Tesisat Dergisi 317. Sayı (Mayıs 2022)

53 TESİSAT • Mayıs / 2022 TEKNİK Termal enerji, Q, aşağıdaki formülle tanımlanır: GÜVENILIR AKIŞ ÖLÇÜMÜ Bu konu uzun yıllardır geniş çapta kabul görmesine ve anlaşılmasına rağmen, yakın zamana kadar tek seçenek, ölçüm hatası için bu potansiyeli kabul etmek, ısı transfe- rinin ölçülmesi gereken sistemlerde glikol kullanımından kaçınmak – Avrupa'da, doğru ve hassas ölçümlerin gerekli olduğu bölgesel ısıtma hatlarında doğru tüketici fatura- landırmasını sağlamak için kullanımı çok sınırlıdır – veya akışkan özelliklerindeki değişikliklerin manuel olarak telafi edilmesini sağlamak üzere pahalı ölçüm ekipmanlarına yatırım yapmaktı. Bununla birlikte, otomatik, sürekli glikol ölçümü ve kom- panzasyonu sunan ve optimumHVAC sistemi performansı sağlayan yeni bir hat içi akış sensörü (Belimo) geliştirilmiştir. Ultrasonik geçiş süresi teknolojisini kullanan bu yaklaşım, elektromanyetik akış sensörlerinin aksine, manyetit prob- lemlerine karşı duyarsız olan, çark teknolojisinden daha uzun bir kullanım ömrüne sahip olan ve değişen glikol konsantrasyonlarına sahip çok çeşitli ısı transfer akışkanları ile kullanım için uygun olan termal enerji ölçümü için bir yöntem sunar. NASIL ÇALIŞIR? Bu yeni ultrasonik debimetre, ısı transfer sıvısındaki ses hızını ölçerek akış hızını aşağıdaki şekilde belirlemek için iki ofset dönüştürücü kullanır (Şekil 1). Akış yönünde geçiş süresi, ultrasonik bir sinyali alt dönüştürücüden üst dönüştü- rücüye geçirerek ölçülür, daha sonra akış yönünün tersinde geçiş süresini elde etmek için işlem tersine çevrilir. Bu geçiş süreleri, sensör tüpünden geçen sıvı akışına bağlı olarak farklılık gösterecektir: akış yönünde, sinyal akış tarafından hızlandırılırken, akış yönünün tersinde sinyal akış tarafından engellenir ve yavaşlatılır. Bu ultrason sinyallerinin geçiş süreleri, ölçülen hızı ( υ meas) belirlemek için kullanılabilir. AKIŞ HIZI υ meas = ölçülen akış hızı c = sabit l = uzunluk tt = geçiş süresi Bu veriler, akışkan sıcaklığı ile birlikte, kinematik vis- koziteyi (η) hesaplamak ve hacimsel akışı belirlemek için kullanılabilir. Bununla birlikte, hacimsel akışın, borunun çapı boyunca akış hızlarının ortalamasını gerektirdiğinden -sadece tek bir yol değil- bu farklı akış profillerinden etkilenir (Şekil 2). Laminar akışta (gri), hız merkezde en yüksektir ve boru duvarında daha yavaştır. Buna karşılık, türbülanslı akışta (mavi), akış hızı boru çapı boyunca neredeyse aynıdır. Bu etki genellikle akış sensörünü kalibre etmek için düzeltme eğrileri kullanılarak üretim sırasında telafi edilir. Bununla birlikte, akış profili sıvı viskozitesinden etkilendiğinden, sis- temde glikolün varlığı önemli ölçüm hatalarına yol açabilir. HACIMSEL DEBI Alternatif bir yaklaşım, akış hızı yerine Reynolds sayısını (Re) kullanmaktır. υ = akış hızı D = çap η = kinematik viskozite Bu oranın pratik önemi, belirli bir Reynolds sayısı ve geometrisi için akış hızı dağılımının benzer olmasıdır. Sonuç olarak, Reynolds sayısının bir fonksiyonu olarak çizilen düzeltme faktörü (k) – hacimsel debiyi, borunun kesit alanı boyunca ortalama hız ile ilişkilendirmek için kullanılır – akışkan viskozitesinden bağımsızdır ve ortaya çıkan su ve glikol-su kalibrasyon eğrileri üst üste gelir. Bu, sensörün su ile kalibre edilebileceği ve viskozitesi bilinen diğer sıvıları hala ölçebileceği anlamına gelir. Süreç, Şekil 3'te özetlenmiştir. Şekil 1 . Ultrason ile hacimsel akışın ölçülmesi Şekil 2. Ortalama akış hızının hesaplanması