İKLİMLENDİRME
SİSTEM ELEMANLARI
Doç. Dr. Derya Burcu Özkan
YTÜ, 2014
İklimlendirme Sistem Elemanları
İçerik
1. Giriş, Genel Tanımlar,
2. Nemli Havanın Termodinamiği
3. Klimada Sistemler
4. Psikrometri,
5. Psikrometride prosesler,
6. Kazanlar
7. Soğutma Grupları
a) Evaporatörler
b) Kondenserler
c) Kompresörler
d) Genleşme Valfi
İklimlendirme Sistem Elemanları
İçerik
8. Klima Santralleri
9. Fanlar
10. Filtreler
11. Serpantinler
12. DX batarya
13. Nemlendiriciler
14. Isı Geri Kazanım Cihazları
Referans Kitaplar:
1. Stoecker, and J.W. Jones, “Refrigeration and Air Conditioning”, McGraw-Hill,
1988.
2. McQuiston, F.C., “Heating, Ventilating and Air Conditioning-Analysis and Design”,
John Wiley, 1994.
3. Jhones, W.F., “Air Conditioning Engineering”, Edward Arnold, 1984.
4. Harris, N.C., “Modern Air Conditioning Practice”, McGraw-Hill, 1989.
5. Kreider, J.F. and Rabl, L, “Heating and Cooling of Buildings-Design for
Efficiency”, McGraw-Hill, 1992.
6. Kays, W.M. and London, A.L., “Compact Heat Exchangers”, McGraw-Hill, 1982.
7. ASHRAE Handbooks-Fundamentals, Systems, Equipment and Applications, Volumes
1996-1998.
8. TS 825 Thermal Insulation in Buildings.
9. Klima ve Havalandırma / Şadi Tamer
10.Klima Tesisatı / MMO 2002
11.Recnagel-Sprenger Schramek, “ Isıtma + Klima Tekniği “,TTMD 97/98
12. Yamankaradeniz R. Vd., İklimendirme Esasları ve Uygulamaları, 2012.
Klima Sistemlerinin Tarihsel Gelişimi
1920’ li yılların başında
Amerika
da
sinema
salonlarında
konfor
klimaları
uygulanmaya
başlandı.
Bu
klimalar
sipariş üzerine tasarlanıp,
üretiliyor
ve
montajı
sahada yapılıyordu.
 1920’ li yılların sonuna
doğru ilk kompakt oda
iklimlendirme
ünitesi
tanıtıldı.

Klima Sistemlerinin Tarihsel
Gelişimi





1922’ de Carrier ilk santrifüj
soğutma makinasını imal etti. Otel,
hastane ve apartman dairelerinde
soğutma
uygulamalarını
gerçekleştirdi.
1930’ da DuPont firması freon
türevi
soğutucu
akışkanları
geliştirdi.
1953’ de yoğuşma işlemleri için su
yerine hava soğutmalı sistemler
piyasaya sürüldü.
1960’ lı yıllarda kompresörlü ve
absorpsiyon prensibi ile çalışan
paket gruplar geliştirildi.
Teknolojik gelişmelerle kompresör
basma basıncının yüksek olması
sağlanarak, klimaların 46 C bina
dışı
çevre
sıcaklığına
kadar
çalışabilmesi sağlandı.
İklimlendirmeye Giriş
İklimlendirme konfor amacı ile insan, hayvan ve
bitkilerin veya endüstriyel bir mamulün üretimi
sırasında gerekli ortam şartlarının otomatik olarak
kontrol altında tutulması işlemidir. Pratikte ise
iklimlendirme, havanın ısıtılması, soğutulması,
nemlendirilmesi veya neminin alınması genel olarak
havanın şartlandırılması işlemine denir.
 Konfor Kliması
 Konfor Şartları





1. Sıcaklık
2. Nem
3. Hava Hızı
4.Temizlik
5. Duvar ve yüzey sıcaklığı

Konfor Kliması
 Konfor Şartları



1. Sıcaklık (ISO 7730)
Isıtma sezonunda 20 °C- 24 °C
Soğutma sezonunda 23 °C - 26°C
ΔT
2. Nem
3. Hava Hızı
v≤0,25 m/s
4.Temizlik
Havanın toz koku mikrop gibi yabancı maddelerden de
arındırılması gerekir. İç ortam havasında sülfürdioksit
veya ozon gibi dış kirleticiler az miktarda bulunur.
Formaldehit, karbon monoksit, nitrojenoksit gibi kapalı
hacim kirlilik kaynakları iç ortam havasında daha fazla
oranda bulunur. İç hava kalitesi oldukça önemlidir. Her
insanın ortamın türüne ve kişilerin aktivitesine bağlı
olarak taze hava ihtiyacı vardır. Normal mekanlarda
insanlardan yayılan metan, amonyak, yağ asidi gibi
gazlar, mobilya ve yapı malzemelerinin kurumasıyla
oluşan kokular, yanma olaylarından gelen karbon
monoksit, yağ buharı gibi gazlar, kapı ve pencerelerden
giren egzoz gazları, mutfaktan gelen koku ve gazlar
konforu etkilemektedir.

5. Duvar ve yüzey sıcaklığı
Mahal duvarlarının ortalama iç yüzey sıcaklığı konforu
etkileyen önemli parametrelerdendir. Bu sıcaklık,
vücuttan çevreye ışınım yoluyla olan ısı kaybıyla
ilişkilidir. Konfor için, mahal duvar yüzeylerinin
ortalama sıcaklığı, iç ortam sıcaklığından yaz
koşullarında en fazla 2-3 °C yüksek, kış koşullarında en
fazla 2-3 °C düşük olmalıdır. Literatürde verilen bu
değerlerin sağlanması yalıtım yoluyla mümkün olabilir.

Endüstriyel Klima
Proses imalat için iklimlendirme
Endüstriyel binaların iklimlendirilmesi
Matbaa ve basım işlemleri
Tekstil ve benzeri prosesler
Fotoğraf işlemleri ve depolama
Ürün muhafazası
Zirai ürünlerin kurutma ve depolaması
İnsan Vücudundan Çevreye Isı
Kaybı

Duyulur Isı Transferi: İnsan vücut
sıcaklığıyla onu çevreleyen ortam sıcaklığı
arasındaki fark nedeniyle ortaya çıkan ısı
transferi




İletim
Taşınım
Işınım
Gizli Isı Transferi: Deri yüzeyinden nemin
buharlaşması ve solunum yoluyla
ciğerlerimizden solunum havasına karışan
nemle transfer olan ısıdır.
Etkin (Efektif) Sıcaklık
Bu terim sıcaklıkla birlikte bağıl nemi
dikkate alarak yeni bir sıcaklık tanımı ortaya
koymakta, yani sıcaklık ve nemin etkisini tek
değişkenle
ifade
edebilmektedir.
ET*
deriden olan ısı kaybına eşdeğer bir ısı
kaybına yol açan % 50 bağıl neme sahip
ortamın sıcaklığıdır. Böylece farklı sıcaklık ve
nemde olsalar da aynı ET* değerine sahip iki
ortam, hava hızlarının aynı olması koşuluyla
kişide aynı ısıl davranışa yol açar. ET*
fizyolojik olarak hissedilen eşdeğer sıcaklığı
temsil
etmektedir.
(
ASHRAE
1992,
Handbook)
Neden iklimlendirme gereklidir?
İnsan vücudu ( almış olduğu gıdaların O2
ile yanması sonucunda ) ısı üretir ve aynı
zamanda sürekli olarak ısı kaybeder. İnsan
vücudunun kaybettiği ısı iletim, taşınım,
ışınım ve buharlaşma yoluyla olur. İnsanın
içinde bulunduğu ortamın koşulları, giyim
şekli ve deri sıcaklığı ısı kaybedilmesine
etki eden faktörlerdir. İnsan ancak ürettiği
ve kaybettiği ısı arasında bir denge
kurulduğu zaman kendisini ısı psikolojisi
yönünden rahat hisseder.
TEMEL KAVRAMLAR











Doymuş Hava
Doymamış Hava
Sisli Hava
Kuru Termometre Sıcaklığı
Yaş Termometre Sıcaklığı
Çiğ Noktası Sıcaklığı
Bağıl Nem
Özgül Nem
Özgül Hacim
Nemli Havanın Entalpisi
Psikrometri ve Uygulamalar
Nemli Havanın Termodinamiği

Atmosferik hava: Hava azot, O2 ve küçük miktarda
başka gazlardan oluşan bir karışımdır. Atmosferdeki
hava bir miktar su buharı içerir. Buna atmosferik hava
denir.

Kuru hava: İçinde su buharı bulunmayan hava kuru
havadır.
Atmosferik havanın içinde bulunan kuru hava miktarı
sabittir.
Ancak
su
buharı
miktarı
değişkendir.
Denizlerdeki
göllerdeki
buharlaşmadan
dolayı,
insanlardaki terleme gibi etkenlerden dolayı havanın
içindeki su buharı miktarı değişkendir. Havada bulunan
su buharı miktar olarak az olmasına karşın, insan
konforunu önemli ölçüde etkiler.
Basınç ( P )
P = Pa + Pv
Havadaki su buharını mükemmel bir gaz olarak
ele almak kolaylık sağlar. Bu sebeple, havadaki
su buharı diğer karışan kuru havanın varlığından
etkilenmez. PxV=RxT mükemmel gaz hal
denklemini sağlar. Bu durumda atmosferik hava
basıncı, kuru havanın ve su buharının kısmi
basınçlarının toplamı olan, mükemmel bir gaz
karışımı olarak incelenebilir.
Özgül Nem ( kg su buharı/kg kuru hava)
(W)
Bir birim kuru hava kütlesine karşılık gelen su buharı
kütlesidir. Kuru havaya su buharı eklendikçe özgül nemi
artar. Fakat belirli bir hale erişildikten sonra havaya daha
çok su buharı katmak mümkün olmaz. Bu halde hava su
buharına doymuştur ve doymuş hava diye adlandırılır.
Doymuş havaya katılan su buharı yoğuşur.
W
mv Pv V Rv  T  PV Rv
P


 0,622 V
ma
Pa V Ra  T 
Pa Ra
Pa
W 
0,622 * Pv
P  Pv
Havanın birim kuru hava kütlesi için
entalpisi :h ( kJ/kg kuru hava)
Hava-su buharı karışımıyla ilgili birçok
uygulamada karışımdaki kuru hava kütlesi
sabit kalırken, su buharı kütlesi
değişkendir. Bu nedenle atmosferik
havanın entalpisi, hava su buharı
karışımının birim kütlesi yerine kuru
havanın birim kütlesi için verilir.
 Atmosferik havanın toplam entalpisi
yaygın bir özellik olduğundan, kuru
havanın ve su buharının entalpilerinin
toplamıdır.

Kuru havanın entalpisi ( ha )
Klima uygulamalarında havanın sıcaklığı -10 °C den 50
°C’ ye kadar değişir. Bu aralıkta kuru hava mükemmel
bir gaz olarak kabul edilir.
Cpa = 1,005 kJ/kgK ( % 0,2 den küçük hata ile sabit kabul
edilebilir.)
Referans sıcaklık 0 °C alınırsa, kuru havanın entalpisi ve
entalpi değişimi aşağıdaki bağıntılardan bulunabilir.
a : kuru hava
v : su buharı
h kuru hava = cpa . T = ( 1,005 kJ/kg °C ) . T
( kj/kg)
Δh kuru hava = cpa . ΔT = ( 1,005 kJ/kg °C ) . ΔT
Burada T (°C ) olarak havanın sıcaklığını ΔT sıcaklık
değişimini
göstermektedir.
İklimlendirme
uygulamalarında entalpi değişimleri (Δh ) hesaplanır, bu
değer seçilen referans sıcaklıktan bağımsızdır.
Su Buharının Entalpisi : ( hv )
Havadaki su buharının entalpisi, aynı sıcaklıkta doymuş su buharının
entalpisine eşit alınabilir.
Su buharının 0 °C sıcaklıkta
entalpisi 2501,3 kj / kg ‘ dır.
cpv = 1,82 kJ / kg °C
hv = hg
hg ( T ) = 2501,3 + 1,82T
H Ha Hv maha mvhv
mv
H
h   ha  .hv  ha  w.hv
ma
ma
h  ha  w.hg
Bağıl nem ( ):

Havadaki su buharı miktarının (mv) , aynı
sıcaklıktaki havada bulunabilecek en çok
su buharı miktarına (mg) oranına bağıl
nem denir.



Kuru termometre sıcaklığı: Haznesi kuru olan
termometreyle ölçtüğümüz sıcaklıktır. (KT)
Yaş termometre sıcaklığı: Termometrenin ucuna suya
doymuş bir pamuk fitil sararak, üzerinden hava akışı
sağlayıp ölçülen sıcaklık yaş termometre sıcaklığıdır. (YT)
Çiğ Noktası Sıcaklığı: Sabahları kalktığımızda
yaprakların üzerinde su damlaları görürüz ya da
çimenlerin ıslak olduğunu görürüz. Bu su örtüsüne çiğ
denilir. Yaz mevsiminde gündüzleri büyük miktarda
buharlaşma olur. Akşamları sıcaklık düşerken havanın
nem tutma kapasitesi de düşer. Sıcaklığın düşmesi ile su
buharının bir bölümü yoğuşur ve çiğ oluşumu başlar.
Yoğuşmanın başladığı sıcaklığa çiğ noktası sıcaklığı denir.
Duyulur Isı: Herhangi bir cismin
sıcaklığını değiştirmek için verilen ya da
alınan ısıdır.
 Gizli ısı: Herhangi bir cismin sıcaklığı
değişmeksizin faz durumunu değiştirmek
için verilen ya da alınan ısıdır.
 Özgül hacim: ( m3 / kg k.h.) İçerisinde 1
kg kuru hava bulunan nemli havanın
hacmidir.

Kısmi basınç nasıl bulunur?






Havanın bağıl nemi higrometre ile ölçülür.
Havanın sıcaklığı termometre ile ölçülür.
Havanın sıcaklığı ( T) belli ise buna karşılık gelen
su buharının doyma basıncı doyma halleri
tablosundan okunur. Böylece bağıl nem
eşitliğinden su buharının kısmi basıncı hesaplanır.
Φ = Pv / Pg
Havanın basıncı barometre ile ölçülür.
Pa = P – Pv denklemiyle kuru havanın kısmi
basıncı da bulunur.

Bağıl nem konforu önemli ölçüde etkiler.
Çünkü insan vücudunun buharlaşma
yoluyla atabileceği ısı, havanın bağıl nemi
ile ilgilidir. Aynı zamanda bağıl nemin
düşük olması göz, burun boğaz deri ve
solunum yolarının kurumasına, yüksek
olması ise insanlarda boğulma hissine ve
aşırı sıkıntıya, binalarda ise bakteri, küf ve
mantar oluşumuna sebep olmaktadır.
Duyulur Isıtma
Bir klima santralinde havanın duyulur ısı
miktarını arttırmak için sıcak sulu
serpantinler, buhar serpantinleri, elektrikli
ısıtıcılar veya ısı pompaları kullanılmaktadır.
Nem kaybı veya kazancı olmaksızın nemli
hava ısıtılırsa bu işlem duyulur ısıtma
olmaktadır.
Isıtma ve Nemlendirme
Duyulur Soğutma
Bir klima santralinde havanın
soğutulması işleminde santrale
giren
hava,
bir
soğutucu
serpantin içerisinden geçirilir.
Soğutucu serpantin içerisinden
geçirilen hava, ısısını borular
içerisinden geçen akışkan su
veya soğutucu akışkana vererek
soğur.
Serpantinden
geçen
havanın ısısını alarak ısınan su
bir soğutma makinasında (
chiller) soğutularak, bir pompa
yardımıyla
serpantine
geri
gönderilir. Bazı uygulamalarda (
çatı tipi klimalar) soğutucu
serpantin
olarak,
mekanik
buhar devreli bir soğutma
devresinin
buharlaştırıcısı
kullanılır.
Buharlaştırıcı
(
evaporatör)
içerisinde
dolaşan soğutucu akışkan, buharlaştırıcı
kanatları arasından geçen havanın ısısını
çekerek, soğutma işlemini gerçekleştirir.
Nem kaybı veya kazancı olmaksızın nemli
hava soğutulursa bu işlem duyulur soğutma
olarak adlandırılır. Eğer soğutma işlemi çiğ
nokta sıcaklığının altına devam ettirilirse
buna soğutma ve nem alma işlemi denir.
Soğutma ve nem alma
Buharlaşmalı Soğutma
Su buharlaşırken, buharlaşma
gizli ısısısuyun kendisinden ve
onu çevreleyen havadan sağlanır.
Bu işlem sırasında hem su hem
de hava soğur.
Evaporatif Soğutma

Bir pompa haznedeki suyu soğutma
peteklerine pompalar, ıslak petekler
üzerinden
geçen
sıcak
hava,
peteklerdeki suyu buharlaştırır. Bu
sayede klimaya giren sıcak hava nem
kazanır ve soğur.
Evaporatif Soğutma Uygulama
Direk Evaporatif Soğutma psikrometrik
diyagram
Hava Akımlarının Adyabatik
Karışması
Kimyasal nem alma yöntemi
Havadan higroskopik maddelerle nem alınması
Kimyasal Nem Alma Yöntemi
1. Kimyasal nem alıcı (desikant) rotor,
absorbsiyon veya adsorbsiyon yoluyla su
buharınının doğrudan havadan emildiği
soğurma prensibine göre çalışır.
2. Nemi alınacak hava desikant rotordan geçer.
Desikant rotor su
buharını direk olarak
havadan alır ve dönerken su buharını tutar.
3. Nem yüklü desikant rejenerasyon
bölümünden geçerken, su buharı ısıtılmış bir
hava akımına aktarılır ve dışarıya atılır.
4. Bu kesintisiz olarak devam eden bir işlemdir
ve yüksek randımanlı kesintisiz nem almaya
olanak sağlar.
Higroskopik Nem Alma

Bazı kimyasal maddeler nemi absorbe
ederler. Bunalar nem alıcı (higroskopik)
maddeler denir. Nemli hava, nem alıcı
madde yatağından geçirilirse, nemini bu
yatakta kaybederek kuruyacaktır. Nem
alıcı maddeler zamanla neme doyarlar. Bu
durumda nem alıcı yatak ısıtılarak ( sıcak
hava ile) tekrar kullanıma hazır hale
getirilir. Çıkışta hava daha sıcak ve daha
kurudur. Kurutucu çıkış yeri nem alıcının
konstrüksiyonuna
ve
karakteristiğine
bağlıdır.
SİSTEMLER
Tasarımcının
en
önemli
ve
kritik
kararı
uygulanacak
sistemin
seçimidir.
Sistem
seçiminde en önemli faktör ilk yatırım maliyeti ve
işletme
giderleridir.
Sistemlerin
seçiminde
duyulur ısı yükleri gizli ısı yükleri ve bu yüklerin
binada dağılımı çok önemlidir. Bu etkenler binada
istenilen konfor şartlarının sağlanması için, tek
zonlu sistemlerin ya da çok zonlu sistemlerin
seçilmesi gerekliliğini belirleyecektir. Bu sebeple
bina farklı mevsim ve saatlerde incelenmelidir.
Sistem Seçimi
Binaların kullanım amaçları, bulundukları
bölge ve bölgeye bağlı olarak dış hava
şartları değişkendir. Yatırımcılar, bina
sahipleri veya binayı kullananlar farklı
işletme şartları talebinde bulunabilirler.
Bu
nedenlerle
klima
sistemleri
bu
ihtiyaçları karşılamak amacıyla genellikle
çeşitli tipte ve özellikte projelendirilir,
monte edilir ve işletilirler.
Sistem seçiminde;
a)
b)
c)
d)
Binanın konumu: Coğrafik durumu, şekli, yönü
Binanın kullanımı: Kullanım amacı, insan
sayısı, cihazlar, işletme, kullanım saatler
İç yüklerin eşzamanlılığı: İnsan yükü
eşzamanlılığı, aydınlatma yükü eşzamanlılığı,
vs.
Binanın türü: eski, yeni oluşu, konstrüksiyonu
göz önüne alınması gereken önemli
faktörlerdir.
MERKEZİ SİSTEM KLİMA NEDİR?
İnsanların bulundukları ortam havasının
ısı, nem ve hava kalitesi açısından sağlıklı
bir şekilde tutulabilmesi, ameliyathane,
laboratuar vb. özellikli mekanların veya
endüstriyel
tesislerde
üretimin
gerçekleştirilmesi
için
gerekli
ortam
şartlarının sağlanması amacıyla birden
fazla cihazın, bir merkeze bağlı olarak
birlikte
ve
birbirini
tamamlayarak
çalışmaları merkezi sisteme basit bir tanım
olarak verilebilir.
Merkezi klima sistemleri genel olarak:

Tümden sulu sistemler:
1. Iki borulu fan-coil sitemi,
2. Dört borulu fan-coil sistemi,

Hava-su sistemleri

Tümden havalı sistemler

Doğrudan genleşmeli sistemler (DX)olarak sınıflandırılabilir.

Değişken debili sistemler
VAV (Değişken hava debili)sistemler
VRV ( Değişken soğutucu akışkan debili) sistemler
Bireysel Klimalar ( Split klimalar)
İDEAL BUHAR SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA
ÇEVRİMİ
Ana Elemanlar
Soğutma Çevrimi
Ln p –h diyagramı
Klima Çalışma Prensibi
11,91 bar
71 ºC
Hava
16 ºC
Hava
27 ºC
Hava
35 ºC
3,88 bar
8 ºC
11,91 bar
46 ºC
İdeal Buhar Sıkıştırmalı Soğutma
Çevrimi
Bu çevrimi oluşturan hal değişimleri
 4-1
Evaporatörde soğutucu akışkana sabit
basınçta ısı geçişi ve buharlaşma ( P = sabit)
 1-2 Kompresörde izentropik sıkıştırma ( s =
sabit)
 2-3 Kondenserde çevreye sabit basınçta ısı geçişi
( P = sabit)
 3-4 Genişleme valfinde sabit entalpide genişleme
ve basıncın düşmesi
Soğutma makinasının
performansı
Isı pompasının
performansı
COPIP = Kondenserden ısı
COPSM = Evaporatör ile ortamdan ısı
vermek / Kompresör işi
çekmek / Kompresör işi
COPSM = Qevap / Wkomp
COPSM =( h1–h4)/(h2–h1)
COPIP= Qkond / Wkomp
COPIP = (Qevap + Wkomp) /
Wkomp
COPIP = (Qevap / Wkomp )+
(Wkomp / Wkomp)
COPIP = COPSM + 1
İdeal Buhar Sıkıştırmalı Soğutma
Çevrimi T-s diy. gösterimi
Tüm Sulu Sistemler
Fan Coil ( Döşeme Tipi)
Fan Coil Cihazları Kullanım
Yerlerine Göre Sınıflandırma
Kaset Tipi
Kanal Tipi
Döşeme Tipi
Kanal Tipi Fan Coil Uygulama
Fan-coil üniteler;
•
•
•
•
•
•
Montaj tiplerine göre: tavan tip, döşeme tip
Kaset yapılarına göre: kasetli tip, gizli
(kasetsiz) tip ve kanallı tip
Batarya yapılarına göre: 2 borulu, 4 borulu
Fan devirlerine göre: çok devirli, değişken
debili
Akışkan tipine göre (ısıtma): sıcak su, kızgın
su, buhar, elektrikli
Akışkan tipine göre (soğutma): soğutulmuş
su, direk genleşmeli olarak katagorize
edilebilirler.
İki Borulu Fan Coil Sistem Şeması
İki Borulu Fan Coil
Tam sulu klima sistemlerinin en bilinen örneği iki borulu
fan coil sistemleridir. Fan coil cihazları havanın fanla
hareket ettirildiği konvektörlerdir. Fan coil borularından
merkezde hazırlanan sıcak su veya soğutulmuş su
dolaştırılır. Böylece cihaz odaya sıcak veya soğuk hava
üfler. Fan coile, gelen tek borudan kışın sıcak su
beslenir, yazın soğuk su beslenir. Dolayısıyla bütün
sistemde ya ısıtma yapılır veya soğutma yapılır. İkisi
aynı anda olamaz. Bu nedenle geçiş mevsimlerinde
konforsuzluk sorunu yaşanır. Döşeme tipi fan coil dış
duvar önüne, pencere altına yerleştirilir. Havayı yukarı
oda içine doğru üfler. Tavan tipi cihazlar ise asma tavan
içine yerleştirilir ve havayı aşağı doğru üflerler. Bu
sistemde havalandırma mevcut değildir.
Dört Borulu Fan Coil Cihazı
Dört borulu fancoil sistemlerinde her
cihaza dört boru bağlıdır. Aynı cihaza aynı
anda hem soğuk su gelir hem de sıcak su
gelir. Zonun ihtiyacına göre ısıtma veya
soğutma yapılır. Sistemde ise aynı anda
bazı zonları ısıtmak, bazı zonları da
soğutmak mümkündür. İki boruluya göre
daha konforlu sistemlerdir. Ayrıca drenaj
borusu da mevcuttur.
Dört Borulu Fan Coil Sistem Şeması
Fan Coil Otomatik Kontrol

Açma-kapama ,yaz-kış seçim ve fan üç
devir kontrol anahtarlı fan-coil termostatı
Tüm Havalı Sistem
Klima Santrali
Klima Santrali şematik görünüşü
Soğutma Grubu ve Kazan
Soğutma Kuleleri
Güç santralleri, büyük iklimlendirme
sistemleri ve bazı endüstrilerden büyük
miktarlarda atık ısı çıkar. Bu ısı genellikle
yakınlardaki bir göl veya akarsudan
çekilen soğutma suyuna
verilir. Ancak bazı durumlarda ya
soğutma suyu temini sınırlıdır ya da ısıl
kirlenme istenmez. Bu gibi koşullarda,
atık ısının atmosfere verilmesi gerekir.
Sistemde dolaştırılan soğutma suyu
burada kaynak ile çukur(atmosfer)
arasında ısı aktarımı için aracı akışkan
görevini
yerine
getirir.
Bunu
gerçekleştirmenin yollarından biri ıslak
soğutma kulelerini kullanmaktır.
Islak soğutma kulesi aslında yarı
kapalı bir buharlaşmalı soğutucudur.
Zorlanmış, tersakışlı bir ıslak soğutma
kulesi şekilde görülmektedir.
Doğal Akışlı Soğutma Kuleleri
Resimde görülen doğal akışlı soğutma
kulesidir. Bu tür bir kule şekil olarak bacaya
benzer ve bir baca gibi de çalışır. Kule içindeki
havanın su buharı miktarı fazla olduğundan kule
dışındaki havaya oranla daha hafiftir. Bunun
sonucu olarak kule içindeki hava yukarı doğru
yükselir, dışarıdaki daha ağır hava aşağıdan
kuleye girer. Böylece aşağıdan yukarıya doğru bir
hava akımı oluşur. Hava akışının debisini
atmosferik havanın koşulları belirler. Doğal akışlı
soğutma kulelerinde hava akışını sağlamak için
dışarıdan bir güce gerek yoktur. Fakat bu tür
kulelerin yapım giderleri zorlanmış akışlılara göre
çok daha yüksektir. Doğal akışlı soğutma
kulelerinin kesiti, Şekil’de görüldüğü gibi
hiperbolik olup, yüksekliği bazen 100 m’yi aşar.
Kesitin
hiperbolik
olması
herhangi
bir
termodinamik
nedenden
çok
yapısal
dayanıklılıkla ilgilidir.
Hava Kanalları
Değişken Debili Sistemler
VRV Sistemler
VRF Variable
Refrigerant Flow
VRV Variable
Refrigerant Volume
VRV SİSTEMLER
Doğrudan
soğutucu
akışkanın
dolaştırıldığı
merkezi sistemlere değişken soğutucu akışkan
debili sistemleri adı verilmektedir.
Burada bir dış ünitede elde edilen sıvı soğutucu
akışkan her bir zon da bulunan iç ünite
cihazlarına gönderilir. İç cihazlarda sıvı akışkan
buharlaşırken ortamdan ısı çeker. Zon kontrolü
buharlaştırılan
soğutucu
akışkan
miktarının
değiştirilmesiyle gerçekleştirilir. Akışkanın ters
döndürülmesiyle
bu
ünitelerde
ısıtma
da
yapılabilmektedir.
VAV Sistemler
VAV SİSTEMLER
VAV klima ve havalandırma sistemleri
modern
klima
teknolojilerinin
en
hassas ve ekonomik çözümleridir. Bu
sistemlerde mahal sıcaklığı üflenen ve
egzost edilen hava miktarının oransal
olarak kontrolü ile sağlanır. Bu sayede
hem ısı tüketiminde hem de hava
debisinde ekonomi sağlanarak daha
düşük
işletme
masraflarını
gerçekleştirir.
VAV üniteleri işletmeye alınmadan önce
fabrikada
veya
şantiyede
kalibre
edilirler. Bunun sayesinde maksimum
ve minimum hava debilerinin hassas
bir şekilde dengelenmesi sağlanır.
VAV SİSTEMLER
Çok zonlu tam havalı sistemlerde, aynı klima santralından
çok sayıda zon beslenir. Bunun için her zon da bir VAV
kutusu kullanılır. Bu kutulara tek kanalla gelen sabit
şartlardaki soğuk hava, zonun ihtiyacı kadar debide odaya
beslenerek farklı şartlar yaratılır.
Bu sistemlerde ısıtma için cihaz çıkışında elektrikle veya
sıcak su ile ön ısıtma gerekir. Bir başka çözüm ise ısıtmanın,
ayrı merkezi sıcak sulu kalorifer sistemiyle yapılmasıdır.
Burada çift kanallı sistemler de geliştirilmiştir. Çift kanallı
sistemlerde bir kanalda sıcak hava, diğer kanalda soğuk
hava bulunur ve karışım kutusunda bu havalar zonun
ihtiyacına göre karıştırılarak odaya beslenir.
Ancak çift hava kanallı VAV sistemleri çok pahalı ve
ekonomik olmayan sistemler olarak bilinirler ve çok özel
koşullar dışında uygulama alanı yoktur. VAV sistemleri
oteller, ofis binaları ve alışveriş merkezleri gibi yerlerde
uygulanır.
Klima Sistem Seçimi
Uygulama yapılacak yerin iklim şartları sistem seçiminde büyük
önem taşır. Hiç bir sistem bütün avantajları bünyesinde
toplayamayacağı için; “ısıtma öncelikli veya soğutma öncelikli
sistem seçimi” ilk adımda göz önüne alınmalıdır. Örneğin
Antalya’da ısıtma mevsimi 2,5 ay mertebesinde
iken,
soğutma mevsimi 7,5 ay mertebesindedir. Böyle bir iklimde
soğutma öncelikli sistem seçimi gerekir. Isıtma soğutmaya göre
daha az önemlidir.
Antalya ve benzer iklimlerdeki bölgelerde sistem seçimi ve
dizaynında ağırlık soğutmadadır. Böyle bir yerde soğutulmuş
havanın
üst
kottan
(tavan
seviyesinden)
verilmesi
düşünülmelidir. Tavan seviyesinden verilen soğuk havanın
yoğunluğu fazla olduğu için ortamdaki havaya karışımı ideal
konforu sağlayacaktır.
Buna karşılık İstanbul’da ısıtma mevsimi yaklaşık 6,5 ay,
soğutma mevsimi 3-4 ay mertebesindedir. Erzurum’da ise bu
değerler ısıtma yönünde daha
fazla değişmektedir. Böyle
iklimlerde ısıtma öncelikli sistemler seçilmelidir.
Isıtma
öncelikli sistemde ısıtmanın aşağıdan yapılması ve vantilatör
vb. ses yapabilen cihazların kullanılmaması avantajlıdır.
Isıtmanın cam önlerine konan ısıtıcılar ile yapılması konforu
artıracaktır.
Villa sahipleri genelde en iyi konforu isterler. Villalarda; ısıtmayı
cam önlerine konulan radyatörler (termostatik vanalı) ile,
soğutmayı ise hava kanallı split cihazlarla yapıp, ayrıca klima
cihazına yaklaşık %10 oranında taze hava alınmalıdır. Bu
durumda ortam havalandırılacak, taze hava ortamı artı basınçta
tutacağı için dışarıdan toz girişi önlenecektir.
Sistem seçiminde öncelik açısından, dış ortamdaki nem oranı da
önemlidir. Kuru ve soğuk iklimlerde kışın nemlendirme mutlaka
sağlanmalıdır. Buna karşılık nemli iklim ve ortamlarda tam
tersine nem alıcı öncelikli sistemler seçilmelidir.
Sistem seçimindeki önceliklerden birisi de uygulama alanı ile
ilgilidir. İşyerlerinde aydınlatma, makinalar ve insanlar
dolayısıyla ısı kazancı daha fazladır. Bu nedenle konutlarla
karşılaştırıldığında, daha fazla soğutma yükü gereklidir.
Soğutma ihtiyacı da yıl içinde konutlara göre daha uzun
sürelidir.
Sistem seçiminde bir başka öncelik ise mimarı sınırlamalarla
ilgilidir. Seçilecek HVAC sisteminin boyutları mimari yapıya uygun
olmalıdır. Ayrıca mimarın estetik anlayışı ve sistem fonksiyonları;
seçilecek difüzör, menfez v.s. gibi elemanların tiplerini belirler. Bu
çerçevede sesle ilgili sınırlamaları da göz önüne almak mümkündür.
Sağlanması gerekli ses düzeyi bazı uygulamalarda sistem seçimini
belirleyen ana öncelik olabilir.
Soğutma yapılacak binalarda güneşin camlardan içeri girmesini
engelleyecek önlemler (güneş kesici dış perdeler, saçak çıkıntılarının
uzatılması, dış panjur, yansıtıcı özelliği olan cam v.b) alınması enerji
ekonomisi sağlar. Ancak bu önlemlerin bir kısmı kalıcı olduğunda,
ısıtma sezonunda dezavantaj yaratabilir. Bir başka sakınca ise sağlık
açısından yararlı olan güneş ışınlarının önlenmiş olmasıdır. Bu
çelişkili durum ısıtma ve soğutma sürelerinin göz önüne alınması
suretiyle tercih yapılması, hareketli elemanların kullanılması gibi
yollarla çözülebilir.
FİLTRELER

Hava filtreleri iklimlendirme sisteminin
temel
elemanlarındandır.
En
önemli
görevleri, insan sağlığı ve konforu
açısından solunan havadaki tanecikleri,
kötü kokuları ve istenmeyen gazları
süzmek,
serpantinlerin
ve
hava
kanallarının kirlenmesini en az seviyeye
indirmek olarak sayılabilir. Hava içindeki
kirlilik kaynağı olan uçucu maddeleri
cansız ve canlı olarak iki ana grupta
inceleyebiliriz.
Cansız Uçucu Maddeler
Sis, Yakıt dumanı, Uçucu kül, Kömür tozu,
Atmosferik toz, Sisli duman, Polen, Sigara
dumanı

Canlı Uçucu Maddeler
Bakteriler, Virüsler, Mantar sporları

Ön Filtreler ( Panel Filtreler)
Kademeli filtre sisteminde ön filtre
olarak kullanılır. Yıkanabilir olanları
galvaniz, Al, paslanmaz tel ve
saçtan yapılır, yüksek boşluk
oranına sahiptirler. Cam elyafı ve
metal olanlar taneciklerin
yapışmasını sağlamak için yağ gibi
viskoz bir malzeme ile kaplanmıştır.
Metal filtreler kirlendikten sonra
buhar veya deterjanlı su ile
temizlenebilir. Daha sonra viskoz
malzemeye daldırılarak tekrar
kullanılabilir.

Lifli panel filtreler genellikle mukavva
çerçevelidir. Filtre malzemesi olarak cam
elyafı, sentetik elyaf veya pilelenmiş ve
kafes teli ile desteklenmiş malzemeler
kullanılır. Bu filtrelerin verimliliği EN 779
yakalama verimliliğine göre
belirlenmektedir. Yakalama verimliliği,
filtrede tutulan toz kütlesinin filtreye
tutulan farklı boyutlardaki taneciklerden
oluşan toz kütlesine oranıdır. G harfi ile
gösterilir.
Panel Filtre Verimleri
An filtrelerin toz toplama verimleridir.
ÖN FİLTRELER EN 779 SINIFI
G1
An < 65
G2
65 ≤ An < 80
G3
80 ≤ An < 90
G4
90≤ An
Panel Filtreler
Standart filtre boyutları, tam 610*610, yarım
610*305 şeklindedir. Bu filtrenin ömrü, hava
içindeki uçucu maddelerin türüne,
konsantrasyonuna ve sistemin çalışma
sıklığına bağlıdır. Filtredeki basınç düşümünü
gösteren manometre izlenerek bakım ve
yenileme yapılması gerekliliği belirlenir. Bu
filtrelerde genellikle basınç kaybı 200 Pa
değerini geçtiği zaman bakım yapılır veya
değiştirilir.
Torba Filtreler
Hassas Filtreler ( Torba Filtreler )
Hassas filtreler, klima santrallerinde ön filtreden sonra
veya ön filtresiz olarak kullanılabilmektedir. Özel
olarak oluşturulan cepler ( torbalar) sayesinde filtre
yüzey alanı arttırılmıştır. Filtre alın hızı 2,5 m/s iken
filtre içindeki hava hızı 0,03-0,4 m/s aralığında
gerçekleşir. Filtre malzemesi olarak cam yünü,
sentetik lifler kullanılır. Bu tip filtrelerin EN 779
partikül boyutu verimliliği ile tanımlanır. Tabloda filtre
verimlilikleri ile basınç kayıpları verilmiştir. Genellikle
2,5 m/s alın hızında basınç kaybı 250-300 Pa arsında
ise filtrenin değiştirilmesi önerilir.
Panel ve Torba Filtre Verimleri
Rijid Filtreler
Bu filtrelerde, cam lifinden üretilmiş filtre
kağıtları
termoplastik
seperatörlerle
birbirinden ayrılmış ve V şeklinde cepler
oluşturan polistren plastik kasalar içerisine
yerleştirilmiştir. Montajın çok kolay ve filtrenin
hafif olması nedeniyle tercih edilir. Basınç
kayıp değerleri torba filtrelere çok yakındır.
Hepa Filtreler

Filtre malzemesi olarak, pilelenmiş makro
filtre kağıdı kullanılır. Filtre kağıtları pileler
halinde kıvrılıp termoplastik seperatörlerle
birbirinde ayrılmıştır. Filtre gövdesi
ahşaptan veya metalden imal edilmiştir.
Santral içine konacak HEPA filtreler yüksek
kapasiteli seçilmelidir. Bu filtreler yüksek
verimli olduğundan hastane, ilaç ve mikro
elektronik uygulamalarda kullanılır.

EN 1822 standardına göre HEPA filtrelerin
verimlilik sınıfı belirli bir hızda filtrenin
geçirdiği en küçük partikül boyutuna göre
belirlenmektedir. MPPS adı verilen bu
boyut 0,3 mikrondan daha küçüktür.
Santral içinde kullanılan yüksek kapasiteli
HEPA filtreler için verimlilik ve basınç
kaybı değerleri tabloda verilmiştir.
Hepa ve Ultra Filtre Sınıfları
AKTİF KARBON FİLTRELER
Bu filtreler petrokimya
tesisleri ve uçak egzoz
gazlarının olduğu hava
alanı tesislerinin klima
santrallerinde
kullanılır.
Korozif
gazları
veya
motor
egzoz
gazları
içeren
havanın
aktif
karbon
granüllerin
kimyasal olarak absorbe
edilmesi
yöntemi
temizlenmesini sağlar.
Filtre malzemesi olan granül aktif karbon
genellikle kartuşlar içine konur. Filtre
çerçevesi 60*60 cm veya 60*30 cm
boyutlarındadır. Kartuşların uzunluğu 30 cm
veya 60 cm civarındadır.
Filtre Hesabı
Afiltre = Vh/(3600*V)
Vh : Filtreden geçen hava miktarı (m3/h)
V : Filtrede hava hızı ( m/s) (
konstrüksiyon durumuna ve kullanılan filtre
cinsine göre tespit edilecektir. V = 0,5 – 2,5
m/s alınabilir.)
KLİMA SANTRALİ EKİPMANLARI
Bir klima santralı, havanın
hareketlendirilmesi, temizlenmesi,
ısıtılması, soğutulması, nemlendirilmesi ve
kurutulması (neminin alınması) için
gereken ünitelerden oluşur. Havanın klima
santralı içindeki yolunu izlersek, aşağıdaki
elemanlarla karşılaşırız :
 1) Karışım odası, 5) Nemlendiricisi,
 2) Toz filtresi, 6) Damla tutucu,
 3) Ön ısıtıcı , 7) Son ısıtıcı ,
 4) Soğutucu , 8) Fanlar .

Klima Santrali
Hava Karışım Hücreleri
Toz Filtresi
Dış hava ile çevrim havasının temizlenmesi için,
karışım odasının arkasına genellikle bir toz
filtresi yerleştirilir. Filtreler kullanım amaçlarına
göre; Panel filtreler: Galvaniz sac çerçeveli
sentetik elyaf malzemeden oluşmaktadır. Her
tür havalandırma sistemlerinde ön filtre olarak
kullanılmaktadır. Torba filtreler: Bu filtreler
sentetik elyaf ve çok kademeli filtrelerdir. En
zor şartlarda yüksek verimle çalıştırılmaya
uygundur. Hepa filtreler: Hastaneler ilaç ve
gıda fabrikaları için özel dizayn edilen
filtrelerdir.
Filtreler
Ön ısıtıcı
Ön ısıtıcı genellikle kışın gereken bir ısıtma
ünitesidir. Dışarıdan emilen nemi düşük dış
havanın nem alma kapasitesini nemlendirici
girişinden önce arttırmak için ön ısıtıcı
gereklidir. Hava belli sıcaklıklarda belli
miktarlarda nem alabilir. Daha fazla nem için
havayı ısıtmak gerekir. Bu amaçla
iklimlendirme santralına nemlendiriciden önce
konulan ısıtıcıya ön ısıtıcı denir. Eğer sisteme
giren hava yeterince nemli ise, ya da sıcaklığı
yeterince yüksek ise; ön ısıtıcı devre dışı
bırakılır.
Son Isıtıcı
Son ısıtıcı sistem havasının esas ısıtıcısıdır.
Santralde nemlendiriciden sonra gelir ve
mahale verilen havanın ısı ihtiyacını
karşılamak amacı ile kullanılır.
Sıcak sulu ve buharlı ısıtıcılar yapı
bakımından genel olarak aynıdırlar. Bu tür
ısıtıcılar şekildeki gibi demir, bakır ya da
alüminyumdan yapılmaktadırlar. Isıtıcının
tamamı aynı malzemeden olduğu gibi,
genelde, borular bakır, kanatçıklar da
alüminyum olarak imal edilmektedirler.
Download

İkl. Sis. Elemanları - yarbis