(/) ~ (/) o o u ~ :r: MAKALE Fan Seçimi ve Enerji Tasarrufu Sistem Basınç Kaybını Azaltarak ve Doğru Donanımı Seçerek Enerji Tüketimi Azaltılabilir HVAC tesisat mühendisleri süreci planlama boyunca birçok seçenekle ka rşılaşırlar ve muhtemelen bu seçeneklerin çok azı başlıca enerji tüketicisi olan fan donanımı kadar önemlidir. Bu makale bir HVAC sistemi tasarlarken ve bir fan seçilirken enerji verimliliğini iyileştirme seçeneklerini tartışmayı amaçlamaktadır. Enerji Tüketimi Fan enerji tüketimi sistem akış oranı ve statik basınçla doğrudan orantılıdır. Teorik olarak mükemmel verimlilik açısından dirence karşı havayı harekete geçirmek için gerekli minimum enerji şu şekilde hesaplanır: AHP = (Q x P)-;- 6,356 Bu formülde: AHP = hava beygirgücü Q = debisel akış hızı (dakikada feet küp) P = basınç (su seviyesi göstergesi inç cinsinden) veya direnç Akış hızları mekan tipi ve mekandaki doluluk oranlarına dayanarak önceden belirlenir. Yerel yönetmelikler HVAC sistemleri için asgari gereksinimleri belirleseler de, ASHRAE Rehberi- HVAC Uygulamaları (1) çeşitli ticari ve kamu binaları için genel tasarım kriterleri temin eder. Bu kriterler arasında hava hareketi, oda sirkülasyonu, gürültü ve filtre verimlil iği de vardır. Hepsi önemli olmasına rağmen oda sirkü lasyonu, yani bir saat içindeki hava değişimi genellikle hava akışı gereksinimlerini belirler. Akış hızı tasarım kriterleriyle harekete geçtiğinden bir tesisat mühendisinin enerji kullanımını azaltmak amacıyla kullandığı temel araç bir tesisat sistemi içerisinde havayı dolaşıma sokacak statik basıncı asgariye düzeye indirmek olacaktır. 68 Tesisat Dergisi Sayı 183 - Mart 2011 Sistem Basınç Kaybı Uluslararası Hava Hareketi ve Kontrol Derneği (AMCA) sistem basınç kaybını "sistem tahliyesinde sürtünme, şok, sürat basıncının dağılımından dolayı oluşan statik basınç kayıplarının toplamı ve bir hava sisteminin giriş ve tahliye deşarj açıklıkları arasındaki statik basınç farkları"(2) olarak tanımlar. Bir fanın üstesinden gelmesi gereken statik basınç birçok değişkene bağlıdır ve tesisat mühendisi bunun sadece bir kısmını kontrol edebilir. Donanımın konumu genellikle mimar tarafından belirlenir ve bu yüzden mühendisin seçeneklerini k ısıtlar. Bileşenleri bağlamak için kullanılan kanal konfigürasyonu ve tesisat donanımı statik basınca büyük katkı sağlarlar. Sistem basınç kaybının diğer kaynakları ise denge damperi ve kontrol damperleri, değişken hava debisi kutuları , difüzörler, panjurlar, bobinler, filtreler ve hava akımlarındaki diğer unsurlardır. Sürat basıncı süratin karesiyle orantılı olduğundan bu bileşenlerin çoğundaki basınç kaybı süratin karesiyle orantı l ıdır. Bu yüzden de tesisatın ebatları daha da önem kazanır, zira kesitsel alan akışkan süratini saptar. Örneğin bir tesisat sistemindeki hava süratini %10 oranında azaltmak, sistem statik basıncında %20'Iik bir azalma ile sonuçlanacaktır. Hava enerjisi basınca orantılı olduğundan, bu durum enerji tüketiminde %20'Iik bir azalmaya eşdeğer olacaktır. Bir sistemdeki bütün statik basınç kaybının hesaplamak ve gerekli hava akımını elde etmenin yanı sıra bir tesisat mühendisi ayrıca ANSI/ASHRAE/IESNA Standardı 90.l'in 6.5.3 Bölümüne, Alçak İkamet Binaları haricindeki Binalar için Enerji Standardı'na uymakla yükümlüdür. Ancak bu standart bir fanın bir dakikada ürettiği hava akımının feet küp başına tükettiği enerjiyi (beygirgücü) sınırlamaktadır. Akış koşulları belirlenmişken, tesisat mühendisi tesisat sistemindeki statik bası ncı kendi enerji kısıtlamasına uyacak şekilde kısıtlamak durumunda kal ır. Sistem Etkisi Enerji tüketimine katkısı sıklıkla göz ardı edilen önemli bir unsur da sistem etkisidir. AMCA lnternational, sistem etkisini "fan bir sisteme yerleştirildiğinde fan-girişi kısıtlamaları/tıkanmaları, fan-çıkışı kısıtlamaları etkisinden veya fan performansını etkileyen diğer koşullardan kaynaklanan ve basınç kaybı olarak gözlemlenen fan performansı kapasitesindeki düşüş" olarak tanımlar. Sistem etkisi fanın basınç üretme becerisindeki azalmadır ve ek bir sistem basınç kaybı olarak da görülebilir. Bu kayıp ise bir fanda ve tesisat sisteminde düşük performans, aşırı gürültü ve titreşime yol açabilir. Sistem etkisi bir fan eğrisi üzerindeki etkisi ile tanımlanabilir. Fan eğrileri, ideal tesisatlar için tasarlanan fanlarla laboratuvar testleri sırasında oluşturulur. Yapılan testler ANSI/AMCA Standardı 210-07/ANSI/ASHRAE Standardı 512007, Onaylı Aerodinamik Performans Ölçümü için Fanların Laboratuar Yöntemleriyle Test Edilmesi standardına uygun olarak gerçekleştirilir. Bir fan eğrisi statik basınç ile debisel akış hızını oranlayarak sabit bir hızdaki (dakikadaki devir) sistem performansını gösterir. Şekil l 'de sistem-direnç eğrisi ile basınç eğrisinin kesiştiği nokta fanın çalışma noktasıdır. Fanın performansını değiştirmek için sistem eğrisi boyunca hareket edebilmek amacıyla fanın hızı göreceli olarak yükseltilmeli veya azaltılmalıdır. Çalışma
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=