18. OTOMAT K KONTROL VE OTOMASYON

(1)

18. OTOMAT‹K KONTROL VE OTOMASYON

G‹R‹ﬁ

Kontrol ve otomatik kontrol kavramlar› için ﬂu genel tan›mlama- lar yap›labilir:

Kontrol : ‹ncelenen davran›fllar›n belirli istenen de¤erler etraf›nda tutulmas› veya istenen de¤iflimleri göstermesi için yap›lanlar, genel anlamda kontrol ifllemini tan›mlarlar.

Otomatik Kontrol : Kontrol ifllemlerinin, kontrol edilmek istenen olay etraf›nda kurulmufl bir karar mekanizmas› taraf›ndan, do¤rudan insan giriflimi olmaks›z›n gerçeklefltirilebilmesidir.

Otomatik kontrol, özellikle mühendislik sistemlerinde giderek daha çok önem kazanmaktad›r. Bunun nedenleri ﬂöyle s›ralanabilir : 1. Otomatik kontrol, insanlar› monoton tekrarl› iﬂlerden kurtararak

zeka ve düﬂünebilme yeteneklerini daha iyi kullanabilecekleri iﬂ- lere yönelmelerini sa¤lar.

2. Otomatik kontrol, insan›n fizyolojik yeteneklerini aﬂan ( çok h›z- l›, çok hassas, yüksek kuvvetler gerektiren ve tehlikeli gibi) uygulamalarda insan›n hakimiyetini kolaylaﬂt›r›r.

3. Otomatik kontrolün mühendislik sistemlerinde kullan›lmas›, gerek teorik tasar›m gerekse gerçekleﬂtirme ve uygulama bak›m›n- dan daha sade, daha esnek, kolayca ayarlanabilen ve yüksek ve- rimli çözümlere imkan vermektedir.

4. Bilgisayarlar›n mühendislik uygulamalar›nda yayg›n biçimde kullan›lmas›, kontrol yöntemlerinin daha etkin olarak uygulanmas›na yolaçm›ﬂt›r.

Domestik veya Endüstriyel ortamda gerçekleﬂtirilmiﬂ bir otomatik kontrol sisteminden;

- Sistemin güvenli¤i ve kararl›l›¤›n› sa¤lamas›

- Kolay anlaﬂ›l›r, tamir edilebilir ve de¤iﬂtirilebilir olmas›

- Sistemin performans›n› istenen düzeye ç›karmas›

- Yat›r›m ve iﬂletme maliyeti aç›s›ndan ucuz olmas› istenir.

Sistem elemanlar›n›n seçimi ve ayar› bu ilkeler do¤rultusunda yap›- l›r. Bu koﬂullar›n gerçekleﬂtirilmesi için kontrol edilecek sistemin yap›s›n›n ve dinamik özelliklerinin çok iyi bilinmesi gerekir.

18.l. OTOMAT‹K KONTROL TÜRLER‹

Otomatik kontrol döngüsünde kontrol edici blok (karfl›laflt›rma ve kontrol eleman›) yerine yerlefltirilecek herhangi bir kontrol cihaz›, kontrol noktas› (ayar de¤eri) etraf›nda çal›fl›lmas› gereken hassasiyette sistemi kontrol etmelidir Prosesin gerektirdi¤i hassasiyette ça- l›flacak, hatay› gereken oranda minimuma indirecek çeflitli kontrol türleri mevcuttur.

18.l.1 ‹ki Konumlu Kontrol (On-Off)

‹ki konumlu kontrol türünde; son kontrol eleman› bir konumdan de-

¤erine geçiﬂ an› d›ﬂ›nda ya tam aç›k veya tam kapal› konumdad›r.

Kontrol edilen de¤iflken, kontrol noktas›na geldi¤inde son kontrol eleman› belirlenmifl bir konuma (tam aç›k veya tam kapal›) gelir ve kontrol edilen de¤iflken de¤iflmedi¤i sürece bu konumda kal›r.

Kontrol edilen de¤iﬂken, kontrol noktas›ndan belirli bir düzeyde

uzaklafl›nca son kontrol eleman› ikinci konumunu al›r. Son kontrol eleman›n›n hareketsiz kald›¤› bu iki nokta aras›ndaki de¤ere fark aral›¤› denir. Kontrol edilen de¤iflken, fark aral›¤›n›n iki s›n›r de¤e- rinden birine eriflmedi¤i sürece son kontrol eleman› hareket ettiril- mez. ‹ki konumlu kontrol cihaz› ile kontrol edilen bir sistemin kontrol edilen de¤iflken - zaman e¤risi fiekil 18.1’deverilmifltir.

Bu kontrol çeﬂidini bir örnek ile aç›klarsak; bir mahalde 20 °C s›- cakl›k kontrolü yapan bir oda termostat› (iki konumlu) ile mahalin

›s›nmas›n› sa¤layan ›s›tma apareyi aras›ndaki iliﬂkiyi ele alal›m.

Oda termostat›n›n fark aral›¤›n› ∆t=2 °C ve ayar de¤erinin (X_s) al- t›nda yer ald›¤›n› kabul edelim. Ayr›ca oda termostat›n›n normalde kapal› (NC) bir anahtara (kontak) sahip oldu¤unu ve ›s›tma apare- yinin elektrik enerjisi ile çal›ﬂt›¤›n› düﬂünelim. Oda s›cakl›¤› 20

°C’ye gelinceye kadar ›s›tma apareyi aç›k (yani ›s›tma yapma çal›fl- mas›) konumdad›r. Oda s›cakl›¤› 20 °C’yi buldu¤unda, ›s›tma apareyi kapal› konuma gelir ve oda s›cakl›¤› X_s-∆t= (20-2)=18 °C’ye düflene kadar bu konumunu de¤ifltirmez. Oda s›cakl›¤› 18 °C’nin al- t›na düfltü¤ünde ›s›tma apareyi tekrar aç›k konuma gelir ve bu hareket flekli sistem çal›flma periyodu içinde ayn› flekilde tekrar eder.

18.l.2. Yüzer Kontrol (Floatlng)

‹ki konumlu kontrol ile oransal kontrol aras›nda bulunan bu kontrol türü, üç konumlu (yüzer) olarak da bilinmektedir. ‹ki konumlu kont- rolden farkl› olarak son kontrol eleman›na üç türlü kumanda uygulanabilir; aç-sabit kal-kapa. Bu kontrol fleklinde sistemde istenen ayar de¤eri yakaland›¤›nda, servomotor o anda bulundu¤u konumda hareketsizdir. ‹stenen ayar de¤erlerinin belli bir miktar d›fl›na ç›- k›ld›¤›nda ise servomotor oluflan fark› düzeltmek üzere açma ya da kapama yönünde hareket eder.

Yavafl hareket eden bir servomotor kullan›lmas› ile sistemin herhangi bir k›smi yükte çal›flt›r›lmas› mümkün olmaktad›r. Bu sayede iki konumlu kontrolde oluflan sal›n›mlar çok daha aza indirgenmifltir.

Servomotorun h›z› önemlidir. Çok yavafl bir servomotor ile sistem- deki ani de¤iflikliklere uyum sa¤lama flans› kalmayacakt›r. Servo- motorun çok h›zl› olmas› ise, iki konumlu kontrole yol açar, yani fiekil 18.1. ON-OFF KONTROL DE⁄‹fiKEN - ZAMAN E⁄R‹S‹

(2)

k›smi yüklerde çal›ﬂma mümkün olmaz.

Bu kontrol türünü daha iyi anlatabilmek için; serpantin giriﬂlerinde ayr› ayr› on-off selenoid vanalar› olan ›s›tma ve so¤utma serpantin- li bir fan-coil ünitesi incelenecektir. Kontrol eleman› olarak oda termostat›, nihai kontrol eleman› için ise, iki adet selenoid vanan›n bir bütün oldu¤u kabul edilerek ömek incelenmiﬂtir.

Oda termostat›n›n ayar de¤erinin (X_s) 20 °C ve fark aral›¤›n›n (∆t) 2°C oldu¤unu kabul edelim. Oda s›cakl›¤› 18 °C’ye gelene kadar oda termostat› konta¤› C- 1 konumunda kal›r ve ›s›t›c› selenoid vanas› (Sl) aç›k konumunu sürdürerek mahal havas› s›cakl›¤›n› artt›r- ma yönünde davran›r.

Mahal s›cakl›¤› de¤eri 18 °C’ye eriflti¤inde, termostat konta¤› C-O konumuna gelir ve bu konumda Sl ›s›t›c› selenoid vanas› kapal› konuma gelir. Sistem yüküne ba¤l› olarak mahal havas› s›cakl›¤› arta- rak 21 °C’ye eriflti¤inde termostat›n konta¤› C-2 konumuna gelir ve bu konumda S2 so¤utucu selenoid vanas› aç›k konuma gelerek mahal havas› s›cakl›¤›n› düflürme yönünde davran›r. Bu hareket flekli sistem çal›flma periyodu içinde ayn› flekilde tekrar eder. Oda termostat› konta¤›n›n C-O konumunun oldu¤u süreç ölü bölge olarak tan›mlan›r. Ayar de¤eri (X_s) genellikle bu ölü bölge ortas›nda yer al›rken, fark aral›¤› (∆t) ölü bölge alt›nda ve üstünde yer al›r.

18.l.3. Oransal Kontrol-P (Proport›onal)

Oransal kontrolda; nihai kontrol eleman›, kontrol edilen de¤iflkenin de¤iflim miktar›na ba¤l› olarak konumlan›r. Kontrol eleman›n›n oransal band› (X_p) içinde kontrol edilen de¤iflkenin her de¤erine karfl›l›k nihai kontrol eleman›n›n bir tek konumu vard›r. Baflka bir deyiflle kontrol edilen de¤iflken ile nihai kontrol eleman› aras›nda do¤rusal bir ba¤lant› kurularak gereksinim duyulan enerji ile sunu- lan enerji aras›nda bir denge oluflturulur.

Nihai kontrol eleman›n›n hareket boyunu (stroke) de¤iﬂtirerek, kullan›lan enerjinin %O’dan %l00’e kadar ayarlanabilmesi için gerekli kontrol edilen de¤iﬂkendeki (s›cakl›k, bas›nç vb.) sapma miktar›

Oransal band olarak tan›mlan›r. Genel olarak oransal band kontrol cihaz›n›n kontrol skalas› (span) de¤erinin bir yüzdesi olarak tan›m- lan›r ve set de¤eri (X_s) etraf›nda eﬂit olarak yay›l›r.

fiekil 18.3’deflematik olarak gösterilmifl transfer e¤risi üzerinden,

ayar de¤erinin (X_s) 20 °C ve oransal band (X_p) de¤erinin 4 °C oldu-

¤u ters hareketli bir oransal kontrol sistemini inceleyelim. S›cakl›k de¤erinin 18 °C oldu¤u noktada nihai kontrol eleman› konumu %100 pozisyondad›r. Nihai kontrol eleman›, s›cakl›k de¤erinin ayar de¤eri ile eﬂit oldu¤u noktada %50 pozisyondad›r. S›cakl›k de¤erinin 22 °C oldu¤u noktada ise nihai kontrol eleman› %0 pozisyonuna gelir.

ﬁekil 18.4’de sembolize edilen oransal kontrol reaksiyon e¤risinden de gözüktü¤ü gibi; set de¤eri ile sistemin oturdu¤u ve sabit kal- d›¤› de¤er aras›ndaki farka sapma (off-set) denir. Sapma’y› azaltmak için oransal band küçültülebilir. Ancak oransal band küçüldük- çe, iki konumlu ( on-off) kontrola yaklaﬂ›ld›¤› için set de¤eri etra- f›nda sal›n›mlar artabilir ve sistem dengeye oturamaz.

Geniﬂ oransal bant seçene¤inde ise sapma daha büyük olaca¤›ndan;

oransal band›n, kullan›ld›¤› prosesin ﬂartlar›na uygun olarak seçil- mesi gerekir.

18.l.4. Oransal+Integral Kontrol - PI

Oransal kontrolde oluﬂan sapmay› azaltmak veya ortadan kald›rmak için kontrol cihaz› integratör (integral al›c› devre) kullan›r. Ölçülen ﬁekil 18.2. YÜZER KONTROL ‹Ç‹N ÖRNEK S‹STEM

ﬁekil 18.3. ORANSAL KONTROL KARAKTER‹ST‹K E⁄R‹S‹

(3)

de¤er ile set edilen de¤er aras›ndaki fark sinyalinin, zamana göre in- tegrali al›n›r. Bu integral de¤eri, fark de¤eri ile toplan›r ve oransal bant kayd›r›lm›ﬂ olur.

Bu flekilde sisteme verilen enerji otomatik olarak art›r›l›r veya azal- t›l›r ve proses de¤iflkeni set de¤erine oturtulur. ‹ntegratör devresi, gerekli enerji de¤iflkenli¤ine set de¤eri ile ölçülen de¤er aras›ndaki fark kalmay›ncaya kadar devam eder. Fark sinyali s›f›r oldu¤u anda art›k integratör devresinin integralini alaca¤› bir sinyal söz konusu de¤ildir. herhangi bir flekilde sistem dengesi bozulup, proses de¤iflkeni de¤eri set de¤erinden uzaklaflacak olursa, tekrar fark sinyali oluflur ve integratör devresi düzeltici etkisini gösterir.

fiekil 18.5’de, sapmas› kalkm›fl bir oransal + integral kontrol reaksiyon e¤risinden de görülece¤i gibi; oransal + integral kontrolün en belirgin özelli¤i sistemin bafllang›c›nda proses de¤iflkeni de¤eri, set de¤erini önemli bir miktarda aflar ki, bu ilk yükselme noktas› üst tepe de¤eri (overshoot) olarak tan›mlan›r. Üst tepe de¤erini alt tepe de¤eri izler (undershoot). Set de¤eri etraf›nda sistem yük de¤erine ba¤l› olarak birkaç kere sal›n›m yapt›ktan sonra, set de¤erine oturur.

Sistem reaksiyon e¤risinde bafllang›çtan itibaren olmak üzere e¤ri- nin set de¤eri etraf›ndaki tolerans band›na (bir daha ç›kmamak üze- re) girifl yapt›¤› noktaya kadar geçen zaman, sistemin kararl› (dengeye oturmufl) rejim süresidir. Bafllang›çtan itibaren bu noktaya kadar geçen zaman aral›¤›nda sistem set de¤eri etraf›nda sal›n›m yapar ve karars›z bir davran›fl sergiler (karars›z rejim). Otomatik kontrol sistemlerinde amaç, sal›n›mlar› oldukça azalt›p sistemi kararl›

rejime oturtmakt›r. Kararl› rejim süresi sistemin zaman sabiti ile do¤ru orant›l›d›r. Pratik olarak sistemler, üç zaman sabiti süre toplam› sonunda % 66 oran›nda kararl› hale geçerler. Dört zaman sabiti süre toplam› sonunda ise sistem % 98 oran›nda kararl› rejime geç- miﬂ demektir. Her sistemin ve onu oluﬂturan alt sistemlerin farkl›

zaman sabitleri vard›r.

18.l.5. Oransal+ Türevsel Kontrol - PD

Oransal kontrolda oluﬂan offset, oransal + türevsel kontrol ile de azalt›labilir. Oransal + Türevsel kontrolda set de¤eri ile ölçülen de-

¤er aras›ndaki fark sinyalinin türevi al›n›r. Türevi al›nan fark sinyali, tekrar fark sinyali ile toplan›r ve oransal devreden geçer. Bu ﬂe- kilde düzeltme yap›lm›ﬂ olur. Ancak türevsel etkinin as›l fonksiyonu üst tepe - alt tepeleri azaltmak içindir. üst tepe ve alt tepe de¤er- lerini azalt›rken bir miktar sapma kalabilir.

Türevsel etki, düzeltici etkisini h›zl› bir ﬂekilde gösterdi¤i için h›zl›

de¤iﬂimlerin oldu¤u k›sa süreli proseslerde kullan›lmas› uygundur.

Sürekli tip uzun süreli proseslerde ve sapma istenmeyen durumlarda PI veya PID tip kontrol seçilebilir.

18.1.6. Oransal + Integral + Türevsel Kontrol - PID

Kontrolu güç, di¤er kontrol türlerinin yeterli olmad›¤› proseslerde tercih edilen bu kontrol türünde; oransal kontrolde oluﬂan sapma, integral fonksiyonu ile giderilir. Meydana gelen üst ve alt tepeler bu kontrola türevsel etkinin de eklenmesi ile minimum seviyeye indi- rilir veya tamamen ortadan kald›r›l›r.

Esas amac› ayar de¤eri ile ölçüm de¤eri aras›ndaki hatay› s›f›ra in- dirmek ve bu sayede istenilen de¤ere ulaflmak olan tüm kontrol tür- lerinde; Oransal (P), integral (I), Türev (D) parametrelerinin uygun bir flekilde ayarlanmalar› sayesinde kontrol edilen de¤iflkenin ayar de¤erine;

- Minimum zamanda

- Minimum üst ve alt tepe (overshoot ve undershoot) de¤erlerindcn geçerek ulaﬂmas›n› sa¤larlar.

‹ntegral ve türevsel parametrelerin söz konusu olmad›¤› ve sadece P tip kontrol cihazlar› ile kurulan sistemlerde de dengeye ulaflmak mümkündür. Ancak sadece P’nin aktif oldu¤u bu tür kontrol sistemlerinde az da olsa set de¤eri ile kontrol edilen de¤er aras›nda s›f›r- dan farkl› + veya - de¤erde ve de s›f›ra indirilmeyen bir sapma mevcuttur. Sadece P ile kontrol edilen böyle bir sisteme I ilavesi sapma- y› ortadan kald›rmaya yöneliktir. Di¤er bir deyiflle P+I türündeki bir kontrol cihaz› ile denetlenen bir proseste normal flartlar alt›nda sistem dengeye oturduktan sonra sapma oluflmas› söz konusu de¤ildir.

‹ntegral etki sapmay› s›f›ra indirgerken, sisteme faz gecikmesi kata- rak sistemin kararl›l›¤›n› azalt›r. Bununla beraber integral zaman›n çok k›sa olmas› prosesin osilasyona girmesine neden olabilir. P+I ﬁekil 18.4. ORANSAL KONTROL DE⁄‹ﬁKEN (P)-ZAMAN

E⁄R‹S‹

ﬁekil 18.5. ORANSAL KONTROL (PI) DE⁄‹ﬁKEN-ZAMAN E⁄R‹S‹

(4)

denetim mekanizmas›na D ilavesi ise set de¤erine ulaﬂmak için ge- çen zaman› k›saltmaya yaramaktad›r. Diferansiyel etki sisteme faz avans› getirir ve sistemin kararl› hale gelmesinde yard›mc› olur.

Böylece büyük orant› kazançlar› elde edilebilir. Fakat büyük nakil gecikmeleri olan sistemlerde diferansiyel etkinin önemi çok azal›r.

18.2 KONTROL S‹STEMLER‹ ‹Ç‹N ENERJ‹ KAYNAKLARI Kontrol sistemleri; pnömatik, elektrik, elektronik, hava ak›m›, hidrolik veya bunlardan baz›lar›n›n kombinasyonundan oluﬂur.

Pnömatik Sistemler

Pnömatik sistemler,kontrol ve hissedici sinyallerinin 20 psi’den daha düflük bas›nçl› hava ile oluflturuldu¤u sistemlerdir. Kontrolör ç›- k›fl bas›nc›ndaki de¤ifliklikler, kontrol edilen son elemanda bu pozisyon de¤iflikli¤ine karfl›l›k gelen bir pozisyon yarat›r.

Elektrikli Sistemler

Elektrikli sistemler, reosta veya köprü devrelerinin ak›m veya voltaj dengesinin de¤iﬂmesi ile çal›ﬂan veya duran bir kontrol temin eder.

Bu sistemler hat besleme voltaj› olarak alternatif ak›m kullan›r.

Elektronik Sistemler

Bu sistemler; kontrol ve hissedici sinyallerinin düflük ak›m veya voltaj ( 24V veya daha düflük) de¤erlerinde tafl›nd›¤›, elektronik bir devre taraf›ndan kuvvetlendirilerek son kontrol ifllevini yapan servo mekanizmalara iletildi¤i sistemlerdir.

Hava Ak›m› Sistemleri

Hava ak›m› sistemleri, kontrol sinyali üreten mekanizmalar gibi davranan statik bas›nç sinyallerinin d›fl›ndaki hava ak›m› dinami¤i- ni kullan›r. Düflük güvenilirli¤i yüzünden kullan›l›rl›¤› kalmam›flt›r.

Hidrolik Sistemler

Bu sistemler, hava yerine s›v› veya ya¤ kullanan ve yap›s› pnöma- tik sistemlerle benzer olan sistemlerdir. Hidrolik kontrol ve tahrik üniteleri günümüzde HVAC teknolojisinde kullan›lmamaktad›r.

18.3. KONTROL S‹STEM‹ PARÇALARI

Temel bir kontrol sisteminin en önemli parças› olan hissetme/ölçme elemanlar›, HVAC sistemlerinin otomatik kontrolünde çok önemli bir görev yüklenirler. HVAC kontrol sisteminde bu kritik sorumlu- lu¤u tafl›yan ölçüm elemanlar›n›n performanslar› afla¤›da bahsedi- len bafll›ca tan›mlarla ifade edilir :

Hata : Ölçme sisteminden elde edilen de¤erin, ölçülmesi gereken do¤ru de¤erden fark›d›r.

Do¤ruluk : Ölçüm eleman›n›n, ölçülen fiziksel büyüklü¤ün do¤ru de¤erini belirleyebilme kabiliyetidir.

Kesinlik : Ayn› koflullar alt›nda ayn› büyüklü¤ün ölçüm sonuçla- r›n›n tekrarlanabilirlili¤idir. Ölçümün kesinli¤i, burada bir büyük- lü¤ün ölçülen de¤erlerinin, ortalama de¤er civar›ndaki da¤›l›m›n izafi yo¤unlu¤unu tan›mlamak için kullan›lm›flt›r.Bu yüzden bir ölçümün kesinli¤i ; do¤rulu¤undan çok tekrarlanabilirlili¤i ile ilifl- kilidir.

Hassasiyet : Ölçüm eleman›n›n ölçek faktörünü belirleyen özelli¤i- dir. ‹stenilen de¤erde ç›k›ﬂ sinyali üretebilmek için gereken minimum giriﬂ sinyali büyüklü¤ü olarak ta ifade edilebilir.

Belirsizlik : Hata için belirlenen bir de¤er olup, ölçme eleman› ile ölçüm yap›ld›¤›nda hatan›n ne olaca¤›n›n belirlenmesidir.

18.3.1. Hissedici Elemanlar

Hissedici eleman, kontrol edilen fiziksel de¤iﬂkendeki de¤iﬂiklikle- ri ölçen ve kontrolörün kullanmas› için orant›l› etki veya sinyal üre- ten ayg›tlard›r.

(a) S›cakl›k Hisseden Elemanlar

S›cakl›k hisseden elemanlar genelde ﬂunlardan oluﬂurlar:

1. Bimetal eleman, farkl› iki metalin birlikte eriyip kaynaflmas›n- dan elde edilen iki ince fleritten oluflur. Her iki malzemenin farkl› termal genleflme katsay›lar› oldu¤u için, s›cakl›k de¤ifl- tikçe eleman e¤ilir ve pozisyonda bir de¤iflim meydana getirir.

Bimetalik termometre yaklaﬂ›k s›cakl›k ölçümü için kullan›l›r.

Ölçüm aral›¤› –20/660 °C olan bu ölçüm cihazlar›n›n belirsiz- li¤i yüksektir ve gecikmeli olduklar› için uzaktan kullan›ma uygun de¤illerdir.

2. Rot ve tüp eleman, içerisinde, bir ucu tüpün alt›na tak›l› düflük genleflmeli rot bulunan yüksek genleflmeli metal tüpten oluflur.

Tüp, s›cakl›ktaki de¤iﬂimle rotun serbest ucunun hareket etme- sine sebebiyet vererek uzunlu¤u de¤iﬂtirir.

3. Contal› körük eleman, havas› boflalt›ld›ktan sonra ya buharla- gazla ya da s›v›yla doldurulmufltur. S›cakl›k de¤iflimleri, gaz veya s›v› bas›nc›nda veya hacmindeki de¤iflimlere sebebiyet verir. Bunun sonucu olarak da kuvvet veya hareket miktar›nda bir de¤iflim meydana gelir.

Uzak ampullü eleman, k›lcal tüp vas›tas›yla ampul veya kapsül tak›l› contal› körük veya diyaframd›r; bütün sistem buhar-gaz veya s›v›yla doludur. Ampuldeki de¤iﬂimler, k›lcal tüpler vas›- tas›yla körük veya diyaframa iletilen bas›nç veya hacim de¤i- ﬂimleriyle sonuçlan›r.

4. Rezistans eleman, s›cakl›k de¤iflimine göre de¤iflen elektrik re- zistansl› telden yap›lm›flt›r. Tipik olarak platin, rodyum-demir, nikel, nikel-demir, tungsten veya bak›rdan yap›l›rlar. Bu cihazlar, basit devre yap›lar›na, yüksek do¤rusall›¤a, duyarl›l›¤a ve mükemmel kararl›l›¤a sahip olduklar› için HVAC sistemleri otomatik kontrolünde oldukça yayg›n bir flekilde kullan›l›rlar.

5. Termistör, s›cakl›k de¤iflimiyle elektriksel rezistans› de¤iflen özel bir çeflit yar› iletkendir. Belli bafll› yar› iletken malzemele- rin ( ço¤unlukla metaloksitler), dirençleri s›cakl›k ile büyük de¤iflim gösteririler ve bu de¤iflim genellikle artan s›cakl›k ile direncin azalmas› fleklindedir. Yar› iletken malzemeden elde edilen bir termistör eleman›, bacaklar ile bir galvanometreli köprü devresine ba¤lanabilir ve kalibre edilebilir. Bu ölçme yönteminin kolayl›k, hassasl›k ve h›zl›l›k gibi üstünlükleri var- d›r. Termistörler, ço¤unlukla, termoeleman ile s›cakl›k ölçüm- lerinde referans s›cakl›¤›n›n ayarland›¤› elektronik s›cakl›k ayarlama devrelerinde veya hassasiyeti büyük olan ve s›n›rl›

çal›ﬂma aral›klar›na sahip uygulamalarda kullan›l›rlar (örnek : split klima sistemi).

6. Termokupl, birbirine ba¤l› uçlar› aras›nda s›cakl›k de¤iﬂiminin fonksiyonu olarak de¤iﬂen voltaj›n meydana geldi¤i iki farkl›

metalin birleflmesidir. Tellerin yap›lm›fl olduklar› malzemelere ve birleflme noktas›n›n bulundu¤u ortam›n s›cakl›¤›na ba¤l›

olarak teller aras›nda bir elektromotor kuvveti oluﬂur (emk).

S›cakl›k ölçümlerinde termokupllar›n platin/nikel dirençli öl-

(5)

çüm cihazlar›na göre kesinlikleri daha azd›r.Düﬂük maliyetleri, kullan›m kolayl›klar› ve orta dereceli güvenirlikleri ile termokupllar›n kullan›mlar› oldukça yayg›nd›r.

7. S›cakl›kla de¤iflim gösteren her cihaz, gerçekte bir termomet- redir, ancak termometre terimi ço¤u zaman s›cakl›¤› gösteren içi s›v› doldurulmufl bir cam tüp için kullan›l›r. S›v›l› termo- metreler, ›s›tma, so¤utma, havaland›rma, iklimlendirme en- düstrisinde birçok uygulamalarda kullan›lmaktad›r. Bu kulla- n›mlardan baz›lar›, so¤utucu ve ›s›t›c› ak›flkan s›cakl›klar› ve hava s›cakl›klar› gibi HVAC sistemlerinde kullan›lan ak›flkan- lar›n s›cakl›klar›n›n belirlenmesidir. Yüksek do¤ruluk ve düflük maliyetlerinden dolay› cival› cam termometrelerin s›cakl›k öl- çümlerinde kullan›m› oldukça yayg›nd›r. Fakat gazlardaki öl- çümlerde, do¤ruluk ›s›l ›fl›n›mdan etkilenir. Teorik ölçüm ara- l›klar› –38/550 °C’dir.

(b) Nem Hisseden Elemanlar

Nem hisseden ayg›tlar genelde ﬂunlard›r:

1. Higroskopik: Boyutsal veya flekilsel de¤iflerek mekaniksel bir sapmaya sebebiyet veren (saç, ahflap, ka¤›t veya hayvan zar›

gibi organik malzemeler ve naylon gibi yapay malzemeler) 2. Elektriksel: Eleman›n higroskopik yap›s›ndan dolay› karakteris-

ti¤inde (rezistans veya kapasitans) de¤iﬂime sebebiyet veren.

(c) Bas›nç Hisseden Elemanlar

Bas›nç hisseden elemanlar, bas›nç aral›¤›na ba¤l› olarak iki genel s›- n›fa ayr›labilirler:

1. Bas›nç veya vakum de¤erleri kg/cm²veya mmHg (mm civa) cinsinden ölçüldü¤ünden, eleman, genelde körük, diyafram veya Bourdon tüpüdür. Ölçüm eleman›n›n bir taraf› atmosfere aç›k olabilir ki, bu durumda eleman, atmosferik seviyenin üs- tündeki veya alt›ndaki bas›nçlara cevap verir. Fark bas›nç eleman›n›n, iki bas›nç aral›¤›ndaki farka cevap verebilmesi için her iki tarafla da ba¤lant›s› vard›r.

2. Genelde, su sütunu cinsinden ölçüldü¤ünden hava kanal›ndaki statik bas›nç gibi düflük bas›nç veya vakum için ölçüm eleman›, ya¤ içerisine dald›r›lm›fl ters bir çan, genifl bir diyafram veya genifl esnek bir metal körüktür. Orifislerle ba¤lant›l› olarak kulla- n›ld›¤›nda, eleman diferansiyel tiplerden bir tanesidir. Pitot tüp- leri ve benzer aksesuarlar statik bas›nç ölçümü için kullan›ld›¤›

gibi ak›ﬂ, h›z veya s›v› seviyesini ölçmek içinde kullan›labilir.

(d) Su Ak›ﬂ›n› Hisseden Elemanlar

Su ak›fl›n› hisseden elemanlar, çeflitli temel hissetme prensiplerini ve afla¤›daki ayg›tlar› kullanabilirler: orifis plakas›, Pitot tüpü, ven- turi, ak›fl nozullar›, türbin metre, manyetik ak›fl ölçer ve vorteks ge- çirmeyen ak›fl ölçer.

Bunlar›n her birisinin ölçüm aral›¤› karekteristikleri, hassasiyeti ve karmafl›kl›¤›na ba¤l› olarak de¤iflen ve farkl› durumlar için kullan›l- mas›n› uygun k›lan maliyetleri vard›r. Genelde, fark bas›nç tipli ay- g›tlar ( orifis plakalar›, Pitot tüpleri, venturiler ve ak›fl nozullar›) basit ve fiyatlar› makuldür fakat ölçme sahas› s›n›rl›d›r. Bu elemanla- r›n hassasiyetleri, uygulama ve kullan›m flekline ba¤l›d›r.

(e) Di¤er Hissedici Elemanlar

Yang›n alg›lama veya duman yo¤unlu¤u, iç hava kalitesi, rüzgar yö-

nü/fliddeti, iletkenlik, seviye, mahal meflguliyeti, spesifik yerçeki- mi, ak›m, karbondioksit (CO₂), karbonmonoksit (CO) vb. de¤erleri ölçme gibi baflka amaçlar için kullan›lan hissedici elemanlar, ›s›tma, havaland›rma veya hava flartland›rma sistemlerinin komple kontro- lü için ço¤u kez gereklidir.

18.4. TEMEL KONTROL S‹STEMLER‹ VE FONKS‹YON- LARI

18.4.1. D›ﬂ Hava Kontrol Metodlar›

18.4.1.1 Minimum D›ﬂ Hava

D›fl hava kontrolü için en basit metod besleme fan› çal›flt›¤›nda “minimum d›fl hava” damperini açmakt›r (fiekil 18.6). Bu iki konumlu bir kontrol olup; sistem için gereksinim duyulan minimum taze hava almay› veya egzoz düzenlemesini sa¤lar. Bu metodda taze hava damperi ve kanal› sistemin ihtiyaç duydu¤u minimum taze hava miktar›na ba¤l› olarak seçildi¤i için, d›fl havan›n uygun oldu¤u ko- flullarda daha fazla miktarda serin d›fl hava kullan›m›na izin vermez.

Bu durum bir dezavantaj olarak de¤erlendirilebilir. Minimum d›ﬂ hava metodu, oransal termometre damper motorlar›yla yap›l›rsa bu sak›nca ortadan kalkar.

18.4.1.2 D›ﬂ Hava Ekonomi Çevrimi

Sabit miktarda d›fl hava kullan›ld›¤›nda, d›fl hava s›cakl›¤›n›n serin oldu¤u zamanlarda bile so¤utucu serpantininin çal›flt›r›lmas›n›n gerekti¤i baz› zamanlar olabilir. Bu gereklilik hava s›cakl›¤› taraf›n- dan kontrol edilen d›fl, dönüfl ve tahliye damperli sistemlerde ekonomi çevrimi (fiekil 18.7) ile ortadan kald›r›labilir. D›fl hava, k›fl s›- cakl›¤› dizayn de¤erinde iken; d›fl hava damperi ve egzoz damperleri genelde minimum aç›k pozisyonundad›r (havaland›rma ve egzoz ihtiyac›n›n belirledi¤i oranda), ve dönüfl damperi ise daha fazla aç›kt›r. D›fl hava s›cakl›¤› artt›kça, kar›fl›m havas› termostat›

(T1) kar›fl›m havas› s›cakl›¤›n› sabit seviyede tutmak için yavafl yavafl d›fl hava damperini açar. Dönüfl ve tahliye damperleri karfl›l›kl›

olarak buna göre kendilerini ayarlarlar. Genelde 10 °C ve 16 °C gibi baz› d›fl hava s›cakl›klar›nda % 100 d›fl hava sa¤lanacak ve so¤utma için kullan›lacakt›r. D›fl hava s›cakl›¤› artmaya devam etti¤inde ve 21 °C ila 24 °C’ ye geldi¤inde d›fl hava termostat› (T2) so¤utma

ﬁekil 18.6. M‹N‹MUM DIﬁ HAVA KONTROLU

(6)

yükünü azaltmak için sistemi minimum d›fl hava alacak flekilde tekrar konumland›r›r. Bir çok d›fl hava kontrol sistemlerinde fan çal›fl- mad›¤›nda d›fl hava damperi kapans›n diye besleme fan›ndan bir ki- litleme sa¤lan›r. fiemada gösterilen selenoid röle, pnömatik damper motorlar›na giden besleme havas›n›n ak›fl›n› keser.

Ekonomi çevrim kontrolünün baﬂka yöntemleri de vard›r. Burada bunlar anlat›lmayacak, sadece entalpi kontrolu üzerinde durulacakt›r.

18.4.1.3 Entalpi Kontrolü

Teoride, kuru termometre s›cakl›¤›na dayal› d›fl hava “ekonomi çev- rimi” her zaman için en ekonomik yaklafl›m de¤ildir. Kuru termometre s›cakl›¤› daha düflük olsa bile, nemin yüksek oldu¤u iklimler- de d›fl hava toplam ›s›s› (veya entalpisi), dönüfl havas›n›nkinden daha büyük olabilir. Örne¤in, yaklafl›k 21 °C kuru termometre (KT) s›cakl›¤›ndaki ve hemen hemen doyma noktas›na yak›n bölgedeki d›fl havan›n entalpisinin, 27 °C (KT) s›cakl›¤›ndaki ve daha kuru dönüfl havas› entalpisinden daha büyüktür. Genelde so¤utucu serpantin istenen flartlar› sa¤lamak için toplam ›s› yükünü havadan al- mak zorunda oldu¤undan, bu durumda d›fl havay› minimum seviyede tutmak daha ekonomiktir.

Entalpiyi ölçmek için kuru termometre s›cakl›¤› ile birlikte a)yafl termometre s›cakl›¤›n› veya b) ba¤›l nemi veya c) çi¤ nokta s›cak- l›¤›n› ölçmek gerekir. Birçok firma art›k ayn› anda kuru termometre s›cakl›¤›n› ve çi¤ nokta s›cakl›¤›n› hisseden, d›fl ve dönüfl hava- s›ndan entalpiyi çözen ve damperleri kontrol etmek için ç›kt› gön- deren aletler üretmektedir. (Bkz. fiekil 18.8)

Entalpi kontrolünün bir tak›m potansiyel faydalar› olsa bile, s›cak- l›¤a dayal› ekonomi çevrimiyle karﬂ›laﬂt›r›ld›¤›nda enerji tasarrufu küçüktür. Entalpi ekonomi çevriminin uygulanmas› da zordur. Tica- ri nem hissedicilerinin do¤rulu¤unun sa¤lanmas› s›k s›k kalibrasyon yapmadan mümkün de¤ildir ve do¤ru entalpi hesab›n›n yap›lmas›

genelde modern dijital aletlerle s›n›rl›d›r. Ço¤u kez entalpi kontrolü

maliyetini ve bundan dolay› oluflmufl daha kompleks yap›n›n gerek- lili¤i ve sa¤l›kl› çal›fl›rl›¤›n› ispatlamak zordur.

18.4.1.4 Statik Bas›nç Kontrolü

Çevresine göre sabit pozitif veya negatif bas›nca gereksinim duyan mahallerde d›fl, dönüfl ve tahliye havas› damperleri statik bas›nç kontrolörleriyle kontrol edileceklerdir. En basit flekliyle fiekil 18.9’dagörülen statik bas›nç kontrolörü; kontrol edilen alanla, referans bölge (ya kontrol edilen alana yak›n bir bölge ya da d›flar›s›) aras›ndaki bas›nç fark›n› hisseder ve bu bas›nç diferansiyelini korumak için damperleri ayarlar. Sa¤lanan d›fl hava miktar› egzoz oluflturmak ve alan› bas›nç alt›nda tutmak için yeterli olmak zorundad›r.

Kap›lar aç›ld›¤›nda meydana gelen bas›nç dalgalanmalar›ndan dola- y› karars›zl›¤› önlemek için düflük oransal kazanç gerekti¤inden, oransal art› integral (PI) kontrolü istenir. Bu metod, egzoz miktarla- r› genifl ve de¤iflken olan sistemler için uygundur. Egzoz havas›ndaki artma/azalma, bas›nç de¤iflimleri meydana getirir. Bu de¤iflimler fark bas›nç transmitteriyle hissedilerek, kontrol panelinin sistemi dengelemek amac›yla taza hava miktar›n› ayarlamas› sa¤lan›r. Bu metod çok yayg›n de¤ildir. Bu amaçla, de¤iflken debili fan kullanan kontrol sistemleri daha yayg›nd›r.

18.4.2. Is›tma Kontrolü

HVAC sistemlerinde ›s›tma iﬂlemi genelde buhar veya s›cak su ser- pantinleriyle sa¤lan›r. Elektrik ›s›t›c›l› serpantinler, ›s› pompalar› ve do¤rudan gaz yanmal› kanal ›s›t›c›lar› da kullan›l›r.

18.4.2.1 Ön ›s›tma

Ön ›s›tma, büyük oranlarda d›ﬂ hava al›nd›¤›nda, al›nan d›ﬂ havan›n

›s›tma ve so¤utma serpantinlerinin donmas›na sebebiyet verdi¤i durumlarda kullan›l›r. Ön ›s›tmada temel problem ön ›s›tma serpantininin donmas›d›r. Bunu önlemek için baz› kontrol metotlar› kullan›l›r.

fiekil 18.7. DIfi, DÖNÜfi VE TAHL‹YE DAMPERL‹ S‹STEMLERDE EKONOM‹ ÇEVR‹M‹

(7)

fiekil 18.10 en kolay yaklafl›m› göstermektedir. D›fl hava s›cakl›¤›

2°C veya 4,5 °C de¤erinin alt›na düﬂtü¤ünde, buhar veya s›cak su sa¤lay›c›s› üzerindeki iki yollu bir vana aç›larak ›s›tma yap›l›r (Bu bir aç›k çevrimli kontroldür). Ön ›s›t›c› serpantinden sonra filtre bulunur.

Ön ›s›t›c›y› terk eden havan›n s›cakl›k kontrolü sa¤lanmad›¤›ndan, ön

›s›tma serpantini, aﬂ›r› ›s›nmay› önlemek için, dikkatlice seçilmelidir.

Bu, olanaks›z olmasa bile baflar›lmas› oldukça zordur. Bu nedenle daha geliflmifl ön ›s›tma kontrol yöntemleri gelifltirilmifltir.

S›cak sulu ›s›t›c› serpantinde boru içinde akan suyun h›z› 0,75 ile 1 m/s mertebelerinde oldu¤unda, –35 °C s›cakl›klara kadar, s›cak su-

yun donmas› söz konusu de¤ildir. Ancak böyle düﬂük s›cakl›k ko- ﬂullar›nda glikol solüsyonu kullanmak daha güvenli bir alternatiftir.

–40 °C ve alt›ndaki s›cakl›klarda, do¤rudan gaz yanmal› sistemler veya elektrik kullan›m› tavsiye edilir.

Donma havas›na maruz kalacak buharl› serpantinler yeterli kondenstop kapasitesinde ve vakum k›r›c›lardaki gibi yo¤uflma suyunu ak›t- mak için iyi e¤imli veya yatay düzenlemeli iki boruyla da¤›tan tip olmal›d›r. Buna ra¤men bile buhar ak›fl› k›s›ld›¤›nda problemler ortaya ç›kabilir. Kondenstop ve boflaltma hatlar› donma havas›na aç›ksa izo- le edilmelidir ve mümkün oldu¤unca düfley borulama yap›lmal›d›r.

ﬁekil 18.8. ENTALP‹ KONTROLÜ ﬁEMASI

ﬁekil 18.9. EN BAS‹T ﬁEKL‹YLE STAT‹K BASINÇ KONTROLÖRÜ

(8)

18.4.2.2 “Normal” Is›tma

Normal ›s›tmada; serpantin hava giriﬂ s›cakl›¤› en az 5 °C ile 10 °C mertebelerindedir. Tek zonlu santral ünitesindeki ﬁekil 18.11’deki

›s›t›c› buhar veya s›cak su kontrol vanas›, ç›k›ﬂ havas›ndaki yüksek s›cakl›k limit termostat›n›n (T2) limitledi¤i bir oda termostat› (T1) taraf›ndan kontrol edilir.

Alternatif olarak kontrol vanas›, oda s›cakl›¤›ndan ayar de¤eri reset- lenebilen ç›k›ﬂ havas› s›cakl›¤›na ba¤l› olarak kontrol edilebilir

(ﬁekil 18.12). Bu sistemlerin her biri veya her ikisinin kombinas- yonu; so¤utma, ›s›tma veya ›s›tma ve so¤utma serpantinlerinin s›ra- l› olarak kontrolunda kullan›labilir.

18.4.3. So¤utma Kontrolü

So¤utma serpantinleri, genelde klima santral› (AHU) içerisinde tek olarak bulunurlar. Do¤rudan genleﬂmeli DX serpantinler ve so¤utma suyunu veya salamura suyunu kullananlar olmak üzere baﬂl›ca iki tipi mevcuttur.

18.4.3.1 Do¤rudan Genleﬂmeli Serpantinler

DX serpantinler, do¤as› gere¤i kendine özgü genifl iflletim aral›¤›na sahip iki konumlu kontrol türünü kullanmak zorundad›r. Özellikle küçük birimlerde ve kapal› kontrolün istenmedi¤i yerlerde s›kça kullan›lan bir sistemdir. fiekil 18.13tipik bir DX serpantin kontro- lünü göstermektedir. Oda termostat›, so¤utucu ak›flkan›n genleflme vanas›ndan serpantine akmas›na izin veren, selenoid vanay› açar.

Genleﬂme vanas› minimum so¤utucu emme s›cakl›¤›n› korumaya çal›ﬂmak için set de¤erine göre ayarlama yapar. Üfleme havas› alt s›cakl›k limit termostat› T2, besleme havas› s›cakl›¤›n› çok so¤uk olmaktan korur.

ﬁekil 18.10. ÖN ISITMA KONTROLÜ ﬁekil 18.11. TEK ZONLU SANTRALDA NORMAL ISITICI SERPANT‹N KONTROLU

ﬁekil 18.12. TEK ZONLU SANTRALDA NORMAL ISITICI SERPANT‹N ALTERNAT‹F KONTROLU

ﬁekil 18.13. DX SERPANT‹N KONTROLÜ

(9)

Farkl› bir yaklafl›m, so¤utucu ak›flkan emifl hatt›nda oda termostat›

taraf›ndan kontrol edilen de¤iflken debi yetene¤inde bir vana ilave etmekle (fiekil 18.14) gerçeklefltirilir. Oda s›cakl›¤› düfltükçe vana k›s›larak serpantindeki emme s›cakl›¤› azalt›l›r ve serpantin so¤utma kapasitesi düflürülür. Ters çevirici röle vas›tas› ile, selenoid vanan›n ilk aç›lma koflulunda gerekli flart olan, bas›nç vanas›n›n aç›k konumda olmas›na imkan sa¤lan›r.

Bu düzen so¤utucu devresinde problemlere yol açabilir ve so¤utucu boru dizayn›nda uzman birisi taraf›ndan kullan›lmal›d›r.

‹ki kademeli do¤rudan genleﬂme, ço¤u kez yeterli kapasite kontro- lü sa¤layacakt›r. Serpantinlerin yatay k›s›mlara ayr›lmas›ndansa, kademelerin serpantin boru dizinleri ile yap›lmas› gerekir. Üç veya dört s›ral› bir serpantinde ilk s›ra so¤utman›n en az yar›s›n› yapt›¤›

için çok s›ral› serpantinlerde ilk devre hava ak›ﬂ› yönündeki ilk dev-

re ve di¤er s›ralar ikinci devre olmal›d›r. ‹ki aﬂamal› termostat kullan›l›r (ﬁekil 18.15).

18.4.3.2 So¤utulmuﬂ Sulu Serpantinler

So¤utulmufl sulu veya salamural› serpantinler, üç yollu veya iki yollu vana ile ›s›tma serpantinlerinin kontrolüne oldukça benzer bir flekilde oransal veya iki konumlu olarak kontrol edilirler. Ge- nelde so¤utma serpantini vanalar›, do¤ru hareketli kontrolörlerin kullan›m›na izin verdi¤inden normalde kapal› olarak monte edilirler. Onun için resirkülasyon pompas› kullan›lm›flsa fiekil 18.16’da veya fiekil 18.17’degörüldü¤ü gibi üç yollu vana düzen- lemesi ortaya ç›kar.

Sirkülasyon pompas› düzenlemesi iki yönden dolay› çok kullan›fll›- d›r: (1) afl›r› derecede do¤ru s›cakl›k kontrolü için ve (2) kar›fl›m ve- fiekil 18.14. EM‹fi HATTINDA ODA TERMOSTATI TARAFINDAN KONTROL ED‹LEN DE⁄‹fiKEN DEB‹ YETENE⁄‹NDE B‹R

VANA BULUNMASI HAL‹

ﬁekil 18.15. ‹K‹ KADEMEL‹ DO⁄RUDAN GENLEﬁME

(10)

ya ön ›s›tmal› hava tabakalaﬂ›m›ndan kaç›nmay› sistem geometrisi- nin olanaks›z k›ld›¤› yerlerde donma durumlar›ndan kaç›nmak için.

18.4.4. Nem Kontrolü

Havas› flartland›r›lan mahallin, seçilmifl nem flartlar›nda kalmas›- n› sa¤lamak için ortama al›nan havan›n nemini azaltmak veya yükseltmek gerekebilir.

18.4.4.1. Y›kay›c›

Genelde, duyulur so¤utma kabiliyeti nedeniyle evaporatif so¤utucu olarak bilinir. Pahal› olmayan elveriﬂli bir nemlendirme sa¤layan ve büyük endüstriyel tesislerde ince spreyleme ve damla tutucu sistemi ile uygulanabilir. So¤utma buharlaﬂan suyun havan›n duyulur ›s›s›n›

çekmesi ile olur. Böylece y›kay›c›dan geçen hava flartlar› sabit bir yafl termometre s›cakl›¤› boyunca de¤iflir. Y›kay›c› ç›k›fl›ndaki durum, havan›n y›kay›c› girifl flartlar› ve y›kay›c›n›n doyurma verimine ba¤- l›d›r. Genelde y›kay›c› doyurma verimi %70 ila %90 aras›ndad›r.

S›radan bir sulu nemlendiriciye uygulanabilecek tek kontrol senaryo- su, su pulverizasyonunu ( ya da pompay›) açmak ya da kapamakt›r.

Baz› durumlarda, havan›n istenen ›slak termometre s›cakl›¤›na kadar

›s›t›lmas› gerekebilir. fiekil 18.18’debuna benzer bir sistem gösteril- mifltir. Odada bulunan higrostat, düflük nem de¤erini hisseder ve y›-

kay›c›/atomizer pompas›na yol verir. Sonra da ön ›s›t›c› serpantin besleme vanas›n› açar. Odadaki nem de¤eri yükseldikçe; önce ön ›s›t›c›

serpantin vanas›, daha sonra da atomizer pompa kapat›r. Yüksek d›ﬂ hava nem de¤erlerinde; so¤utma kapasitesi çok k›s›tl›d›r. Mahallerde- ki s›cakl›k kontrolü, son ›s›t›c› serpantinler arac›l›¤›yla yap›l›r.

18.4.4.2. Buharl› Nemlendiriciler

Buharl› nemlendiriciler kolayl›klar›ndan dolay› s›kça kullan›l›rlar.

Borulara aç›lm›fl küçük orifislerden oluflan buhar da¤›t›c›, hava kanal›n›n veya hava toplama kutusunun içinde bulunur (fiekil 18.19).

Buhar besleme vanas› mahal veya kanal tipi nem ölçer vas›tas›yla kontrol edilir. Doyma noktas›na kadar herhangi bir nem oran›, nem- lendirici ç›k›fl›nda elde edilebilir. Mahal tipi nem ölçer kullan›l›rsa, kanalda yo¤uflma oluflmas›ndan kaç›nmak için kanal tip yüksek nem limitörü kullan›lmal›d›r.

18.4.4.3. So¤utma Yoluyla Nem Alma

Düflük s›cakl›ktaki so¤utma serpantinleri nemi düflük de¤erlere dü- flürmek içinde kullan›labilirler. Serpantin yüzey s›cakl›¤› buz oluflu- mundan dolay› donma s›cakl›¤›n›n alt›nda olaca¤›ndan, genifl yüz- geç aral›kl› özel DX serpantinlerinin kullan›lmas› gerekir ve s›cak gaz, elektrik ›s›s› ve s›cak hava vas›tas›yla buzlar› çözmek için ha- z›rl›k yap›lmal›d›r. Bu yaklafl›m çok düflük s›cakl›klarda yetersiz kalmaya yönelir ve buzlar›n çözülmesi için aral›kl› kapanmaya veya birisinin buzlar› çözünürken di¤erinin çal›flt›¤› paralel serpantin- lere gereksinim duyar. Mahal s›cakl›¤›n› kontrol etmek için tekrar fiekil 18.16. ÜÇ YOLLU VANA ‹LE KONTROL

ﬁekil 18.17. ÜÇ YOLLU VANA ‹LE KONTROL

ﬁekil 18.18. ÖN ISITMALI YIKAYICI S‹STEM KONTROLÜ

ﬁekil 18.19. BUHARLI NEMLEND‹R‹C‹ KONTROLÜ

(11)

›s›tma gereklidir. Mahal nemi ço¤unlukla serpantin s›cakl›¤›n›n bir fonksiyonu oldu¤u için, de¤iflken ters bas›nç vanas›n›n nem hisse- dicisinin kontrolüyle oldukça iyi bir kontrol baflar›labilir (fiekil 18.20). Nem hissedicisi yeterli seviyeye geldi¤inde seçici röle, oda termostat›n›n so¤utma serpantinini minimum kapasitede çal›flt›rma- s›na izin verir.

18.4.5. Elektrikli Is›tma Kontrolü

Elektrikli ›s›t›c›lar di¤er ›s›tma cihazlar› gibi iki konumlu, zaman ayarl› iki konumlu ve oransal olarak ayn› temel çevrime göre kontrol edilebilirler. Elektrik enerji kayna¤› olarak kullan›ld›¤›ndan, ba- z› özel emniyet gereksinimleri gereklidir. Bütün elektrikli ›s›t›c›lar, yüksek limit kontrolüyle beraber temin edilmelidir. Baz› kodlar yüksek s›cakl›k limiti ile birlikte hem otomatik hem de manuel reset gerektirir. Cebri haval› ›s›t›c›larda elektrik eleman›n›n afl›r› ›s›n- mas›n› önlemek için öngörülen hava ak›fl› minimum oranda oldu¤u zaman fan durdu¤unda ›s›t›c›y› korumak için hava ak›fl› anahtar› olmal›d›r.

Küçük kapasiteli ›s›t›c›lar›n iki konumlu kontrolü, ›s›t›c› elektrik enerjisini sa¤layan kontaktöre kumanda eden bir termostat taraf›n- dan sa¤lan›r (ﬁekil 18.21). Büyük ›s›t›c›lar da çok kademeli termostat veya her biri ›s›tma serpantininin bir k›sm›ndaki mevcut ak›ﬂ›

kontrol eden birkaç kontaktörlü ard›ﬂ›k dizili anahtar kullan›m› yay- g›nd›r.

18.4.6. So¤utma Kuleleri

Sadece so¤utma mevsiminde iflletilecek olan so¤utma kuleleri kont- rolü, genelde fan kontrolü ile sa¤lan›r (fiekil 18.22). Kondenser besleme suyu termostat›, s›cakl›¤›n art›p azalmas›na göre fan› açacak ya da kapatacakt›r. Daha büyük kulelerde iki veya üç aflamal› termostat kontrollü iki h›zl› fanlar kullan›labilir.

Tüm sene boyunca kullan›lan kuleler, by pass vanalar›n› ve donma- y› önlemek için ›s›nmay› da içeren daha kapsaml› kontrol sistemleri- ne gereksinim duyar. Her hangi bir flekilde dondurucu so¤uk bir ha- vada kulenin içerisinden düflük h›zl› su ak›fl›, kulenin içinin buzla dolmas›na sebebiyet verir ki bu da kuleye zarar vermeyle sonuçlan›r.

18.5. SENSÖR YERLEﬁ‹M‹

Uygun sensör yerleflimi neyin kontrol edilece¤inin özel olarak so- rulmas›yla en iyi saptanabilir. E¤er oda s›cakl›¤› ise o zaman yerle- flim besleme havas›na maksimum uzakl›kta, cihazlardan veya pen- cerelerden dolay› meydana gelen draft veya radiant etkilerden minimum etkilenecek flekilde ve sensörün ortalama oda s›cakl›¤›n› oku- yabilece¤i flekilde olmal›d›r. Sensörün dönüfl havas› aç›kl›¤› kenar›- na veya dönüfl havas› kanal›na konulmas› önerilir.

Genifl bir çal›flma hacminde özel bir çal›flma istasyonunda en iyi kontrolün olmas›n› isteyebilirsiniz. O zaman sensörü buraya yerlefl- tiriniz. Kaç›n›lmas› gereken ana problem sensörün flartlar› do¤ru görmesini önleyen harici/kenar etkileridir. Bunlar s›cakl›k sensörle- ri için radyasyon (s›cak veya so¤uk), draft, yeterli hava sirkülasyo- nu kilitlenmesi veya yerlefltirmeden dolay› ›s› transferi (d›fl duvar- daki gibi) olabilir.

Tek bir bölgede birden çok odal› sistemlerde sensör yerleﬂimi için

“ortalama” oda seçilmesi esast›r. Konferans odalar› veya büyük de¤iflken yüklü odalar farkl› bölgelerde olmal›d›r. Fakat bu müm- kün de¤ilse, bu odalar›n zon için hissetme noktas› olmas›na izin vermeyiniz. Büyük ve küçük odalar aras›nda seçme flans›n›z var- sa büyük olan› tercih ediniz. Tek zondaki bütün odalar ortak tek yöne yönlendirmelidir (güney, kuzey, do¤u veya bat›, fakat bunla- r›n kar›fl›m› de¤il).

ﬁekil 18.20. SO⁄UTMA YOLUYLA NEM ALMA S‹STEM‹

KONTROLÜ

ﬁekil 18.21. KÜÇÜK KAPAS‹TEL‹ ISITICILARIN ‹K‹ KONUMLU KONTROLÜ

(12)

18.5.1. Elektrikli Kilitlemeler

Baz› noktalarda elektrik motor kontrolüyle ara yüzey oluflturmak için s›cakl›k ve bas›nç kontrolleri gerekli olacakt›r. Küçük motorlar bazen do¤rudan, elektrik kontrolleriyle çal›flt›r›l›rlar. E¤er motorlar büyükse veya bu kontrol devrelerinden farkl› voltajl› ise veya pnö- matik veya elektronik kontrol kullan›lm›flsa, o zaman rölelere gereksinim vard›r.

18.6. BYS-B‹NA YÖNET‹M S‹STEM‹

Bina yönetim sistemlerindeki, sistem mimarisindeki ve cihaz seçe- neklerindeki h›zl› de¤iflim nedeniyle; do¤ru yönetim sisteminin ku- rulmas› ifli düzgün bir analizi gerektirmektedir. Bina yönetim sistemi tasar›m›n›n teori ve bilgisayar sistem uygulamas›n› kontrol etmek için entegre bir yaklafl›ma ihtiyac› vard›r. Bu yüzden performans ihtiyaçlar› kombine sistem temeli üzerinde tan›mlanmal›d›r.

Bu ihtiyaçlar büyüklük ve cinse göre de¤iﬂir. Bu spesifikasyonlar-

dan baz›lar› ﬂunlar olmal›d›r :

• Tekil (ba¤›ms›z) kontrolör gereklilikleri

• Kontrolör programlanabilme yetene¤i

• Kontrolör veri saklama ve iﬂleme gereklilikleri

• Analog giriﬂ-ç›k›ﬂ cihazlar›n›n do¤rulu¤u

• Fiziksel de¤iﬂime ve alarma göre sistem tepki süresi

• Data iletiﬂim gereklilikleri

• Paylaﬂ›lan iletiﬂim sistemlerinin integrasyonu ve güvenlik gereklilikleri

• Kontrolörler aras› (peer to peer) iletiﬂim

• Kontrolör için giriﬂ/ç›k›ﬂ gereklilikleri

• Sistemin gelecekte geniﬂletilebilmesi için gereklilikler

• Mekanik ve elektriksel paket cihazlarla sa¤lanacak integrasyon (arayüz).

• Veri merkezi (kullan›c›) sistemi arayüz gereklilikleri

• Kullan›c› (çal›ﬂma istasyonlar›n›n) adedi ve yeri

• Kullan›c› programlama yetene¤i

• BYS’ne uzaktan eriﬂim gereklilikleri

• Bina güvenlik (yang›n, deprem korunum) sistemleriyle enteg- rasyon

• Donan›mdaki ﬂartlar›n (karmaﬂ›kl›¤›n) minimum olmas›

• ‹zlenecek ve kontrol edilecek ekipman›n çal›ﬂma s›ralar› ( e¤er çizimlerde gösterilmemiﬂse)

• Ekipman standartlar› (UL, vs)

Bu maddeleri aç›kça belirlememek, yönetim sistem üreticileri ve taahhütçüleri taraf›ndan farkl› yorumlamalar›n oluflmas›na sebep olur. Projenin uygulama safhas›nda çeflitli tart›flmalara, ilave maliyetlere ve de en önemlisi ihtiyac› karfl›lamamaya yol açar.

Böylece “ihtiyaç duyulan›” sa¤layamama söz konusu olur. “Eﬂit”

ürün tan›mlamas› ço¤u kez sorun oluﬂturabilmektedir. Örne¤in, s›cakl›k hissedicisi termistör olarak ya da platinyum rezistans s›cak- l›k dedektörü olarak alg›lanabilir ki bu iki ürün asla eﬂit de¤ildir.

Termistör daha ucuz oldu¤u gibi, daha az hassasiyet ile çal›ﬂ›r ve bak›m› da daha maliyetlidir. Her seçim, maliyeti beraberinde getirir.

Bu yüzden bütçe haz›rlan›rken, üstünde yeterince düﬂünülerek karar verilmelidir.

ﬁekil 18.22. SO⁄UTMA KULES‹ KONTROLÜ