Konfor Uygulamaları için Menfez ve Difüzör Seçim Esasları - 2

Yazan: Hüseyin BULGURCU¹ ve Bekir CANSEVDݲ

¹Balıkesir Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü BALIKESİR
²Üntes Isıtma Klima Soğutma ve Havalandırma San. Tic. A.Ş. ANKARA

3. TAVAN TİPİ HAVA TERMİNAL CİHAZLARININ SEÇİMİ ^[2]

Menfez ve difüzörlerin tipi ve yeri çoğunlukla mimari ve diğer gereksinimler dikkate alınarak yapılır. Şayet böyle yapılırsa performans verileri, seçim sonuçlarının uygun olup olmadığını belirlemek için kullanılır. Eğer bağımsızca bir seçim yapılacaksa aşağıdaki seçim verileri en uygun hava terminal cihazının belirlenmesi için kullanılabilir. Genelde bir terminal cihazının boyutlandırması atış mesafesine göre yapılır fakat her aşamada akustik seviyesini veya basınç kaybı değerlerinin uygunluğunu dikkate almak gereklidir.

Gerekli olan menfez veya difüzör tipine karar verildikten sonra, seçim için toplam hava debisi ve oda boyutu gibi seçim için gerekli bilgiler ile birlikte, hava terminal cihazı ölçekli çizimleri de yararlı olacaktır.

3.1 Lineer Yarıklı (Slot) Difüzörler

Bu difüzörler tavandan düz bir tavan yüzeyi boyunca bir ya da iki yönde yatay difüzyon sağlamak için ayarlanabilir. Jetin oda havasını sürüklediği gibi, düşey düzlemde genişler ve yaşam bölgesine ani olarak girmesi önlenmelidir. Aşağıdaki tabloyu kullanarak, tavan yüksekliğine göre maksimum atış miktarı belirlenir:

• Çok sayıda lineer yarıklı difüzör düzenlemesinde tavan yüzeyi, maksimum atış mesafesine göre uygun şekilde bölünür.
• Difüzör kısmının gerçek uygulanabilir boyutu belirlenir.
• Birim difüzör debisini bulmak için toplam hava debisini gerçek difüzör boyuna bölerek hesaplayınız.
• Maksimum atış mesafesi ve difüzör birim hava debisi bilgileri yardımıyla seçim diyagramı üzerinde iki adet çizgi çizilir;
  biri minimum üfleme yarıçapının ve diğeri maksimum üfleme yarıçapının üzerinden geçer. Bu mümkün olan bir seçim bandını ortaya çıkarır.
• En uygun seçim için genellikle ekonomi (en az sayıda difüzör) ile konfor (belirli bir uygulama için ideal oda havasını sağlayacak şekilde
  maksimum difüzör kullanımı) arasında bir denge kurulmalıdır.
• Optimum seçimde, tek yuva difüzörün altına düşerse, gerektiğinde aktif uzunluk daha sonra azaltılabilir.
• Optimum seçim sekiz yuvadan daha büyük olduğu takdirde, böyle bir slot difüzör düzenlemesi pratik değildir ve daha fazla bilgi için üretici firma aranmalıdır.

3.2 Dairesel, Kare ve Dikdörtgen Difüzörler

Dairesel difüzörler bir dairesel hava dağılımı sağlarken kare ve dikdörtgen cihazlar tavan etkisine bağlı olarak 4, 3, 2 veya 1 yönlü hava akışı seçilebilir. 4 yönlü veya dairesel yönlü seçimden hangisi yapılırsa yapılsın hava akışında en yüksek verim elde edilir. Aşağıdaki tabloyu kullanarak tavan yüksekliğine bağlı olarak maksimum atış mesafesi veya üfleme yarıçapı belirlenir. Bu, hava jetinin yatay planda genişleyerek doğrudan yaşam bölgesine girmesini engeller. 

• Ölçekli bir tavan planı kullanarak maksimum atış mesafesi sağlamak için alan iki kere uygun karelere bölünür.
  Her bir alanın merkezindeki bir daire veya kare difüzör, şimdi toplam hava akımından kendi oranını kullanmak için seçilebilir.
• Tablo ve grafikleri kullanarak tatminkâr atış parametresini veren difüzör boyutları belirlenir. En ekonomik seçim gerekli atış
  mesafesine çok yakın minimum üfleme yarıçapını sağlayacaktır.
• Ancak en optimum seçim, muhtemelen en ekonomik seçim ile oda hava hareketini en konforlu sağlayan seçimi buluşturacaktır.
• Şayet maksimum üfleme yarıçapını gereken atış boyundan daha küçük difüzör karşılıyorsa, odada yetersiz hava akışı ve yüksek
  seviyede durgunluk ortaya çıkacaktır. Alternatif bir terminal cihazı düşünülmelidir.
• Benzer şekilde minimum üfleme yarıçapı gereken atış boyundan daha büyük difüzörden sağlanıyorsa muhtemelen özel hava
  terminal cihazı uygun değildir.
• Mümkünse difüzör seçimleri tablolarda verilen sınırlar içinde olmalıdır; çok düşük boğaz hızlarına inilen seçimlerin yapılması
  zayıf hava difüzyonuna neden olacaktır, örnek olarak ısıtma çevriminde yüksek seviyede durgunluk ve soğutma çevriminde
  hava akımı ayrışmaları oluşacaktır.

4. DUVAR TİPİ HAVA TERMİNAL CİHAZ SEÇİMİ ^[2]

4.1 Lineer Menfezler

Yüksek seviyede bir yan duvara veya bölmeye monte edilen sürekli menfezler, lineer yarıklı (slot) difüzörlere benzer bir şekilde işlem görür. Menfez tavan etkisinden yararlanmak için monte edilirse; hava düşmesi riski minimize olduğu gibi bu, her zaman soğutma diferansiyeli için faydalıdır. Baş seviyesinde hava akımlarını önlemek için, tavan yüksekliğine göre en fazla atış mesafesi aşağıdaki tabloda gösterilen rakamlarla sınırlı olmalıdır:

• Gerekli atış mesafesi yukarıda gösterilen maksimum atışı aşarsa, odanın her iki yanında havanın üflenmesi
  ya da bir alternatif terminal cihazı kullanmayı düşünün.
• Toplam akış debisini, maksimum kullanılabiliraktif uzunluğabölerekmenfez kapasitesinihesaplayın.
• Belirli bir uygulama için en uygun terminal hız belirleme; yıl boyunca çalışan lineer menfezlerde 0,3 - 0,4 m/s terminal hızı tatmin edicidir.
• Seçim çizelgelerini kullanarak, gerekli kapasite ve atış mesafesine bağlı en uygun ızgara yüksekliğini belirlenir.
• Tavan etkisini artırmak, havayı tavan yüzeyine doğru havayı yönlendirmek için yönlendirme kanatlarını
  kullanımını göz önünde bulundurun.

4.2 Bireysel (Özel) Menfezler

Duvar tip besleme menfezleri yatay düzlemde havayı tavan etkisiyle veya olmadan yayma avantajına sahiptir. Mümkün olduğunca besleme havasını yaymak için faydalı alanın kullanılması atış mesafesini düşürür ve daha küçük menfez ve daha küçük kanala dolayısıyla daha verimli bir difüzyona neden olur.Maksimum kullanılabilir atış mesafesi tavan yüksekliğine bağlı olarak aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:

• Gerekli atış mesafesi yukarıdaki tablodaki değeri aşarsa alternatif bir düzenleme seçmelisiniz.
• Uygun menfez yerleşimi seçin ve bireysel menfez debisini hesaplayınız.
• Atış mesafesine bağlı olarak en uygun terminal hızını belirleyin; genellikle ısıtma/soğutma uygulamalarında
  duvar menfezleri için bir jet terminal hızı 0,25 ila 0,4 m/s olarak alınabilir.
• Seçim tablolarını ve grafiklerini kullanarak en uygun menfez boyutunu belirleyin.
• Genişlik ile yükseklik oranı 2:1 ile 5:1 arasındaki menfezler kare menfezlere göre daha az üfleme problemleri
  oluşturur, çünkü besleme hava jetinde düşme problemi daha az ortaya çıkar.

4.3 Serbest Jet Uygulamaları

Önceki başlıklarda açıklanan hususlar, hava jetinin tavana yakın olarak tahliye edildiği, tavan etkisinin dikkate alındığı durumlardır. Terminal cihazı herhangi bir yüzeyden uzağa monte edildiğinde hız düşümü daha ani gerçekleşir ve atış mesafesi azalır. Seçim tabloları ve grafiklere uygulanacak düzeltme faktörünün belirlenmesi için aşağıdaki tabloyu kullanın (Tablo-7).

Yukarıda verilen bilgiler genelleştirilmiştir ve düzeltmeler sadece bireysel ürünler için verilen özel bilgiler olmadığında uygulanmalıdır.

4.4 Dikey Projeksiyon

Yüksek tavan (4 m’den daha büyük) uygulamaları için yüksek seviyede kullanılan menfez ve difüzörler hassas dikey projeksiyon şemalarının kullanımı mantıklı olabilir. Benzer şemalar performans verileri ve çok başarılı ısıtma ve havalandırma şemaları için oldukça dikkatli seçim teknikleri gerektirir. Tam bir iklimlendirme şeması ile dikey atış profili oldukça değişecektir çünkü kaldırma kuvvetleri jet hava akımı üzerin oldukça güçlü bir etki oluşturur. Bu tür fabrikalar, depolar, spor salonları ve genel amaçlı salonları gibi projeler iyi bir ısıtma çevrimi için tasarlanmıştır. Yolcular genellikle yetişkindir ve daha özel konfor koşullarını gerektirir çünkü konser salonları ve resepsiyon alanları, soğutma çevrimi için tasarlanmış olmalıdır.

Menfez seçimi ve yerleşimi için aşağıdaki yol izlenebilir:

1. Her hacme üflenecek hava miktarı belirlenir.
2. Her hacme konulacak menfez sayısı ve tipi belirlenir. Bunun için gerekli hava miktarı, atış için kullanılacak mesafe, düşme mesafesi, yapının karakteristikleri ve mimari yaklaşım gibi faktörler göz önünde tutulur.
3. Menfezler oda içinde havayı mümkün olduğunca homojen ve düzgün olarak dağıtabilecek bir biçimde yerleştirilir.
4. Üretici kataloglarından hava miktarı, çıkış hızı, dağıtım biçimi ve ses düzeyi gibi performans bilgilerini kontrol ederek uygun boyutta menfez seçilir.

5. SONUÇ VE TARTIŞMA

Birçok iklimlendirme tasarımcıları ortamda termal konforunu sağlamak üzere soğutma grubu, klima santrali, pompalar ve soğutma kulelerinin seçimi için önemli zaman harcamaktadırlar. Kuzey Amerika’daki geleneksel hava dağıtımlarının çoğunluğu karışık havalı sistemlerden oluşur, ortam konforu yaşam bölgesinin dışındaki bölgeden sağlanmaktadır. Konfor tanımından ortam hava hızlarının 0.20 m/s ila 0.25 m/s arasında olması gerektiği bilinmektedir. Bu durum bazı tasarımcılar tarafından göz ardı edilir, ortamdaki aşırı hava konforsuzluğa neden olur. Katalogdan atış verisi ve T50/L yöntemi gibi basit teknikler kullanılarak ADPI değeri tahmin edilir, tasarımcılar çıkışları, ortam konforunu maksimize edecek şekilde seçebilir. Bu yöntemlerin kullanımı ile gerekli çıkış sayısı azaltılır ve maliyet düşürülür.

KAYNAKLAR

1.  Bulgurcu, Hüseyin, Havalandırma Tesisatı, MMO Yayını no: 650, İstanbul-Aralık 2015.
2.  Waterloo The Green Book, http://www.waterloo.co.uk/wp-content/uploads/2012/07/The-green-book-technical.jpg (Erişim Tarihi: 20 Aralık 2015).
3.  Int-Hout, D., Miler, K., Cenci, P., Basic of Room Air Distribution and ADPI, http://www.ashraebistate.org/sites/all/files/events/Basics_of_Room_Air_Distribution_%26_ADPI_0.pdf (20.01.2016 tarihinde erişildi)
4.  David A. John, Selecting Air Distribution Outlets Designing for Comfort, ASHRAE Journal, September 2011.
5.  Int-Hout, Daniel, Best Practices for Selection Diffusers, ASHRAE Journal, June 2004.