TÜRK TES SAT MÜHEND SLER DERNE DERG S. Psikrometri. Derleyen; E. Aybars Özer, Mak. Müh; TTMD Üyesi

Transkript

1 TÜRK TES SAT MÜHEND SLER DERNE DERG S Temel Blgler, Tasar m ve Uygulama Ek Pskrometr TTMD Ad na Sahb Bekr Erdnç Boz Yaz fller Müdürü Abdullah Blgn Pskrometr Derleyen; E. Aybars Özer, Mak. Müh; TTMD Üyes Say : 2 May s-hazran 2003 Genel Yay n Yönetmen Prof. Dr. T. Hkmet Karakoç Yay n Kurulu Gürkan Ar Abdullah Blgn Aytekn Çak r Dr. brahm Çakmanus Erbay Çerço lu Mustafa Nur Çetn Al R za Da l o lu Orhan Gürson Halm man Prof. Dr. T. Hkmet Karakoç Selam Orhan Fevz Özel E.Aybars Özer Seden Çak ro lu Özteker Tayfun Sümbül Suat fahn Derg Yay n Sorumlusu Gülten Acar letflm Tunus Cad. Güfte Sok. Flz Apt. No :8/ Kavakl dere-ankara Tel: Faks: web: e-mal: ttmd@ttmd.org.tr TTMD Yönetm Kurulu Bekr Erdnç Boz (Baflkan) Abdullah Blgn (Baflkan Yrd.) Halm man (Baflkan Yrd.) Hüseyn Erdem (Baflkan Yrd.) brahm Çakmanus (Genel Sekreter) C. Selçuk Bayer (Muhasp Üye) brahm Akdemr (Üye) H rant Kalatafl (Üye) Prof. Dr. Abdurrahman K l ç (Üye). Zek Aksu (Üye) Gökhan Özbek (Üye) Cafer Ünlü (Üye) Sarven Çlngro lu (Üye).Grfl Pskrometr neml havan n temodnamk özellkler le, bu özellkler kullanarak neml havadak fllemler ve flartlar le lglenen, termodnam n br dal d r. Çözümlerde bastlk, h z ve ekonom sa lamas bak m ndan klmlendrme problemlernde kullan lan deal gaz kanunlar le, bu ba lant lar n sonuçlar n n karfl laflt r lmas durumunda, aradak fark n hmal edleblr mertebede oldu u görüleblr. deal gaz ba lant lar kullan lmas durumunda, kpa bas nç, -50 C la +50 C s cakl klar aras nda doymufl havan n entalp ve özgül nemdek hata oran n n, %0.7 den daha küçük oldu u spatlanm flt r. Artan bas nçlarda bu hata oran daha da azalmaktad r. 2. Genel Tan mlar 2.. Standart Atmosfer Atmosferk havan n bas nc ve s cakl denz sevyesnden olan yüksekl co raf duruma ve hava flartlar na göre de flt çn standart atmosfern tan m na gereksnm duyulmaktad r. Buna göre denz sevyesnde standart havan n s cakl 5 C, standart barometrk bas nç se kpa d r Kuru Hava çndek su buhar tamamen al nm fl atmosferk havad r Neml Hava Kuru hava le subuhar n n kar fl m ndan meydana gelr Doymufl Hava Hava çnde subuhar n n maksmum oldu u durumdur. (φ:%00) 2.5. Özgül Nem () Neml hava çndek su buhar kütlesnn kuru hava kütlesne oran d r. = M w [kg/kg] M a 2.6. Doymufl Havan n Özgül Nem (s) s (t,p), t s cakl nda ve p bas nc ndak doymufl havan n özgül nemdr. [kg/kg] TEBA ISITMA SO UTMA KL MA TEKNOLOJ LER SAN. ve T C. A.f. N N KATKILARIYLA HAZIRLANMIfTIR

2 2.7. Nem Oran (θ) Su Buhar kütlesnn neml havan n toplam hava kütlesne oran d r. θ = M w M w +M a 2.8. Mutlak Nem (d v ) Su buhar kütlesnn neml havan n toplam hacmne oran d r. d v = M w [kg/m 3 ] V 2.9. Ba l Nem (φ) Neml Hava çndek su buhar n n X w mol oran n n ayn bas nç ve s cakl kta doymufl havan n X ws mol oran na bölümüdür. φ = X w X ws 2.0. Ç Noktas S cakl (T d ) Neml havan n htva ett su buhar n n a rl veya k sm bas nc de flmekszn, tamamen doymufl hale geld s cakl k derecesne ç noktas denr ( C ). Br baflka fadeyle ç noktas s cakl, neml hava çeren havan n so utulmas halnde, çersndek subuhar n n yo uflmaya bafllad s cakl kt r. 2.. Kuru Termometre S cakl (T) Normal br termometre le ölçülen havan n s cakl d r. [ C] 2.2. Yafl termometre S cakl (T wb ) (Adyabatk Doyma) Islat lm fl br bezle haznes sar lm fl termometre yard m yla hava ak m oluflturulmufl ortamda ölçülen havan n s cakl d r. [ C] 2.3. Özgül Hacm Havan n brm kütle çndek hacm (m 3 /kg) verlmes veya al nmas gereken s mktar d r. (kcal/kg) Qd = C m ( t t 2 ) [C m = Ortalama s nma s s (kcal/kg C)] 2.7. Gzl Is Br csmn s cakl de flmekszn faz durumunu de fltrmek çn verlen veya al nan s mktar d r. [kcal/kg] 2.8. Neml Havan n Entalps () Br deal gaz-buhar kar fl m n n entalps bleflenlern k sm entalplernn toplam na eflttr. Bu nedenle ( + w ) kg neml havan n özgül entalps kg kuru havan n özgül entalps le w kg nemn özgül entalplernn toplam olarak hesaplan r. 3. Pskrometrk Dyagram Çefltl formüller bulunan neml havaya at termodnamk özellklern toplu olarak br grafk halnda gösterlmes mümkündür. Bu graf e (pskrometrk dyagram) denr. Pskrometrk dyagram yard m le klma ve havaland rma mühendsl nde karfl lafl lan problemler analz etmek, heps de çözüm vereblen çefltl de erler çersnde en uygun olan n seçmek veya çefltl çözüm yollar n brbrnden ay rt etmek mümkündür. Pskrometrk dyagram lk defa 923 y l nda (Moller) taraf ndan yap lm flt r. Brçok özell n dyagram üzernde br do ru olarak gösterlmelerne mkan sa lamas bak m ndan koordnat eksenler olarak, nem oran ve entalp özellkler kullan lm flt r. Dyagram n düzenlenmes çn üçlü br eksen tak m seçlmfltr. Ordnat eksen, belrl br ölçekte havan n nem oran n [: kg/kg (kuru hava)] ve ayn zamanda p w (P a ) olarak su buhar k sm bas nc n gösterr. Bu eksen le aralar nda yaklafl k 50 o olacak fleklde e k br eksen üzernde entalp [h: kg/kg (kuru hava)] gösterlmfltr. Dyagram n alan n genflletmek amac le entalp eksen, kendsne paralel olarak yukar do ru yeternce ötelendrlmfltr. Apss eksen olarak t kuru termometre s cakl klar gösterlmfltr. ASHRAE taraf ndan yed adet Moller tp pskrometrk dyagram haz rlanm flt r. fekl 3. de, belrl br durumdak havan n, yukar da aç klanm fl olan özellkler, flematk br pskrometrk dyagramda gösterlmfltr. ASHRAE n n haz rlam fl oldu u, 2, 3 ve 4 numaral dyagramlarda, atmosfer bas nc standart denz sevyesndek bas nç olarak kpa al nmaktad r. 5 Numaral dyagram, denz sevyesnden 750 m (92.66 kpa) yükseklk çn; 6 numaral dyagram, denz sevyesnden 500m (84.54 kpa) yükseklk çn; 7 numaral dyagram se denz sevyesnden 2250 m (77.04 kpa) yükseklk çn haz rlanm flt r. D er taraftan, 5, 6, 7 nolu dyagramlar: 0 la 50 C (normal s cakl klar) 2 nolu dyagram: -40 la 0 o C (düflük s cakl klar) 3 nolu dyagram: 0 la 20 o C (yüksek s cakl klar) 4 nolu dyagram: 00 la 20 o C (çok yüksek s cakl klar) kuru termometre s cakl klar na göre düzenlenmfltr. Bu dyagramlarda verlen bas nçlar n d fl ndak atmosferk bas nçlarda, enterpolasyon yapmak gerekmektedr. deal gaz ba lant lar k sm nda aç klanan 2.4. Su Buhar K sm Bas nc (P w ) Neml havan n çerd su buhar n n bas nc d r. [kpa] 2.5. Doyma Dereces ( ) Havan n nem oran n n () ayn s cakl k ve bas nçtak doymufl havan n nem oran na (s) denr. = s %00 ba l nem (doymus hava) entalp ç noktas yafl ter. s. özgül hacm ba l nem özgül nem 2.6. Duyulur Is (Q d ) Br csmn s cakl n de fltrmek çn kuru ter. s. fekl 3.. Br pskrometrk dyagramda, belrl br durumdak havan n özellkler.

3 No t (kuru) t (yafl) (kj/kg) (gr/kg) φ (%) v (m 3 /kg) Tablo 3.. ve 6 nolu dyagramlar n karfl laflt r lmas u rad pskrometrk hal de flmn temsl eder. Dolay s yla, ODI, OGI ve mahal flartlar blnyorsa, verfl havas noktas, mahal flartlar noktas ndan geçen bu e mdek br do runun üzernde olmak zorundad r. denklemler kullan larak, daha hassas de erler de elde edleblr. Bu dyagramlar n karfl laflt r lmas le afla dak tesptler yap lablr.. Verlen br yafl ve kuru termometre s cakl klar çft çn özgül nem ve entalp, denz sevyesnden olan yükseklkle artarken, ba l nem çok az de flr. 2. Verlen br yafl ve kuru termometre s cakl klar çft çn, atmosferk bas nçla özgül hacm çok fazla de flr. Bu de flm, pratk olarak ters orant l kabul edleblr. Yukar dak tabloda, denz sevyesndek ( nolu dyagram) özellkler le denz sevyesnden 500 m (6 nolu dyagram) yükseklktek özellklern br karfl laflt r lmas görülmektedr. Dyagramda doyma e rsnn yukar s nda kalan dar br bölge, neml havan n ssl bölges olarak tan mlan r. k faz temsl eden bu bölgede, s v su zerreckler le doymufl neml havan n br kar fl m görülmekte olup, bunlar s l dengededr. Ssl bölgedek sabt s cakl k do rular, neml hava bölgesndek termodnamk yafl termometre s cakl klar n n uzant s le uyum çndedr. E er gerekrse bu ssl bölge çnde ba l nem, antalp ve termodnamk yafl termometre s cakl klar uzat lablr. d flar dan al nan taze havan n ( havaland rma havas ) mahal flartlar na getrlmes çn, klmlendrme chaz na yüklenen kazanç se, odaya grmeden önce chazda karfl lanmaktad r. Dönüfl kanal cdarlar ndan s geçfl ve hava kaça le oluflan s kazançlar da böyledr. Dolay s yla bunlar, oda s lar kapsam nda olmay p, chaz n toplam so utma yükü (TSY) çersnde ele al nmaktad r. Br klmlendrme chaz n n tan mlanmas nda, toplam so utma yükü, do al olarak çok öneml br özellktr, ancak tek bafl na yeterl de ldr. Buna ek olarak, d fl hava mktar, mahale verfl havas mktar, nem al nan hava mktar, baypas oran, chaz ç noktas s cakl ve chaza grfl ve ç k fltak hava özellkler de belrlenmel ve chaz seçmnde dkkate al nmal d r. 3.. Oda Duyulur Is Oran Oda duyulur s n n, oda duyulur ve gzl s lar n n toplam na oran olarak, ODIO = ODI ODI + OGI Efltl le tan mlanan oda duyulur s oran, pskrometrk dyagramda, klmlendrme havas n n mahale grfl noktas le mahal flartlar noktas n brlefltren do runun e mn verr. Bu do ru, verfl havas n n, mahal çnde 3.2. Toplam Duyulur Is Oran Bu de er, toplam duyulur s n n, toplam so utma yüküne oran olarak TDIO = TDI TSY efltl le tan mlan r. Burada TDI de er d fl hava, dönüfl kanal, pompalar ve borulardan gelen duyulur s kazançlar da eklenerek bulunur. TDIO de er, pskrometrk dyagramda, verfl havas n n klmlendrme chaz ndan ç k fl flartlar noktas le, dönüfl havas + d fl hava kar fl m n n chaza grfl flartlar noktas n blefltren do runun e mn verr. Bu do ru, havan n chazda u rad pskrometrk hal de flmn temsl eder. Yan, TDI, TSY ve chaza grflte, kar fl m havas flartlar blnyorsa, chazdan havan n ç k fl flartlar, bu do ru üzerndek br noktada olmak zorundada r. fekl 2. de, tpk br uygulama çn ODIO ve TDIO do rular, br flematk pskrometrk dyagramda gösterlmfltr. fekl 2. de havan n, chazdan ç k fl ve mahale grfl noktalar n n farkl olmas, fanlarda ve verfl kanallar ndak s kazançlar ndan kaynaklanmaktad r. Bu kazançlar hmal edlecek olursa, mahale grfl noktas n n, chazdan ç k fl noktas na kayaca aç kt r. Dyagram n sol üst köflesnde görülen yar m darede k ölçek vard r. Brnc ölçek duyulur s n n toplam s ya oran n gösterrken, knc ölçek entalp fark n n özgül nem fark na oran n göstermektedr. Bu yar m daredek ölçekler, pskrometrk dyagramdak de flmlern do rultusunu tespt etmek çm kullan l r. Duyulur (ODI) ve Gzl s (OGI) mahal çevreleyen yüzeylerden ve mahaln çndek kaynaklardan oluflmaktad r. Her ne kadar mahal çnde bulunmasalar da, verfl kanallar nda ve fanlarda oluflan kazançlar baypas havas ndan oluflan kazançlar da, sonuçta, oda yükünü art rd çn, bunlar n da eklenmesyle etkn oda yükler (EODI, EOGI VE EOTI) elde edlmektedr. Mahal havas n n temzlenmes amac yla C HAZ Ç NOKTASI doyma e rs TDIO mahale chazdan grfl ç k fl ODIO mahal flartlar T oda T çkts T vh TgKTS d fl hava chaza grs T ds fekl 3.2. Tpk br klmlendrme uygulamas çn ODIO ve TDIO do rular ö z g ü l n e m

4 3.3. Gerekl Verfl Havas Mktar Buna göre, oda yükünü karfl lamak çn gerekl olan verfl havas debs, Q vh = ODI ρc p (T oda T vh ) efltl le, klmlendrme chaz ndan geçrlmes gereken hava mktar se, Q chaz = TSY ρc p (T gkts T çkts ) efltlkler le hesaplanablr. ks aras ndak fark, kanallardak kaçaklardan kaynaklanmaktad r. Bu kaçaklar hmal edlrse, k de ern eflt olmas gerekr. Görüldü ü gb, gerekl hava mktar n n hesab, verfl havas ve kar fl m havas s cakl klar na ba l d r. Bu de erlerse, br tasar m n bafllang c nda blnmemektedr. Br kar fl m n termodnamk durumunu belrlemek çn, kar flan bleflenlern durumlar ve debler blnmeldr. Oysa, chaza gren kar fl m havas n n bleflenlernden dönüfl havas (mahalden al n p taze d fl hava le kar flt r lan) mktar, verfl havas mktar na, dolay s yla chazdan geçen hava mktar na ba l d r. Yan, verfl havas s cakl ve debs le kar fl m havas s cakl ve debs, brbrlerne ba l büyüklüklerdr ve ancak, yorucu deneme-yan lma yöntemler le belrleneblr. Bu nedenle, tüm klmlendrme yüklern, chaz n performans yla lflklendren ve verfl havas debsn hesaplama yöntemn bastlefltren, etkn yüzey s cakl, baypas oran ve etkn duyulur s oran kavramlar tan mlanm flt r. Baypas oran n n, TDIO ve ODIO le br pskrometrk lflks vard r. Belrl mahal ve d fl hava tasar m flartlar ve d fl hava mktar çn, TDIO ve ODIO de erler sabttr. ODIO do rusunun, pskrometrk dyagramdak yer de, bu durumda belrldr. Ancak, TDIO do rusunun yer, verfl havas mktar ve flartlar le de flr. fekl 2.3 de de gösterld gb, baypas oran n n de flmes anlam na gelen bu durumda, havan n chaza grfl ve ç k fl flartlar, debs ve chaz ç noktas de flr Etkn Duyulur Is Oran Baypas oran ve chaz ç noktas n, yük hesab le lflklendrmek çn yap lmas gereken son tan mlama, etkn oda duyulur s n n, etkn oda toplam s s na oran olan ve EDIO = EODI EOTI efltl le verlen etkn duyulur s oran d r. Etkn oda s lar n n, oda s lar na, verfl kanal ve fanlardak s kazançlar le baypas havas ndan olan kazançlar n eklenmes le bulunaca daha önce belrtlmflt, Baypas havas n n oda yüküne yapt ek, asl nda enfltrasyon havas le oluflan yük le ayn karakterdedr. ks aras ndak fark, enflt-rasyon havas n n, duvarlardak çatlak vb. aç kl klardan, baypas havas n n se, hava da t m sstem le mahale grmesdr. EDIO de er, pskrometrk dyagramda, chaz ç noktas le mahal flartlar noktas n brlefltren do runun e mn verr. Bu do ru, hava grfl havan n, chazda u rad pskrometrk hal de flmn temsl eder. Dolay s yla CÇN blnmyorsa dah, yukar dak denklem le hesaplanan e m ve mahal flartlar noktas kullan larak, EDIO do rusu çzleblr ve doyma e rsn kest nokta, CÇN olarak bulunur. fekl 3.4 de, ODIO ve TDIO de erlernn, BO, CÇN ve EDIO de erleryle lflkler, grafk olarak gösterlmfltr EDIO, CÇN ve BO Kullan larak Hava Mktar n n Hesaplanmas ODIO ve TDIO de erler kullan lmadan ve daha önce sözü geçen teratf çözümlere gerek olmaks z n, yaln zca EDIO, CÇN ve BO kullan larak, chazdan geçp, CÇN flartlar na getrld düflünülen, yan nem al nan hava debs, Q = EODI ρc p (T oda-t CÇN) (-BO) efltl le bulunablr. Buradak EODI de ernn, etkn oda duyulur s s oldu una dkkat edlmeldr. Bu fleklde hesaplanan hava debs, hem oda duyulur ve gzl s lar n, hem de klmlendrme chaz n n seçmne temel oluflturan ve d fl hava yükünü ve d er ek yükler de çeren toplam so utma yükünü karfl lamaya yeterl olacakt r klmlendrme Yükü Hesap Çzelges Br klmlendrme yükü hesab ve uygun chaz seçm fllemnde, br klmlendrme Yükü Hesap Çzelges nn oluflturulmas, bu fllemn daha sstematk br fleklde yap lmas n sa lar. Afla da, hem anlat lm fl 3.4. Baypas Oran Verfl havas mktar n n hesab n kolaylaflt rmak çn yap lan knc tan mlama çn, chazdan geçen havan n br k sm n n, chaz T CÇN s cakl nda, d er br k sm n n da hç br de flkl e u ramadan terk ett varsay l r. Buna göre, baypas oran, klmlendrme chaz n n fzksel ve flletme özellklernn br fonksyonu olup, chazdan geçen havan n, hç br de flkl e u ramadan geçt varsay lan k sm n temsl eder. Chaz s geçfl yüzey azal rken artan baypas oran, chazdan havan n geçfl h z azal rken azal r. Yüzeydek de flmn etks, h zdak de flmn etksne göre daha fazlad r. s cakl k su ç k fl verfl havas so uk su yüzey hava ç k fl etkn yüzey s cakl, T CÇN metal cdar s cakl su grfl fekl 3.3. Chazdak hava ve so uk su s cakl k de flmlerne ba l olarak, gerçek yüzey s cakl ve chaz ç noktas

5 T vh = ODI ρc p Q na doyma e rs d fl hava efltl le hesaplanablr CÇN BO EDIO chazdan ç k fl (mahale verfl) TDIO ODIO mahal sartlar chaza grfl (kar fl m) ö zg ü l n e m 9. E er T vh de er, stenlenden daha büyük ç karsa, sstemdek toplam hava debs, br mktar hava, klmlendrme chaz na sokulmadan dolaflt r larak art r l r ve s cakl k fark, stenlen de ere getrlr. Bu stenlen s cakl k fark T se toplam verfl havas debs, KTS Q vh = ODI ρc p T fekl 3.4. Pskrometrk dyagramda ODIO, TDIO ve EDIO do rular olanlar n özetlenmes, hem de çzelgenn daha y anlafl lmas çn, chaz seçm prosedürü ad m ad m gözden geçrlmfltr. Oday çevreleyen duvar. Çat, pencere ve kap lardan olan s kazançlar n n oluflturdu u yükler le, oda çndek, nsanlar, ayd nlatma, chazlar, maknalar vb. kaynaklardan oluflan yükler, duyulur ve gzl olarak da ayr l p, lstelenr. 2. ODIO hesaplan r ve pskrometrk dyagramda do rusu çzlr. ODIO = ODI ODI+ OGI 3. Chaz üretclernn sa lad performans tablolar veya dyagramlar ndan chaz n baypas oran seçlr. (BO) 4. TDI ve TSY bulunup, afla dak denklem kullan larak TDIO hesaplan r ve pskrometrk dyagramda do rusu çzlr. TDIO = TDI TSY 5. Etkn oda duyulur ve gzl s lar bulunur ve EDIO hesaplan r ve pskrometrk dyagramda do rusu çzlr. EDIO = EODI EODI + EOGI 6. EDIO do rusunun, doyma e rsn kest nokta, CÇN olarak belrlenr. 7. Afla dak denklem kullan larak nem al nan hava debs hesaplan r. Q na = EODI ρc p (T oda - T CÇN ) ( - BO) Bu aflamada, toplam so utma yükü, Q na (nem al nan hava debs) ve CÇN (chaz ç noktas ) de erler kullan larak chaz seçm yap lablr. 8. Mahal tasar m kuru termometre s cakl (T oda ) le mahale verlen havan n kuru termometre s cakl (T vh ) aras ndak fark, verfl menfez s cakl k fark olarak adland r l r ve efltl le bulunablr. Bu durumda, Q vh le Q na aras ndak fark, arzu edlen T s cakl k fark n oluflturmak çn, klmlendrme chaz ndan geçrlmeden sstemde dolaflt r lacak olan hava mktar n verr. 0.Seçlen klmlendrme chaz, gren ve ç kan havan n flartlar le tan mlanmak stenrse, grfl ve ç k fltak kuru termometre s cakl klar, s ras yla T gkts = T oda + [Taze hava debs] + (T tazehava - T oda ) Q na ve T CÇN + BO x (T gkts - T CÇN ) efltlkler le hesaplanablr. Grfl ve ç k fltak yafl termometre s cakl klar se, pskrometrk dyagramdan okunur. 4. Temel Pskrometrk fllemler 4.. Neml Havan n Is t lmas / So utulmas Ortam havas, nem kayb veya kazanc olmaks z n s t ld nda veya so utuldu unda bu süreç, pskrometrk dyagram üzernde s t c yada so utucu ak flkan m a m a 2 q 2 = 2 fekl 4-. Is tma / So utma chaz n n flematk gösterm

6 düz yatay çzg olarak görülür, çünkü nem oran sabttr. Is eflanjöründen neml hava geçfl bu tür br süreçtr. So utmada se, s eflanjörü yüzeynn br k sm havan n ç nokta s cakl n n alt nda se, yo uflma ve bunun sonucu olarak da nem kayb söz konusudur. fekl 4. de, havay s tma veya so utma amaçl chaz n flematk görünümü verlmfltr. Kararl ak fl kararl hal koflullar nda enerj efltl afla dak gbdr: m a 2 + q = m a Pskrometr dyagram üzernde s transfernn yönünü, s tma ve so utma kelmeler belrler. Is tmada sa a, so utmada da sola do ru lerleme olur (Bkz. fekl 4.2). Neml havan n entalpsnn, brm kuru hava kütles bafl na de er. ve 2.bölümlerde verlmfl olup flu flekldedr: = a + v ayn fleklde, q s = m a veya q s = m a Burada, c p = c pa + c pv c p (t -t 2 ) ( s nma) c p (t 2 -t ) (so uma) Duyulur Is nma Is nma yükü = (neml havan n kg/s kuru hava eflde er cnsnden de er) x (neml havan n kj/kg kuru hava eflde er cnsnden entalp art fl ) IHVE pskrometrk ver tablolar na bak ld nda, bafllang çtak entalp de er 4.88kJ/kg kuru hava olarak bulunur, bafllang çtak nem oran se m 3 /kg Duyulur So uma Kuru termometre: Artar Azal r Entalp: Artar Azal r Neml hacm: Artar Azal r Yafl termometre: Artar Azal r Yüzde satürasyon: Azal r Artar Nem mktar : De flmez De flmez Ç noktas : De flmez De flmez Buhar bas nc : De flmez De flmez Tablo = a2 + 2 v2 ve 2 de erler do rudan pskrometrk dyagramdan elde edleblr. Dyagram n getrd kolayl k aç kça görülmektedr. fekl 4.2 de s nma ve so uma süreçler gösterlmfltr. Neml hava mükemmel gaz olarak kabul edld nden, efltlk afla dak gb yaz lablr: Örnek 4.: 03,25 mbar barometre bas nc nda, grfl de erler 2 C kuru, 5 C yafl termometre s cakl olan.5m 3 /s debdek neml havay 20 C s tan bataryan n yükünü hesaplay n z. Grfl s cakl 85 C, dönüfl s cakl 75 C olacak fleklde düflük bas nçl s cak su kullan ld takdrde gerekl su debsn klogram su / sanye cnsnden bulunuz. kuru hava de erndedr. Hava 20 derece s t ld ndan dolay, bafllang ç koflullar le ayn nem mktar nda s cakl k 4 C oldu u durumdak entalp de ern bulmak çn tablolara bak lmal d r. Interpolasyon yap larak, s tma bataryas ndan ç kan neml havan n entalps 62,3 kj/kg olarak bulunur. Is tma yükü = x ( ) 2 Is tma φ = 36.3 k 4.2 Kar fl mlar k farkl hava ak m n n karfl lafl p adyabatk (de flmez s l ) olarak kar flma sürec fekl 4.3 de görülmektedr. I halndek neml hava le 2 halndek neml hava karfl laflarak 3 halndek br kar fl m oluflturur. Kütle korunumu yasas na göre afla dak efltlkler yaz lablr: 2 so utma = 2 Kuru hava çn: m a + m a2 = m a3 ve φ 2 t db t 2 t fekl 4.2. Duyulur s nma ve so uma süreçler Beraberndek su buhar çn: w m a + w 2 m a2 = w 3 m a3 O halde: (w w 3 ) m a = (w 3 w 2 ) m a2 Buna göre: (w w 3 ) m = a2 (w 3 w 2 ) m a

7 I, w,, m a, 2, w 2, 2, m a2 3,w 3, 3,m a3 Entalp Ölçe Nem mktar eksen w w 3 w 2 m a s t c ak flkan fekl 4.4. Is tma-nemlendrme chaz n n flematk gösterm Benzer fleklde, enerjnn korunumu yasas na göre: ( 3 ) m = a2 ( 3 2 ) m a q 2 m w w m a 2 2 fekl 4-3. Pskrometrk dyagramda kar flma sürec Parallel SHF 2 Kuru Termometre S cakl Paralel Neml Havan n Is t lmas ve Nemlendrlmes Neml havay s tan ve nemlendren chaz fekl 4.4 de flematk olarak gösterlmfltr. Bu süreç genellkle, k fl aylar nda konfor sevyesnn korunmas çn gerekldr. Chaz üzerndek enerj efltl flu fleklde yaz lablr: m a + q + m w w = m a 2 Su çn kütle efltl yaz l rsa: m a + m w = m a 2 Efltlkler brlefltrld nde: ( 2 ) = ( 2 ) m a ( 2 ) q + w fekl 4.5. Is tma ve Nemlendrme süreçler bleflk halde Pratk aral k fekl 4.5 de gösterlen flleme göre, aç ölçerde gösterlen çzgye paralel olarak Hal I den geçecek br çzg çeklr. Sürec Hal I den Hal 2 ye gden düz br çzg le göstermek mümkündür ancak gerçekte bu fleklde uygulamak pratk de ldr. Is tma ve nemlendrme süreçler genellkle ayr ayr yürütülür. 2a 2b 4.4. Neml Havan n Adyabatk Nemlendrlmes Neml havaya s eklenmekszn nem eklend nde Efltlk afla dak hal al r: ( 2 ) = w = ( 2 ) t db fekl 4.6. Adyabatk Nemlendrme sürecnn pratkte mümkün olan aral Dyagram de verlen aç ölçer yak ndan ncelend nde, / fadesnn sol tarafta

8 hava kanal hava ak m buhar enjeksyon 2 Neml hava g ve g 2 nem oranlar, stenen havan n özellklernden blnmektedr. Bulunmas gereken, buhar n kütle ak fl h z M 3 tür. Kar flm fl kütle ak fl h z M 2 blnmemektedr. M 3 ü bulmak çn: m. kg/s kj/kg w kg/kg t C d.b. g kj/kg 3 m. 2 2 w 2 t 2 w m + m 3 = m 2 w 2 = (m + m 3) w 2 = w 2 m + w 2 m 3 fekl 4.7. Buharla Nemlendrme 2 Su 0 C m. 3 kg/s f kj/kg Elektrkl s tma Do rudan Enjeksyonlu Nemlendrme Ka t ve pamuk fabrkalar gb endüstryel tesslerde, mahal üzernden geçrlen boru tessat ndak atomzer nozüllerden ortam havas na musluk suyunun do rudan enjeksyonu gerçeklefltrleblr. Da t m sstemn n çme suyu sstemnden ayr lmas çn ayr br depo ve pompa kullan larak besleme suyunun bas nc muhafaza edlr. fekl 4.8. Pskrometrk dyagramda buharl nemlendrme art sonsuzdan sa tarafta eks sonsuza kadar de fleblece görülür. O halde, teork olarak, adyabatk nemlendrme sürec, kullan lan suyun koflullar na ba l olmak üzere pek çok farkl yol üzernden gerçeklefleblr. Pratkte su, 0 C de s v halden 20 C de doymufl su buhar na kadar br aral kta bulunablr. / nn pratk olarak bulunablece aral k se fekl 4-6 dak dyagram ve aç ölçerde gösterlmfltr Buharla Nemlendrme Havaya nem eklenmesnde en hjyenk yöntem, hava kanal n n yan taraflar nda bulunan elektrk rezstansl s t c lardan buhar enjekte edlmes le uygulan r. çme suyu flebekesnden al nan musluk suyunun s cakl, mkroorganzmalar n aktf hale geçeblece s cakl n alt nda, 0 C cvar ndad r. Suyun 00 C ye ç kar lmas ve atmosfer bas nc nda kaynat larak buhar halne getrlmes sayesnde, enjekte edlen nem hava kanallar çnde yo ufltu u halde ble bakter oluflumu önlenmfl olacakt r. Buhar takvyes ekonomk ve s hh nedenlerden dolay dkkatle kontrol edlr. Buhar n özgül entalps, nemlendrlen havan nknden daha yüksektr. Duyular s nma çok az mktarda gerçekleflr. Havan n nem çer artar. Kuru termometre s cakl se nem oran alt s n r na yak nl n korur. Nemlendrme sürecnn adyabatk br süreç oldu unu ve buharda herhang br yo uflma olmad n varsayal m. fekl 4.8 de genel düzenleme görülmektedr. Kütle ak fl h z, entalp ve nem deblerne lflkn denklemler flu fleklde yaz lablr: Kütle ak fl h zlar : m + m 3 = m 2 kg/s Entalp Denklem: m + m 3 g = m 2 2 k Nem debler: m w + m 3 = m 2 w 2 kg/s 20 t( C d.b.) Bu fleklde, klma santralnde püskürtülmüfl su le nemlendrme yöntemnn kullan lmas önlenr, berabernde hjyenn korunmas amaçl baflka br fllem yap lmas da gerekmeyecektr. Püskürtülen su tanecklernn su buhar na dönüflmes le oda s cakl nda br mktar evaporatf so uma gerçekleflr, kuru termometre s cakl da azal r. Hesap fllemler buhar enjeksyonuna lflkn yöntemlere benzer. Evaporatf So utma Yaz aylar nda s cak ve kuru klm koflullar nda evaporatf so utmadan yararlan lablr. Bu tp so utmaya örnek br sstem fekl 4.9 da görülmektedr. D fl ortamdan gelen kuru hava adyabatk br püskürtme odac - ndan geçerken so urulur ve nemlendrlr. Püskürtme odac na at enerj efltl yaz ld nda 0 ve entalplernn eflt oldu u görülecektr. O halde süreç, fekl 4.0 da gösterld gb olacakt r. deal flartlarda so uma sürec, flartland r lan mahale at flartland rma çzgs üzernde sona erer. Mahale gren hava mahal çnden geçer ve d flar ya at l r. Bu uygulamada yüksek mktarlarda havaya htyaç duyulur, ayr ca d fl ortamdak ba l nem görece yüksek oldu unda bu sstem tatmn edc sonuç vermez. 0 çok yüksek oldu unda 0 dan e do ru olan süreç, flartland rma çzgs le kesflemeyecektr.

9 fekl 4.9. Bast br evaporatf so utma sstem 0 2 fartland r lm fl mahal = o fekl 4.0. fekl 4.9 dak evaporatf ssteme at pskrometrk dyagram Evaporatf so utucu fekl 4.. Evaporatf ve konvansyonel sstemn brleflm SHF q c Proses Çzgs t db So utma serpantn fartland r lm fl mahal o Evaporatf so utma, d fl ortam koflullar uygun oldu u takdrde fekl 4. de görüldü ü gb baflka br konvansyonel sstemle brlefltrleblr. Brden fazla olas l k vard r. lk olarak: d fl ortam havas, herhang br evaporatf so utma olmaks z n mahalden gelen dönüfl havas le kar flt r ld nda deal sonuç fekl 4.2 dek gb olacakt r. Havan n yaln zca duyulur so utmaya tab tutulmas gerekecektr. Örnek C s cakl kta ve 4 bar gage bas nc ndak su, 50mx30m alanl 5m tavanl ka t fabrkas na püskürtülüyor.fabrkadak hava satürasyon oran, 20 C kuru termometre s cakl nda %70 n alt na düflmemeldr. K fl aylar nda d fl ortam s cakl n n 6 C yafl termometre s cakl nda 3 C kuru termometre s cakl na düflmes beklenmektedr. Mekank havaland rma sstem fabrka havas n, s t lan taze havay saatte.5 hava de flm olacak fleklde tazelemektedr. Hava ön s t c batarya yükünü, ayr ca nemlendrme boru ve nozül hatt na su besleme debsn hesaplay n z. Her br hava yönüne at verler göz önünde bulundurunuz. Her ks de ayn hava flartland rma santralnde bulunan, ön s tma / pre-heater ve buharl nemlendrc çn buldu unuz sonuçlar karfl laflt r n z.. Tablolara bak larak fabrka havas : 20 kuru term., %70 satürasyon, 6.5 C yafl term., kg/kg, 46.32kJ/kg, m 3 /kg. 2. Fabrka hacm v = 50 x 30 x 5 m 3. = 7500 m 3 Havaland rma debs Q= 7500 x.5/3600m 3 /s fabrka flartlar nda: = 3.25 m 3 /s m = 3.25m 3 /s / m 3 /kg = kg/s 3. Nemlendrmeden sonra w 2 = kg/kg. 4. Tablolara bak larak d fl ortam havas : -3 C kuru term.s c., -6 C yafl term. s c., %40 satürasyon, kg/kg, kJ/kg, m 3 /kg. D fl ortam havas fabrkaya w = kg/kg le grer. Su püskürtme h z m 3: 2 t db fekl 4.2. fekl 4. e at pskrometrk dyagram Proses çzgs 3 II 0 I I 0 m 3 = [ m (w 2 w ) ] / [ w 2 ] kg/s = x [( )/ ( )] kg/s = x 0-3 kg/s 5. m 2 = m + m 3 kg/s = x 0-3 kg/s = kg/s 6. Oda havas na püskürtülen suyun özgül entalps, 2 C s cakl kta doymufl su çn okunan de erdr: f = kj/kg (CIBSE, 986C). Suyun mutlak bas nç de er

10 f etklemez. Bu durumda g nn yern f alacakt r. 2 = (m + m 3w) kj/kg m = ( x 0-3 x ) kj/kg nemlendrmeden öncek ön s tmas yap lm fl hava koflulu oldu u çn t nn bulunmas gerekr x = = kj/kg. Bu de er, en sondak hava koflulu olan 2 nn hesaplama aral çndedr. O halde, fabrka havas adyabatk olarak nemlendrlmfltr, bu da özgül entalpnn sabt kalmas demektr. 7. D fl ortam ve fabrka hava flartlar n pskrometrk dyagram üzerne flleynz (bkz. fekl 4.3). 8. Dyagram üzernde, odan n özgül entalps 46.3kJ/kg de ernden geçen br çzg çeknz kJ/kg özgül entalp çzgsyle kesflecek fleklde d fl ortam hava koflulundan bafllayarak yatay br çzg çeknz. 0. k çzgnn kesflmes 42.8 C kuru term. s c.da gerçekleflr. Bu s cakl k, nemlendrme öncesnde fabrkan n ön s tmadan geçmfl hava s cakl d r.. Ön s t c batarya yükü Q de ern hesaplay n z. Q = m kg/s x ( 2 ) kj/kg = x ( ) k = 7.85 k 2. Hava flartland rma santralnde alternatf olarak buharl nemlendrc kullan ld nda ön s t c n n d fl ortam s cakl n 20 C ye ç karmas gerekecekt. Is tma bataryas n n yükü Q, flu fleklde yaz lablr: Q = x ( ) k = k 3. Buhar kazan grfl gücü Q flu fleklde elde edlr: Q = m 3 w k = x 0-3 kg/s x kj/kg = k 4. Ön s t c dan ve buhar kazan ndan elde edlen toplam s kazanc Q Q = k = 7.54 k Bu de er, sadece ön s t c l tasar m çn elde edlen de erle ayn d r. Buhar enjeksyon sstemnn avantaj, adyabatk nemlendrme sa lamak amac yla fabrka havas n n 42.8 C ye s t lmas n n pratk olmamas ndan kaynaklanan br avantajd r. Br so utma serpantnne at so utma ve nem alma performans, sola do ru gdldkçe yataydan afla ya do ru k vr lan kal n çzgler üzernde belrtleblr. Bu seçenek, havan n beklenen bafllang ç ve btfl koflullar aras na düz br çzg çekmekten daha gerçekç br terchtr Neml Havan n So utulmas ve Nemnn Al nmas Neml hava br yüzey üzernden geçrlerek, hava ak m n n br k sm, ç noktas s cakl n n alt na düfltü ünde su buhar n n br bölümü yo uflacak ve belk de hava ak m ndan ayr lacakt r. fekl 4.4 de tpk so utma ve nem alma chaz n n flemas görülmektedr. fekl 4.5 de se sürecn pskrometrk dyagramda zled yol verlmfltr. As l gerçekleflen süreç yüzey türüne, s cakl na ve ak fl koflullar na ba l olarak cdd farkl l klar gösterecek olsa da net s ve kütle al flverfl, bafllang ç ve son durumdak ak fl flartlar cnsnden fade edleblr. fekl 4.4 e bakt m zda enerj efltl nn flu hale geld n görürüz: m a = q + m a 2 + m w w havadak suya at kütle ak fl efltl se: m a = m w + m 2 efltlkler brlefltrd mzde: q = m a ( 2 ) m ( 2 ) w So utma ve nem alma sürecnde hem duyulur hem gzl s al flverfl gerçekleflr, duyulur s al flverfl berabernde kuru termometre s cakl düfler, gzl s al flverfl berabernde se nem oran azal r. Bu mktarlar flu fleklde fade edleblr: 70% gkg/kg q s = m a c p (t t 2 ) ve q l = m a ( 2 ) fg fekl 4.5. e bakt m zda gzl s transfern flu fleklde göstereblrz: q l = m a ( 3 ) -6 C w.b. -3 t( C d.b.) fekl 4.3. Örnek 4.2 ye at pskrometrk dyagram Duyulur s transfer h z se: q s = m a ( 3 2 ) Yo uflmadak enerj kayb göz ard edlmfltr. Sonuç olarak: q = q s + q l

11 m a So utucu Ak flkan q m w w 2 fekl 4.4. So utma ve Nem Alma m a Yenden Is tmal So utma ve Nem Alma Nem alma çn br so utucu serpantn kullan ld nda neml havan n s cakl düflürülür, ancak genellkle bu koflullarda elde edlen s cakl k fazla düflük olacakt r. Ancak duyulur ve gzl yükler aç s ndan maksmum yüklenme koflullar nda so utma serpantnnden ç kan hava her k unsur aç s ndan da uygun özellkte olacakt r. K sm yük alt nda çal flma oldu unda durum böyle de ldr. Bunun neden, duyulur ve gzl yüklern genellkle brbrnden ba ms z olmas d r. Sonuç olarak, so utma serpantnnde nem al nm fl ve so utulmufl olan havan n, duyulur so utma yüküyle uyumlu br s cakl a s t lmas çn gerekl düzenleme yap lmal d r. Duyulur s nma yükü azald kça, havan n yenden s t lmas gereken s cakl k da yükselecektr. Gerekl santraln yap s fekl 4.6.(a) da dyagramatk göstermle verlmfltr. A flartlar ndak neml hava, so uk su ak fl bulunan so utma serpantnnn kanatl borular üzernden geçer. Gerçekleflen nem alma mktar, serpantnden sonra yerlefltrlmfl br ç noktas termostat C le kontrol edlr. Buradak termostat, üç yollu kar fl m vanas R arac l yla serpantnden geçrlen so uk su mktar n ayarlar. Hava serpantnden ayr ld nda B flartlar ndad r, nem çer de flartland r lan mahaldek s kaynaklar ndan toplanan gzl s yükünün yeterl bçmde dengelenmesne uygundur. Nem mktar w a dan w b ye düflürülmüfltür, so utma serpantnnn yüzey s cakl ortalamas da t c olmufltur. lgl pskrometrk süreçler fekl 4.6 (b) de verlmfltr. Ortamdak duyulur s kazançlar t b den daha yüksek br t d s cakl gerektrrse hava, s tma bataryas n n borular üzernden geçrlecektr. Düflük bas nçl s cak su gb br s tma ortam borulardan ak fl halnde olablr. Bu suyun debs k ç k fll br modülasyon vanas R 2 arac l yla, flartland r lan mahalde bulunan br C 2 termostat taraf ndan kontrol edlr. Havan n bu mahale verlme flartlar, s cakl k ve nem çer do ru olacak fleklde D flartlar olacakt r. Gösterlen bast sstemde bu durum kaç n lmazd r, neden de önce nem alma, ard ndan da s tma fllemlernn yap lmas htyac d r. Ancak genelde maksmum yük koflullar nda bu tür br durumun ortaya ç kmas stenmez. Yenden s tma fllemne yaln zca, k sm yük koflullar nda so utma kapastesnden faydalanmamak amac yla zn verlr. Br d er deyflle tasar m de erler, B flartlar n n maksmum duyulur ve maksmum gzl yükler yeternce karfl layaca fleklde belrlenmeldr. Bu noktalar afla dak örnekte gösterlmfltr: Örnek 4.3. Kuru termometre s cakl 28 C, yafl termometre s cakl 20.6 C ve barometre bas nc da 03.25m bar olan neml hava br so utma serpantn üzernden geçerek 0 C kuru termometre s cakl nda g/kg (nem / kuru hava) olarak ayr l yor. (a) Bu havan n flartland r lan mahaldek 2.35k l k duyulur, 0.3k l k gzl s kazanc n dengelemes stenyor. Söz konusu mahalde 2 C lk kuru termometre s cakl n n elde edleblmes çn odaya verlmes gereken kuru hava kütlesn hesaplay n z. (b) Odan n ba l nem ne olacakt r? (c) Duyulur s kazanc.75k kadar azald halde gzl s kazanc nda de flme olmuyor se, odaya verlecek hava hang s cakl k ve nem mktar nda olmal d r? (a) 0 C s cakl kta m a kg/s hava verld nde oda s cakl n n 2 C de sabt tutulmas gerekyorsa duyulur so utma kapastes duyulur s kazanc na eflt olmal d r. Öyleyse: m a x c a x (2 0) = 2.35 k Buradan da: m a = 2.35 / (.02 x ) = 0.2 kg/s (b) çersnde g/kg nem bulunan hava, 0.2kg/s deb le lerlerken 0.3k gzl s kazanc n dengelemek çn buharlaflan nem de almal d r. Yaklafl k 2 C cvar nda suyun gzl buharlaflma s s n örne n 2454kJ/kg ald m zda gzl s kazanc afla dak kadar suyun buharlaflmas na karfl l k gelecektr: 0.3 kj/s / 2454kJ/kg = kg/s su. fekl 4.5. So utma ve Nem Alma sürec SHF t db t 2 t 3 2

12 SO UTUCU SERPANT N YEN DEN ISITMA BATARYASI ayn olmal d r, br d er deyflle, beslenen havan n nem çer yne ayn olacakt r: g.nem / kg kuru hava. A R B C a R2 D HAVA AKIf YÖNÜ C2 fartlandirilan MAHAL 4.9 Ön Is tma, ve Yenden Is tmal Nemlendrme Yaln zca taze hava kullanan klmlendrme santrallernde k fl aylar nda karfl lafl lan br yük daha söz konusudur: klmlendrlen mahale verlen havan n nem çer ve s cakl ndak art fl. D fl ortam havas k fl aylar nda çok düflük nem oran nda olablece nden dolay nemlendrme yap lmas gerekr. Bu havan n do rudan mahale verlmes gerekt nde mahaldek nem oran da düflecektr. Düflük nem oran stenmeyen br durum olablr, ancak bu hava daha yüksek br s cakl a s t ld nda ba l nem oran çok düflük kalablr. b So utma Yükü Yenden Is tma Yükü d B C D R A w a w b = w d Afla dak fekl 4.7 de dyagramatk göstermde tpk klmlendrme santral görülmektedr. Ön s t c dan dönüfl hatt ndak modülasyon vanas R açt m zda bataryadan elde edlen s kazanc artacak, besleme havas ndak nem çer nn artmas gerekyorsa, hava y kamadak daha fazla nem buharlaflt rmak çn gerekl ek enerj htyac karfl lanablecektr. Benzer fleklde, yenden s tma k sm ndak R 2 kontrol vanas n açt m zda, klmlendrlen mahale daha yüksek s cakl kta hava verlmes sa lan r. C mahaldek nem ölçer, C 2 se termostatt r. fekl 4.6. (a) 4.6 (b). Yenden Is tmal So utma ve Nem Alma Odaya verlen 0.2 kg/sanye hava le gelen nem oran saat bafl na bu mktar kadar artacakt r. Odaya verlen her brm kg. kuru hava taraf ndan al nan nem se: / 0.2 = g/kg t c t b t d O halde, odadak nem mktar = g/kg olacakt r. Bu nem çer yle 2 C kuru termometre s cakl ndak ba l nem oran pskrometrk tablolara bak larak % 49,3 bulunacakt r. (c).75k duyulur s kazanc n almak çn 0.2kg/s kuru hava gerekyor ve 2 C lk s cakl k korunmak stenyorsa havan n daha yüksek s cakl kta verlmes gerekr: s cakl k art fl x.02 x 0.2 =.75k s cakl k art fl =.75k / (.02 x 0.2) = 5.5 C O halde, besleme havas n n s cakl 5.5 C olacakt r. Gzl s de erler de flmed nden, odaya verlen havan n bu kazançlar dengeleme kapastes Örnek 4.4. fekl 4.7 de görülen santral flekl 4.8 dek pskrometrk de flklkler do rultusunda çal fl yor C kuru termometre s cakl ve %86 satürasyondak hava ön s tma le 23 C kuru termometre s cakl na getrlyor. Ard ndan, %85 nemlendrme vermne sahp, ger dolafl ml püskürtme su kullan lan br hava y kamadan geçrlyor. Afla dakler hesaplay n z: (a) Y kamadan ç kan havan n ba l nem (b) Y kamada gerekl so uk su takvyes ltre/s, hava y kamadan ç kan hava 2.5m 3 /s debye sahp se. (c) Ön s tma bataryas n n k cnsnden yükü.

13 C noktas ndak kuru termometre s cakl n n 0 C oldu unu blyoruz, çünkü C noktas ndak hava doymufl haldedr ve yafl termometre s cakl da 0 C dr. fekl 4.7. Örnek 4.4 e at klma santral o ÖN ISITMA HAVA YIKAMA YEN DEN ISITMA 0 A B D R 0 o C B a 86% SAT. 0 fekl 4.8. Ön Is tma ve Yenden Is tmal Nemlendrme (d) klmlendrlen mahaldek duyulur s = kay plar 24k se ve 20 C kuru termometre s cakl korunuyorsa, mahale beslenen havan n s cakl. (e) Yenden s tma bataryas n n yükü. (f) Mahaldek gzl s kazançlar 5k se, ba l nem oran. (a) O flartlar ndak nem çer tablolarta bak larak 2.37g/kg olarak bulunur. Buna göre, 23 C kuru termometre s cakl nda 2.37g/kg nem oran nda yafl termometre s cakl 0 C olarak bulunur. Bu nokta se A le gösterlmfltr. Adyabatk satürasyon sürecnn yukar ya do ru yafl termometre çzgs üzernden gerçekleflt n varsayarsak, tablolara bakarak C noktas ndak nem oran n n ç noktas, 7.659g/kg oldu unu bulablrz. Daha ler br varsay mla kuru termometre ölçe nn lneer oldu unu kabul edersek, y kamadan ç k flta, B noktas ndak kuru termometre s cakl n da oranlama le bulablrz: t b = (23 0) = = 2 C kuru termometre s cakl. C B R2 FAN -5 o C 0 o C 20 o C 28 o C 2 o C 23 o C R A BESLEME HAVASI KANALI D C2 R fartlar ndak klmlendrlen hava C g gzl s kazanc na karfl l k g/kg 6.83 g/kg 2.37 g/kg t duyulur s kazanc na karfl l k B noktas ndak kuru termometre s cakl çn yukar da buldu umuz s cakl k se yaklafl k de erdr (çünkü kuru termometre ölçe lneer de ldr) ancak pratk hesap çn yeterldr. Öte yandan, B noktas ndak nem oran n braz daha düflük hata pay yla hesaplayablrz, zra nemlendrme verm nem mktar cnsnden tan mlanm flt r ve bu ölçek de pskrometrk tabloda lneerdr. w b = (-0.85) x ( ) = = 6.83 g/kg. Bu aflamada, tablolara veya br dyagrama bakarak 2 C kuru termometre s cakl ve 6.83g/kg nem de ernde ba l nemn %78 oldu unu bulablrz. Daha düflük sapma le, muhtemelen 0 C yafl termometre s cakl ve 6.83g/kg nem de erndek ba l nem oran n da belrleyeblrz. Tablo kullanarak sonuca ulaflt m zda hata pay ve yöntem görece daha az güvenlr olmaktad r. (b) So uk su takvyes, kuru hava kütlesne ba l d r. B noktas nda y kamadan ayr lan neml hava hacmnn 0.862m 3 /kg kuru hava oldu u bulunablr. febekeden y kama k sm na beslenen so uk su, y kama k sm çndek buharlaflma kay plar n karfl lamaya yarayacakt r. Buharlaflma h z ( )g/kg odu una göre takvye h z n da bulablrz: takvye h z = ( ) x 2.5 / (000 x 0.862) = kg/s veya ltre/s. (c) Ön s t c, çnden geçen havan n entalpsn o dan a ya ç karmal d r. Tablolara bak ld nda, o = kj/kg ve a = kj/kg bulunur. Buradan: ön s tma yükü = 2.5 x ( ) /(0.862) = kg/s x kj/s = k. (d) Mahale verlen 3.063kg/s mktar ndak hava mahal çne da l r ve bu süreçte s cakl da t d de ernden, elde edlmek

14 R O fekl 4.9. Tpk br klma santral R stenen s cakl a, 20 C ye düflecektr, t d de er de buradan hesaplanacakt r. Is efltl yaz ld nda: duyulur s kayb = kuru hava a rl + beraberndek nem x neml havan n özgül s s x (besleme s cakl - mahal s cakl ) 24 = x [ x x.89] x (t d 20) = x.025 x (t d 20) t d = / (3.036 x.025) = 28 C (e) O halde yenden s tma bataryas nda, y kamadan ç kan neml havan n mahale grfl s cakl na kadar s t lmas gerekr. 2 C kuru termometre s cakl 6.83g/kg nem de ernden 28 C kuru termometre s cakl 6.83g/kg nem de erne getrlecektr. Yenden s tma yükü = x.025 x (28 2) = 50.2 k Baflka br çözüm yöntem olarak, tablolardan enterpolasyon yolu le ya da do rudan pskrometrk dyagramdan okuyarak, s t c dan öncek ve sonrak entalp de erlern tespt edeblrz: Yenden s tma yükü = x ( ) = 49.9k M (f) Gzl s kazançlar n n dengelenmes çn gerçekleflen buharlaflma sonucunda mahaldek nem de ernde br art fl olacakt r. Bu art fl n hesaplanmas çn br kütle efltl yaz lmal d r: k cnsnden gzl s kazanc = (odaya saat bafl verlen kuru hava kg.) x (kg kuru hava bafl na kg.su cnsnden mahalden toplanan nem) x (suyun gzl buharlaflma s s, kj/kg su) 5.0 = x (w r ) x 2454 w r = / (3.063 x 2454) = = kg/kg. S R fartlandirilan MAHAL S 4.0 Kar fl ml ve yenden s tmal adyabatk satürasyon fekl 4.9 da, çok tpk br santraln flematk görünümü verlmfltr: R flartlar ndak hava, flartland r lan mahalden çeklerek br k sm yenden dolafl ma verlerek ger kalan atmosfere sal n r. Al nan havan n, klmlendrme santralne dönen k sm, d fl ortamdan al nan O flartlar ndak hava le kar fl r ve M flartlar ndak kar fl m oluflturur. Hava daha sonra hava y kama brmnden geçrlr, hava y kamada yaln zca püskürtme suyu ger dolafl ml d r. Hava y kamada adyabatk satürasyon gerçekleflr, hava sabt yafl termometre s cakl nda br do ru üzernden M flartlar ndan flartlar na ulafl r. (Bkz. fekl 4.20). M çzgs uzat ld nda satürasyon e rsn A noktas nda kesecektr (chaz ç noktas ). Mahaldek belrl br gzl s kazanc n bertaraf etmek çn mahale w s nem oran nda hava beslemek gerekr. Aradak w r - w s nem fark n n, mahale verlen hava kütlesyle brlkte, gzl s kazanc n karfl lamas sa lanmal d r. Br d er deyflle, mahale beslenen hava, mahalde aç a ç kan nem alacak kadar kuru olmal d r. Y kama k sm ndan ç kan havan n nem çer nn, gerekl olan w s de ernden farks z br w w de ernde olmas gerekt aç kt r. Bu durum hesaplamaya da aç kt r: w 4, w w ve w m cnsnden hava y kama k sm n n vermllk tan m kullan l r. Örnek 4.5. Örnek 4.4 de ele al nan odan n flartland r lmas, fekl 4.9. da belrtlen özellkte br santral le, ger dolafl m havas ve taze hava kar fl m kullan larak yap l yor. Afla dakler hesaplay n z: (a) mahale verlen havan n kütle olarak devrdam havas na oran (%) (b) hava y kama k sm n n nemlendrme verm. Çözüm: (a) Yafl termometre ölçe lneer olmad ndan, kar fl m oranlar n n buradan hesaplanmas yeternce hassas sonuç vermeyecektr. Bunun yerne, entalp veya nem çer ndek de flmlerden yararlan lmal d r. Sabt entalp çzglernn sabt yafl termometre s cakl k çzglerne paralel olmad n göz önüne al rsak, adyabatk satürasyon

15 w a ve w w y kullanarak w m de ern bulmam z gerekr. w m = 0.75 w r w o = 0.75 x x 2.37 = 6.59 g/kg Nemlendrme Verm = (w w w m ) / (w a w m ) x 00 = ( ) / ( ) = % 45. A M R S w r w s oda oran çzgs Bu örnektek y kama brmnn vermll %85 olsayd, hesaplamalar bu kadar kolay olmayacakt. k koflulu sa lamak çn AM çzgsnn daha düflük br yafl termometre s cakl nda olmas gerekecekt: O fekl Örnek 4.5 e at pskrometrk süreç sürecndek hal de flmnn sabt entalp çzgs üzernde kalaca varsay m bze az da olsa hata pay verecektr. Ancak bu pay kaç n lmaz olaca ndan, mevcut varsay mla devam edlmeldr. fekl ye bak ld nda: a ~ w ~ m oldu u görüleblr. Tablolarda bak larak, w nn (2 C kuru termometre s cakl ve 6.83g/kg nemde) kj/kg oldu u bulunur. Bölüm 3.2 de yer alan; kar fl m sürecnde gerçekleflen hal de flmn ba layan temel esaslara dayanarak ger dolafl m havas n n yüzde oran : = ( m o ) / ( r - o ) x 00 = ( ) / ( ) x 00 = % 75 bulunacakt r. O halde, mahale verlen havan n %75, d fl ortamdan %25 hava al narak mahale ger verlrse 29.30kJ/kg l k br entalp ve 0 C lk yafl termometre s cakl elde edlecektr. Daha sonra adyabatk satürasyon le 2 C kuru termometre ve 6.83g/kg nem mktar elde edlecekse, y kama k sm n n nemlendrme verm, daha önce ör. 4.4 te kullan lan %85 de er olamayacakt r. O halde yukar dak hesaplamalar çn tamamen farkl br y kama brm kullan lmal d r, ve afla dak fleklde hesaplanan nemlendrme vermne sahp olmal d r: (b) Vermllk nem çer cnsnden fade edld nden dolay, de erlern bld mz () w w = 6.83 g/kg. () (w w w m ) / (w a w m ) x 00 = % 85. Durumun yukar dak gb olmas çn, kuru termometre s cakl nn 0 C den düflük olmas gerekr. Pratk br çözüme ulaflmak çn en kolay yol, pskrometrk dyagram üzernde adyabatk satürasyonu gösteren br dz çzg çeklmes, kabul edleblr br hata pay elde edlnceye kadar farkl verm de erler le hesap yap lmas olacakt r. Kaynaklar. Klma Tessat MMO - yay n no 296, Ankara, Jones.P., Ar Condtonng Engneerng 3. Chadderton Davd V., Ar Condtonng, A. Practcal Introducton 4. Önen Erol, Havaland rma ve Klma Tessat, T.C. Bay nd rl k ve skan Bakanl Teknk El Ktaplar 5. Mc Quston Faye C., Parker Jearld D., Sptler Jeffrey D., Heatng, Ventlatng, and Ar Condtonng Analyss & Desgn 6. Tamer fad, Klma ve Havaland rma, Ankara 990 Derleyen; E. Aybars Özer, 970 Eskflehr do umludur. ODTÜ Makna Mühendsl Bölümü mezunudur. Halen Teba ISK A.f. Ankara Bölge Müdürlü ü nde çal flmaktad r.