişimlerini gösterir. Uygun vana
veya damper kontrolüne izin vermesi için tasarlanan basınç düşmesi, toplam sistem basınç
yüzdeliğinin olabildiğince büyük oranında olması gerekir veya sistem basınç düşümü bağıl
olarak sabit kalacak şekilde tasarlanır ve kontrol edilir.
72
Şekil-2.85 Bir vananın tipik akış karakteristikleri
Şekil-2.86 Toplam sistem basıncının çeşitli yüzdeliklerinde doğrusal cihazlar için tipik
performans eğrileri
Seçim ve boyutlandırma
Yüksek basınç düşümü, sistemdeki diğer ekipmanların boyutlarını olabildiğince büyük,
kontrollü cihazların boyutunu küçük seçmek durumunda oluşur. Buhar, su ve hava için
boyutlandırma yöntemleri farklı olduğundan ayrı ayrı incelenecektir.
Buhar Vanaları
73
Buhardan suya, veya buhardan havaya ısı değiştiricileri, tipik olarak iki yollu kısma vanası
kullanılarak buhar ayarlaması ile kontrol edilir. Tek borulu buhar sistemleri yoğuşum
drenajına ve buhar akışına uygun olarak tek hatlı iki konumlu vana gerektirirken, iki borulu
buhar sistemleri iki konumlu veya modülasyonlu vanalar ile kontrol edilir.
Su Vanaları
Su servis vanaları iki veya üç yollu, iki konumlu veya oransal olabilir. Oransal vanalar çok
sıkça kullanılırken iki konumlu vanalar pek sık kullanılmaz ve bazen gerekli olabilir (örnek
olarak buharlı ön ısıtma serpantinlerinde). Sulu sistemlerde besleme ve dönüş basınç
düşümü sabit kalacak şekilde tasarım yapmak mümkün iken bu nadiren yapılır. Vana tam
açık konumdan tam kapalı konuma kapanırken vanadaki basınç düşümünün arttığını kabul
etmek daha emniyetlidir. Şekil-2.87 tek pompalı, iki yollu vanalı ve ısı değiştiricili basit bir
sistemdeki etkisini göstermektedir. Sistem eğrisi çeşitli akış debileri için boru ve ısı
değiştiricideki basınç kayıplarını temsil etmektedir. Pompa eğrisi bir santrifüj pompa için tipik
eğridir. Akış tasarım şartlarında vana A-A’ basınç düşümüne göre seçilir. Kısmi yüklerde
vana kısmen kapalı olduğundan daha fazla basınç düşmesi B-B’ oluşturur. Tasarım
şartlarındaki A-A’ ve sıfır akış basıncındaki C-C’ basınç oranları vananın kontrol kapasitesini
etkiler.
Şekil-2.87 Kontrol vanasıyla pompa ve sistem eğrisi
Eşit yüzdelikli vana kullanılarak kısmi yüklerde daha iyi kontrol sağlanabilir, özellikle sıcak su
serpantinlerinde serpantin ısı çıkışı akışla doğrusal ilişkili değildir. Akış azaldığında akış
kısıtlamasına ters olarak her birim su kolonundan daha fazla ısı geçişi olur. Eşit yüzdelikli
vanaların kullanımı serpantinden oluşan ısı geçişini, kontrol sinyaline göre doğrusal hale
getirir.
İki yollu kontrol vanaları, toplam sistem basınç kaybının %20’si ila %60’ını sağlayacak
şekilde seçilmelidir.
Vana operatörleri, tam pompa basıncı karşısında tamamen akışı kapatabilecek şekilde
boyutlandırılmalıdır.
Vana operatörleri aşağıdaki genel tipleri kapsar:
Bir pnömatik operatör, karşı etkili yay ve esnek diyaframdan veya vana miline bağlanmış
körükten oluşur. Minimum yay kademesi üzerinde hava basıncındaki bir artış yayı sıkıştırır ve
aynı anda vana mili hareket eder. Çeşitli kademelerdeki yaylar, uygun seçilmiş veya
74
ayarlanmışsa çalışmayı iki veya daha fazla cihaz için sıralama yapabilir. Örnek olarak bir
soğuk su vana operatörü vanayı, tam kapalı konumdan tam açık konuma kadar 3 psi’den 8
psi’ye kadar modüle ederken, vana 8 ila 13 psi arasında bir güç sıralaması yapar.
İki konumlu pnömatik kontrol, iki konumlu pnömatik röle kullanılarak her iki taraftan tam hava
basıncı veya vana operatörüne basınç uygulamaksızın başarılır. Pnömatik vanalar ve yay
dönüşlü elektrik operatörlü vanalar, normalde açık (NA) veya normalde kapalı (NK) olarak
sınıflandırılır.
Normalde Açık (NA)
"Normalde" tanımı vanaya herhangi bir enerji veya sinyal verilmediği haldeki konumunu
işaret eder. Normalde açık vanalar tipik olarak klima santrallerindeki sıcak su
serpantinlerinde kullanılır. Kontrol sinyali verildiğinde valf güvenli konuma gelir, tamamen
açılır, sıcak suyun serpantinden tamamen geçmesine izin verir.
Not: Bazı ısıtma uygulamaları için kontrol sisteminin normalde kapalı vanaları kullanması
gerekebilir.
Şekil-2.88 Normalde açık vana (NA)
Normalde Kapalı (NK)
Normalde kapalı vanalar tipik olarak soğutulmuş su sistemlerinde kullanılır. Kontrol cihazı
sinyali kestiğinde valf güvenli konuma gelir, tamamen kapanır, serpantine su akışı tamamen
kesilir. Çok yumuşak iklimlerde donma önemli bir problem değildir, normalde kapalı vanalar
hem ısıtma hem soğutma da kullanılabilir.
Şekil-2.89 Normalde kapalı vana (NK)
Yaysız pnömatik operatörler, karşılıklı iki diyafram veya iki taraflı tek diyafram kullanır,
genellikle yüksek akış debileri veya büyük vana kullanımı gibi durumlarda sınırlı olarak
kullanılır.
Bir elektrik-hidrolik operatör, basınçlı hava kullanımı dışında pnömatik olana benzer.
75
Bir solenoid manyetik bobinin çalıştırdığı hareketli milden oluşur. Bir çoğu iki konumlu
çalışma içindir, fakat basınç dengeleme körükleri veya modülasyon pistonları bulunan
modülasyonlu solenoid vanalar da mevcuttur. Solenoid vanalar genelde küçük ölçülerle
sınırlıdır (100 mm çapa kadar).
Bir elektrik motoru motor milini dişli bağlantı ile hareket ettirir. Elektrik motor operatörleri
aşağıdaki üç tipte sınıflandırılır:
Tek yönlü- iki konumlu çalışma: Vana yarım tur dönüşle açılır ve ters yönde yarım tur
dönüşle kapanır. Hareket başladığında, kontrol tarafından aksi bir eylem yapılmadığı sürece,
dönüş tamamlanıncaya dek devam eder. Her bir strok sonunda sınır anahtarları motoru
durdurur. Şayet kontrol cihazı bu aralığı yeterli görürse operatör diğer konuma geçer.
Yay dönüşlü-iki konumlu çalışma: Elektrik enerjisi vanayı tam açık konuma getirir ve vana
normal konuma yay etkisiyle geri döner.
Tersinir- yüzer ve oransal kontrol: Motor her iki yönde dönebilir ve herhangi bir konumda
durabilir. Tersinir motorlar bazen dönüş yayı ile teçhiz edilebilirler. Oransal kontrol
uygulamalarında, geri bildirim için yine motor tarafından tahrik edilen bir dengeleme
potansiyometresi kullanılır.
2.18 DÖNÜŞTÜRÜCÜLER (TRANSDÜZERLER)
Transdüzerler elektronik kontrollerin pnömatik operatörleri kullanmasına imkan verir. Bir
elektronik pnömatik (E-P) transdüzer voltaj veya akım girişini bir basınç sinyaline dönüştürür.
Şekil-2.90 Transdüzer
Bir voltaj transdüzeri 0-5 VDC, 0-10 VDC veya 1-11 VDC sinyali 3-15 psig pnömatik sinyale
dönüştürür. Voltaj sinyalini istenen pnömatik çıkış sinyaline uydurmak için ayar yapmak
gerekir.
76
Şekil-2.91 Bir transdüzerin voltajı basınç sinyaline dönüştürmesi
Bir diğer E-P transdüzer 2-20 mA akımı 3-15 psig pnömatik sinyaline dönüştürür. Akım
sinyalini istenen pnömatik çıkış sinyaline dönüştürmede yine ayar yapmak gereklidir.
2.19 DAMPERLER
Tip ve Karakteristikleri
Otomatik damperler iklimlendirme ve havalandırmada hava akışını kontrol için kullanılır. İki
amaçla kullanılır:
1. Karışım sıcaklığı ve hava kanal statik basıncı gibi kontrollü değişkenin modülasyonlu
kontrolü için,
2. Fan çalıştırıldığında minimum dış hava açıklığını sağlamak için iki konumlu kontrol
için.
Hava akış kontrolünde iki damper düzenlemesi kullanılır; paralel kanatlı ve ters kanatlı (Şekil2.92). Paralel kanatlı damperler iki konumlu kontrol için uygundur ve sistem basınç düşmesi
damperi hareketlendirmek için birincil enerji olduğunda modülasyonlu kontrolde de kullanılır.
Bununla birlikte karşı kanatlı damperler daha iyi kontrol sağladıklarından tercih edilirler
(Şekil-2.92 ve 2.94). Bu şekillerde sistem basınç düşümü parametresi, damper tam açık
olduğunda oluşan basınç düşümüdür. Tek kanatlı damperler, çok kanatlı damperlerin pratik
olmadığı küçük boyutlu uygulamalar için tercih edilir.
Şekil-2.92 Tipik çok kanatlı damperler
77
Şekil-2.93 Paralel kanatlı damperlerin karakteristik eğrileri
Damper kaçakları özellikle enerji sarfiyatının hava sızdırmazlığı ile azaltılması gereken
yerlerde önemlidir. Ayrıca, soğuk iklimlerde boru ve serpantinlerin donmasını önlemek için
dış hava damperi sıkı şekilde kapalı olmalıdır. Düşük kaçaklı damperler, kapalı konumda
sızdırmazlık sağlaması için daha pahalı olup daha büyük operatör gerektirir; böylelikle
sadece gerekli olduğunda kullanılmalıdır.
Şekil-2.94 Karşı akışlı damperlerin karakteristik eğrileri
Damper Operatörleri
Damperleri çalıştırmak için sıkıştırılmış hava veya elektrik kullanırlar.
78


Pnömatik damper operatörleri, daha uzun strokları ve stroku büyülten mafsal
mekanizmaları dışında, pnömatik vana operatörlerine benzerler. Hava basıncının
artması, mil, mafsal bağlantısı ve krank kolu boyunca damperi açmak veya kapatmak
için doğrusal hareket oluşturur.
Elektrikli damper operatörleri, tek yönlü, yay dönüşlü veya çift yönlü olabilirler. Çift
yönlü bir operatörde iki motor sargı seti mevcuttur, sıklıkla modülasyonlu damper
uygulamalarında hassas kontrol için kullanılır. Sargıların bir kısmı enerjilendiğinde
operatör saat ibresi yönünde dönerse, diğer sargı enerjilendiğinde saat ibresinin tersi
yönünde döner.
Sargıların her ikisinde enerji olmadığında mil son konumda kalır. Bu operatör için en basit
kontrol biçimi yüzer kontrol olup bir kontak teması motoru saat ibresi veya tersi yönünde
hareket ettirir. Bu tip operatör milin dönmesi (dönme derece olarak açıklanır) ve zamanlama
(dönme kademesi raydan/saniye olarak) durumuna göre geniş kademede temin edilebilir.
Sonuç olarak elektronik kontrollerden alınan standart sinyal çeşidine bağlı olarak, (4-20 mA,
0-10 VDC gibi) bu tip modülasyonlu operatör kontrol cihazı ile kullanılabilir.
İki konumlu yay dönüşlü operatör iç sargılarına göre tek yönde enerjilenir; güç kaldırıldığında
operatör yay etkisiyle normal konumuna döner. Operatörün dampere bağlantısına göre bu
işlem damperi açar veya kapatır.
Modülasyonlu bir operatör de yay dönüşlü olabilir.
Montaj
Damper operatörleri, damper boyutlarına, ulaşılabilir olmasına ve damperi hareketlendirmek
için güç ihtiyacına göre, çeşitli yollarla bağlanabilir. Operatörler hava akımı üzerindeki
damper iskeleti üzerine monte edilebilir ve damper kanatlarına doğrudan bağlanabilir; veya
hava kanalı dışına monte edilerek krank kolu üzerinden damper kanatlarından birine uzanan
mile bağlanabilirler. Büyük damperler üzerinde iki veya daha fazla operatör gerekli olabilir.
Bu durumda onlar ayrı noktalardan damper üzerine bağlanırlar. Alternatif bir damper tesisatı
iki veya daha fazla bölümlü olabilir ki bu durumda her bir operatör yalnızca bir damperi
kontrol eder. Bununla birlikte tek modülasyonlu damperle uygun hava akışı daha kolay
sağlanır. Uygun kademelendirme için pozitif konumlandırıcılar gerekli olabilir. İki konumlu
küçük bir damperde, minimum dış hava için yay dönüşlü operatör kullanılabilirken büyük
damperler, soğutma çevriminde ekonomi sağlamak için bağımsız olarak kontrol edilmelidir.
Pozitif Konumlandırıcı
Bir pnömatik operatör, hareketlendirici veya yükte sürtünme kayıpları veya damper kanatları
üzerine rüzgar etkisi olduğunda, kontroldeki küçük basınç kayıplarına hassas veya hızlı
olarak cevap veremez. Bir modülasyonlu damper veya vanayı yük karşısında gereken cevabı
verebilmesini sağlayacak şekilde hassas konumlandırmak için pozitif konumlandırıcı
gereklidir. Bir pozitif konumlandırıcı, kontrol tarafından gerekli herhangi bir konum değişikliği
için operatör üzerindeki ana hava basıncını tam olarak açar.
Bir pozitif konumlandırıcı kontrol cihazının iki veya daha fazla kontrollü cihaza uygun
kademelendirilmiş ayar konumlandırmasına (operatör yay kademesi) izin verecek şekilde ve
sonlu, tekrarlanabilir konum değişiklikleri sağlayabilir.
79
Şekil-2.95 Pozitif konumlandırıcı
2.20 DEĞERLENDİRME SORULARI
Şekil-2.96’deki diyagramı inceleyerek aşağıdaki soruları cevaplayın.
Şekil-2.96
80
1-3.sorularda boşluklara uygun numaraları yazınız.
1) Duyarga hangi numara ile işaretlenmiştir? ___________
2) Kontrol cihazı hangi numara ile işaretlenmiştir? ____________
3) Su için kullanılan iki adet kontrollü cihaz hangileridir? ___________
2-10. sorularda boşluklara uygun kelimeyi yazınız.
2) 1 no’lu cihaz ______________________ kanatlı damperi gösterir.
5) Bu damperler ___________________havasını kontrol ederler.
6) Bu damperler normalde ________________ olarak mafsallanmıştır.
7) 3 no’lu cihaz _______________’dır.
8) 3 no’lu cihaz __________ sinyalini ____________ sinyaline dönüştürür.
9) 2 no’lu cihaz bir üç yollu ____________ vanasıdır.
Download

iklimlendirme-soğutma kontrol elemanları