BÖLÜM 7. TARTIŞMA VE ÖNERİLER
Görüldüğü gibi enerjiyi uzak mesafelere suyla taşımakla, havayla taşımak arasında gerekli güç açısından soğutmada fark yaklaşık 10 kattır. Bu fark ısıtmada daha da büyüyerek 60 kat civarında oluşmaktadır.
Ancak havayla enerji taşımanın free cooling ve cooldawn avantajları da göz önünde bulundurulmalıdır. Bunun yanında sulu sistemlerde taze hava mekânların ihtiyacı olan taze havayı taşımak için ayrıca enerji harcandığı da dikkate alınmalıdır.
Asıl belirleyici olan faktör ise enerjinin taşınacağı mesafedir. Soğutmada 1 kw enerjiyi taşımak için 333 m3/h havaya ihtiyac duyulurken, aynı enerjiyi su ile taşıdığımızda sadece 0,17 m3/h’lik bir debiyi taşırız.
Sonuç itibariyle bu enerji taşıma yöntemlerinin birbirlerine göre avantajlarına karşılık, enerjiyi uzak mesafelere taşıma, taşırken ısı kayıp ve kazançları, pik yük dışında düşük kapasite ihtiyacında verim düşümü gibi dezavantajları vardır.
Görüldüğü gibi her sistemin kendine has üstünlükleri ve zayıflıkları vardır. Makine mühendisi olarak bizler, değişik koşullar için en uygun tasarımı gerçekleştirmeli ve bu yönde sistem seçimi yapmalıyız. Elbette bu seçimi yaparken çeşitli kıstasları göz önünde bulundurmalıyız (mimari durum, bütçe, işletme ve bakım maliyeti, güvenilirlik, konfor vb.).
Peki sadece uygun sistemi seçmek yeterli midir? Örneğin HVAC sistemlerinde soğuk üretmek üzere kompresörler kullanılır. Soğutma yapan bir klima sisteminde en büyük enerji bu elemanlarda kullanılır. Kompresöre verilen elektrik enerjisiyle soğutma enerjisi üretilir. Birim soğutma için kullanılan elektrik enerjisi miktarı bir kompresörün ısıl performansını (verimliliğini) ifade eden ana parametredir.
"Beslenen elektirik enerjisi/elde edilen soğutma enerjisi" oranını çeşitli biçimlerde (birimlerde) ifade edilebilir:
- kW/tonsoğutma - COP (kW/kW) - EER (MBTU/kWh)
Görüldüğü gibi sistemde kullanılan yardımcı elemanların sistem performansına ve verimine büyük etkileri olmaktadır. Ele alınan sistemin optimum bir sistem olmaktan uzak olduğu görülmektedir. Ancak pratikte bu tip sistemlerle sıkça karşılaşılmaktadır. Bu nedenle sağlıklı bir etüt sistemleri karşılaştırırken sistemin EER (Energy Efficency Ratio) veya COP (Coefficient of Performance) değerlerine bakılmalıdır. Günümüzde iklimlendirme sistemlerinde, enerjinin suyla mı yoksa havayla mı taşınması gerektiği sorusunun yanında yanıtlanması gereken ve buna bağlı sorular da vardır.
- Merkezi sistemler mi tercih edilmeli yoksa bireysel sistemler mi?
- Sabit debili mi, değişken debili mi yada doğrudan genişlemeli sistemler mi tercih edilmeli?
Elbette bu soruların cevapları her durum (iklimlendirilecek mekân veya mekânlar) için değişiklik ihtiva etmektedir. Günümüzde merkezi sistemler yerine giderek bireysel sistemler daha fazla tercih edilmekte ve gelişmektedir. Büyük merkezi sistemler yerine paket tip sistemlere doğru bir yönelme vardır. Bu değişimin doğruluğu tartışılmakla beraber, daha düşük enerji tüketimleri (enerjiyi uzak mesafelere taşımaya ihtiyaç yok), bireysel kullanım avantajları, esnek kullanım avantajları sebebiyle kullanım oranları her geçen gün artmaktadır.
Hangi sistem kullanılırsa kullanılsın, genel prensip olarak soğuk hava yukarıdan aşağıya doğru üflenmeli, sıcak hava ise aşağıdan yukarıya doğru yönlendirilmelidir. Sıcak hava ile ısıtma yapılan yerlerde eğer geniş pencereler varsa, buradaki soğuk radyasyonu önlemek üzere pencere önüne radyatörler konulmalıdır. Binalarda bir dış
yüzeyin ısı kaybı 450 W/m değerinden fazla ise, cam önüne radyatör veya serpantin monte edilmeli veya hava üflenmelidir. Tipik bazı yapılar için en yaygın ve optimum çözümler aşağıda verilmiştir.
Küçük Hacimli Binalar: Küçük hacimli bina tarifi, her kat 500–600 m2 ve kat sayısı 10 kata kadar yapılabilir. Böyle binalarda ısıtma için çok sayıda sıcak sulu radyatörlerle ısıtma ( radyatörlerle termostatik vana monte edilmelidir). Soğutma içinse çok sayıda ( her kat için ) kanallı direkt genleşmeli havalı soğutma sistemi ve havalandırma için egzost sistemi tavsiye edilir.
Süper Market, Market: Çatıya belirli sayıda çatı üstü soğutma ünitesi yerleştirmek, ısıtma için pencere önlerine ve idari odalara radyatör ve depo hacimlerine konvektörlü sıcak sulu ısıtma uygulamak tavsiye edilir. Isı kazancının fazla olduğu hacimlerde, çatıya konacak heat pump roof top cihazlarla ısıtma ve soğutma yapılabilir.
Konutlar ve Villalar: Bu tür uygulamalarda en uygun sistem, ısıtmanın radyatörlü sıcak sulu sistemle, soğutmanın ise kanallı split klima sistemleri ile yapıldığı hybrid sistemdir (hybrid sistem; birbirinden farklı iki sistemin bir arada kullanılmasıdır.) [5].
KAYNAKLAR
[ 1 ] ASHRAE Handbook of Aplications, American Society of Heating, Refrigerating, andA ir-Conditioning Engineers, Inc., Atlanta, GA, 1995
[ 2 ] ÇENGEL, Y.A., BOLES, M.A., “Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik”, Literatür: Yayıncılık, İstanbul 1996
[3] DEMİREL, Ö., “Su Soğutma Guruplarının Optimum Seçimi”, Makale, TTMD Dergisi, Mayıs-Haziran 1999
[4] GÖKNİL, A.E., “İklimlendirme Tesisatı”, Makale, Tesisat Dergisi, Sayı: 58, Temmuz-Ağustos 2000
[5] http://www.meytek.com/tr/indexhttp://www.meytek.com/tr/index.htm
[6] “Havalandırma Tesisatı”, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Yayın No: MMO/2003/297–3, İstanbul, Kasım 2003
[7] “Kızgın Sulu, Kızgın Yağlı ve Buharlı Isıtma Sistemleri”, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Yayın No: MMO/2003/282–2, İstanbul, Ağustos 2003 [8] KÜÇÜKÇALI, R. “Isıtma Tesisatı”, Isısan Çalışmaları No: 265, İstanbul,
Aralık 2000
[9] KÜÇÜKÇALI, R. “Klima Tesisatı”, Isısan Çalışmaları No: 305, İstanbul, Ekim 2001
[10] KÜÇÜKÇALI, R. “Enerji Ekonomisi”, Isısan Çalışmaları No: 351, İstanbul, Kasım 2005
[11] ÖZKOL, N., “Uygulamalı Soğutma Tekniği”, TMMOB Makine Mühendisleri Odası, Yayın No: MMO/2004/115/6, Ankara, Aralık 2004
[12] William, J.C., “Havanın Şartlandırılması”, Makale, Termodinamik Dergisi Sayı: 97, 2000
ÖZGEÇMİŞ
Aytek Başer 12 Nisan 1982’de İstanbul’da doğdu. İlköğrenimi Gülensu İlkokulu, ortaöğrenimini Küçükyalı Kadir-Rezan Has ortaokulunda tamamladı. 1999 yılında Küçükyalı Rezan Has Lisesinden mezun oldu ve aynı yıl Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümünde lisans eğitimine başladı. 2003 yılında mezun oldu ve 2004 yılında aynı üniversitenin Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Enerji bölümünde halen devam eden, yüksek lisans eğitimine başladı. Aynı zamanda 2003’den bu yana, bir inşaat şirketinde mekanik büro şefliği görevine de devam etmektedir.