Klima Santralleri için Tasarlanan Bir Kesik Koni Delikli Difüzörlü. Bilimsel Sektör Dergisi

Transkript

1 Klima Santralleri için Tasarlanan Bir Kesik Koni Delikli Difüzörlü Bilimsel Sektör Dergisi ki ir ml r 103

2

3

4 Isı tekniğinde doğal bir yetenek. Ekonomik, çevre dostu ve yüksek verimli: Hava kaynaklı ısı pompası Vitocal 200-S ile havada depolanan enerjiden faydalanarak konutunuzu çok ekonomik bir biçimde ısıtıp soğutabilirsiniz. Vitocal 200-S yeni ve mevcut konutlarda kullanılabilir, ayrıca gaz veya sıvı yaktılı sistemler ile kombine edilebilir. Cihaz 16 kw kapasiteye kadar DC-Inverter kompresörü sayesinde çok tasarruflu ve sessizdir. Daha fazla bilgi için Viessmann Isı Teknikleri Tic. A.Ş. / Merkez: Şerifali Mah. Söyleşi Sk. No Ümraniye - İstanbul Tel: (0216) Isıtma sistemleri Endüstriyel sistemler Soğutma sistemleri

5 M 3

6 ISSN TTMD ISITMA, SOĞUTMA, TTMD Adına Sahibi Sarven Çilingiroğlu Dergi Yayın Yönetmeni Dr. Murat Çakan Dergi Yayın Yönetmeni Yrd. Dr. M. Zeki Yılmazoğlu Sorumlu Yazı İşleri Müdürü Erol Ergezen Dergi Yayın Sorumlusu Ozan Yavuz DERGİ YAYIN KURULU Zeki Aksu Kazım Beceren Gökhan Ünlü Orhan Bağran Emre Özmen Okan Sever DANIŞMA KURULU Kahraman Albayrak Ahmet Arısoy İbrahim Atılgan Erdinç Boz Aytekin Çakır Celalettin Çelik Kevork Çilingiroğlu Hüseyin Erdem Serper Giray Gülden Gökçen Ersin Gürdal Serdar Gürel Mural Gürenli Hüseyin Günerhan İLETİŞİM Hasan Heperkan Akdeniz Hiçsönmez Ömer Kantaroğlu Engin Kenber Abdurrahman Kılıç Birol Kılkış Olcay Kıncay Ömer Köseli Celal Okutan Numan Şahin Macit Toksoy Haşmel Türkoğlu Gönül Utkutuğ Abdülvahap Yiğit Tuncay Yılmaz Zerrin Yılmaz TTMD Genel Merkezi: Bestekar Caddesi Çimen Apt. No:15/2 Kavaklıdere / Ankara E posta: ttmd@ttmd.org.tr YAPIM DOĞA AJANS Alinazım Sok. No: 30 Koşuyolu, Kadıköy - İstanbul Baskı: Altan Basım Ltd. Tüm Türkiye de dağıtılmaktadır. Basın Kanununa göre yerel süreli yayındır. TTMD YÖNETİM KURULU Sarven Çilingiroğlu (Başkan), Dr. Kazım Beceren (Başkan Yrd.), Göksel Duyum (Başkan Yrd.), Birol Eker (Başkan Yrd.), Kemal Gani Bayraktar (Genel Sekreter), Tamer Şenyuva (Muhasip Üye), Kani Korkmaz (Üye), Bahri Türkmen (Üye), Ömer Okan Sever (Üye), Gökhan Ünlü (Üye), Orhan Bağran (Üye), İbrahim Üstün Tatlıdil (Üye), Ayşen Hamamcıoğlu (Üye) TEMSİLCİLİKLER Adana Haşim Alan Ankara Kemal Gökay Antalya A. Serhat Bahşi Bursa Cevdet Eşki Denizli Hasan Hüseyin Ökünç Eskişehir Haluk Sevinçli İstanbul İzmir Kayseri Kocaeli Samsun ULUSLARARASI ÜYELİKLER Air-Conditioning Engineers Devrim Gürsel Birol Yavuz Serkan Büyükyıldız Soner Biçer Orhan Cazgır TTMD DERGİSİ MAKALE YAZIM KURALLARI 1. Yazar adları, 50 kelimeyi geçmeyecek, özgeçmişleri ile birlikte sunulmalıdır. 2. Makale ile birlikte 100 kelimeyi geçmeyecek şekilde, Türkçe özet sunulmalıdır. 3. Makaleler ile birlikte 100 kelimeyi geçmeyecek şekilde, İngilizce özet sunulmalıdır olarak ve 1,5 aralıklı yazılmalıdır. 6. Makale bölümleri arasında bir satır aralığı boşluk bırakılmalıdır. 7. olmalıdır. 8. Metin içinde açıklama niteliğindeki dipnotlara yer verilmemelidir. Dipnot niteliği taşıyabilecek her türlü açıklama numaralandırılarak metnin sonundaki notlar başlığı altında sıralanmalıdır. 10. Metin veya notlar içinde yer alacak alıntılar yazar soyadı/soyadları ve yayın yılı olarak parantez içerisinde belirtilmelidir. 11. Kaynaklar bildirinin en son bölümünde sunulmalı ve yazar soyadlarına göre 12. Makaleler sırayla Başlık, Yazar isimleri, Özet, ingilizce Başlık, Abstract, Giriş, Ana oluşmalıdır. 13. Makaleler A4 ebadında yazıcı çıktısı halinde e-posta veya CD ile dernek merkezi adresine ulaştırılacaktır. 14. orijinallerinin sunulmasına özen gösterilmelidir. 15. Makalelerin İngilizce ve Türkçe anahtar kelimeleri yazılmalıdır. TTMD DERGİSİ MAKALE YAZIM ETİK KURALLARI 1. Makalelerin konusu, mekanik tesisat mühendisliği uygulamaları, projelen- 2. Makalelerde ciddi ve teknik bir dil kullanılmalı, genel ahlak kurallarına riayet edilmelidir. 3. Makalelerde geçerli dil Türkçe dir. Teknik bir zorunluluk olmadıkça kullanılan kelimelerin yabancı dilde olmamasına özen gösterilmelidir. 4. propaganda yapılamaz. 5. Özellikle sistem veya cihaz tanıtımı yapılan makalelerde ürünün (veya siste- tanıtım ve reklamı da yapılamaz. 6. veya benzerlik göstermez. 7. kitapta yayımlanmamış olmalıdır. 8. Makalelerde bilerek veya yönlendirme amacıyla yanlış bilgiler verilemez. 10. Makalede anlatılan konu yazarın sorumluluğundadır. 4

7

8 3 8 lim D gresi D im rk l rg e ti e l e m st l e i i De ke ti e e le e ek S l r De t l r m s l e il i rki e g ö etmeli i ek ik esis t s r m s sl r l t l D S irli i tl m s m l S S D irli i e r S r r D mir e i isi i l l D mir emsil ili i rrier rs D e le i D st l emsil ili i rrier rsl r erme e De m i r t rk D m li e S k l rm e er i e B s l rm Sistemleri l t l t i i lim l r l t l erke i Sistem lim i l r el g l m l r Semi eri l D l t l S S D m ml klimle irme Sektör e k e e is l B l t rk Bilim s l r ilimetrik t r retti B i ö etmeli i i B r s S l k metre i B s tt klimle irme Sektör l l öre i er ekle tiril i 3 r ir esi D e le i il r B kl e S i Sektör BB t s lt Birle ti BB ki e e e i t m l t e lisi e i ö etimi i Se ti e i ö etim r l eleri i Belirle i i ersite l r B l r s e e ek D e ik ek i m l r s t r S S D e l S D lim S tr lleri e esig eg l s l r Semi eri D e le i D i e i t k l rm Sistemleri D rt mesi

9 S tm leleri ile er i s rr lim S tr lleri i i s rl Bir esik i Delikli Di örl B re eki k S s l l r k ele mesi 38 Numerical Investigation of Airflow in an Empty Chamber with a Perforated Truncated Cone Diffuser Designed for Air Handling Units (AHU s ) 47 47

10 8

11

12 10

13 11

14 12

15 13

16 14

17 1

18 MTMD 9. Çalıştay Sonuç Bildirgesi 16

19 1

20 Üç önemli konferans fuarla eş zamanlı olarak düzenlendi 18

21 1

22 20

23 iklimlendirme Sektöründe Kariyer Fırsatı Görmeyen Katılımcı Mühendis Adayı Yüzdesi: % 0 Etkinliğin ikinci bölümü inovasyon la başladı #iskidankarada twitter etiketi üzerinden soru-cevap bölümü ilgiyi doruğa taşıdı 21

24 22

25 23

26 Ödül Kazanan Firmalar BOSCH TERMOTEKNİK ISITMA VE KLİMA SAN.VE TİC.A.Ş. TÜRK DEMİR DÖKÜM FABRİKALARI A.Ş. COŞKUNÖZ RADYATÖR VE ISI SANAYİ TİCARET A.Ş. KARYER ISI TRANSFER SAN.VE TİC.A.Ş. ALARKO CARRİER SANAYİ VE TİCARET A.Ş. AFS FLEXIBLE KANAL TİCARETİ LTD.ŞTİ. RİMA ISI SİSTEMLERİ SAN. A.Ş. ARIKAZAN MAKİNA SAN.VE TİC. A.Ş. AKKAYA ISI MAKİNALARI VE DOĞAL GAZ SAN. VE TİC. A.Ş. COŞKUNÖZ RADYATÖR VE ISI SANAYİ TİCARET A.Ş. ELEKS DIŞ TİCARET A.Ş. ÇELİKPAN DIŞ TİC. A. Ş. BOSCH TERMOTEKNİK ISITMA VE KLİMA SAN.VE TİC.A.Ş. TÜRK DEMİR DÖKÜM FABRİKALARI A.Ş. VİESSMANN MANİSA SATIŞ PAZARLAMA VE TİC. LTD. ŞTİ. KAP-SO DIŞ TİCARET VE PAZARLAMA TURİZM LTD.ŞTİ. KLİMASAN KLİMA SAN. VE TİC. A.Ş. AHMET YAR İÇ VE DIŞ TİCARET LTD.ŞTİ. TEKSO TEKNİK SOĞUTMA DIŞ TİCARET A.Ş. CENK ENDÜSTRİ TESİSLERİ İMALAT VE TAAHHÜT A.Ş. EN ÇOK EŞANJÖR-BATARYA İHRACATI YAPAN FİRMA KARYER ISI TRANSFER SAN.VE TİC.A.Ş. FRİTERM TERMİK CİHAZLAR SAN.VE TİC.A.Ş. TERMOKAR ISITMA SOĞUTMA KLİMA CİHAZLARI SAN.VE TİC.A.Ş. DAIKIN ISITMA VE SOĞUTMA SİSTEMLERİ SAN. TİC. A.Ş. EGEPLAST EGE PLASTİK TİCARET VE SAN.A.Ş. ERYAP GRUP YAPI MALZEMELERİ SAN. VE TİC. A. Ş. SANICA DIŞ TİCARET A. Ş. ELMAK MAKİNA SAN. VE TİC. A.Ş. DEV TİCARET A.Ş. FAF VANA SANAYİ VE TİCARET A.Ş. BAHÇIVAN ELEKTRİK MOTOR SANAYİ VE TİCARET LTD.ŞTİ. PİTSAN MAKİNA SAN. VE TİC.LTD. ŞTİ. ENEKO HAVALANDIRMA VE ISI EKONOMİSİ SİSTEM TEK. MAKİNA SAN.VE TİC.A.Ş. MİKROPOR MAKİNA SAN. VE TİC. A. Ş. MGT FİLTRE SAN. VE TİC. A. Ş. ULPATEK FİLTRE TİC. SAN. A.Ş. ALARKO CARRİER SANAYİ VE TİCARET A.Ş. JOHNSON CONTROLS KLİMA VE SOĞUTMA SERVİS SAN.VE TİC.A.Ş. SYSTEMAIR HSK HAVALANDIRMA ENDÜSTRİ SAN. VE TİC. A.Ş. AFS FLEXIBLE KANAL TİCARETİ LTD.ŞTİ. İZOCAM TİCARET VE SANAYİ A.Ş. ODE YALITIM SAN. VE TİC. A. Ş. KNAUF INSULATION İZOLASYON SAN. VE TİC. A.Ş. JOHNSON CONTROLS KLİMA VE SOĞUTMA SERVİS SAN.VE TİC.A.Ş. IBS DIŞ TİCARET A.Ş ÜNTES ISITMA KLİMA SOĞUTMA SAN.VE TİC.A.Ş. 24

27 İklim mültecisi olmamalıyız Sürdürülebilir yaşam kültürünü geliştirmeliyiz Finans temiz enerjiye aktarılmalı Metrobüs sayesinde 623 ton sera gazını azalttık Karbon vergisi ve karbon ticareti yolda 2

28 TÜYAK Yangından Korunma ve Eğitim Vakfı Seçilen Yönetim Kurulu Yangından Korunma Derneği Seçilen Yönetim Kurulu Denetim Kurulu 26

29 2

30 28

31 2

32 Alaska Akvaryumu fosil yakıtlar yerine deniz suyuyla ısınıyor Bir araştırmaya göre şehirler İç Hava Kirliliği nin sağlık üzerindeki etkilerini azaltacak şekilde planlanmalı Anchorage, Alaska Anchorage ın 200 km güneyinde yer alan Seward daki Alaska Denizlerde Yaşam Merkezi (ASLC) fosil yakıtlarla çalışan ısıtma sistemini deniz suyu ve karbon dioksit kullanan alternatif bir sistemle değiştirdiğini açıkladı. Yeni sistem Seward yakınlarında bulunan Resurrection körfezinin 274 metre derinliğinden su çekmekte. Çekilen su, daha sonra içine sıvı CO 2 ilave edilmiş glikol ve su karışımının kaynatılması için kullanılmakta. Elde edilen Bibai, Japonya Japonya da bulunan bir prototip veri merkezi yazları kar eritmesi yoluyla soğutma, kışları ise veri merkezi yakınında bulunan seraları ısıtma üzerine gerçekleştirilen deneylere ev sahipliği yapıyor. Beyaz Veri Merkezi Projesi nde uygulanan sistem büyük bir öbek halinde biriktirilen CO 2 buharı bir kompresör aracılığıyla kpa a sıkıştırılarak sıcaklığı arttırılmakta ve buhar nihai olarak binanın ısıtma çevrimine basılan suyu ısıtmakta kullanılmakta. Sistem 90 C deki suyu daha düşük sıcaklıktaki su ile karıştırarak ılındırmakta ve böylece su ofis ve sergi salonlarına 71 C de basılmakta. Akvaryum yönetimi yeni sistemin ısıtma faturasını yarı yarıya düşürdüğünü belirtiyor ve akvaryumun yılda yaklaşık $ kâr edeceğini tahmin ediyor. Japonya da yapılan karla soğutma deneyleri veri merkezlerinin HVAC masraflarını eritiyor karın yalıtım yongaları ile kaplanması yoluyla çalışıyor. Yaz aylarında, kar eriyor ve su veri merkezinin klima sistemlerinde kullanılıyor. Kar öbeği altına yerleştirilen bir ısı değiştiricisi suyun soğutulmasında görev yapıyor. Kar eritmesi yoluyla sağlanan soğutma sayesinde merkezin ortam sıcaklığı, elektrikle soğutma yapmadan 25 C de tutulabiliyor. Dolaylı bir hava soğutma sistemi ise veri merkezinin yakınların da bulunan zirai yapılar için atık ısı yaratıyor. Japon hükümeti tarafından desteklenen test merkezinin 94 hektara yayılan alana yeni veri merkezi şirketlerini çekmesi bekleniyor. Surrey, İngiltere Yeni yapılan bir araştırmanın sonuçlarına göre iç hava kirliliği insan sağlığına şimdiye kadar bilinenden daha fazla zarar veriyor. Surrey Üniversitesi ve İngiltere, Kıta Avrupası ve Avustralya dan diğer uzmanlar tarafından yürütülen araştırmaya göre, hava kalitesi daha yakından takip edilmeli. Surrey Üniversitesi öğretim üyelerinden Prashant Kumar İç mekânda soluduğumuz hava çoğu zaman dış havadan daha kirli diyor. Araştırmacılara göre, yeni akıllı şehirler hava kalitesi ile ilgili sorunlarla savaşmalı. Kumar a göre, bunun şehir planlaması açısından önemi büyük. Geliştirilen politika ve teknolojiler, bizler işlerimizle meşgulken, bizi zararlı kirleticilere karşı korumak için yoğun bir biçimde çalıştırılmalı. Söz konusu araştırma Science of the Total Environment adlı bilimsel dergide yayınlandı. 30

33

34 Soğutma kuleleri ile enerji tasarrufu daha az enerji kullanımı imkanı sunar. Yıllar önce, ilk su soğutmalı sistemler ısı atımını sağlamak için bir gidere atılan soğutma suyu ile kondenserde direkt olarak içme suyunu kullanırdı. Soğutma kuleleri, bu sistemlerin hem boyutları hem de popülerliği arttıkça su ve enerji kullanımında büyük miktarda azalmalar ile sonuçlanarak, bu enerji verimliliği olan dolgu olarak bilinen artırılmış ısı evrilmiştir. Buna ek olarak, Soğutma Teknoloji Enstitüsü Standartları 201 e (Cooling Technology Institute s Standard 201) göre açık çevrim soğutma kulelerinin herbiri büyük ölçüde kabul edilir hale gelmiştir ve Standart Sistem bileşenlerinin her birinin verimlerin artması toplam enerji kullanımını düşürse de tasarlanmış ve işletilmiş soğutma sistemleri metotlarının optimizasyonu standartı minimum verimlerinine göre kabaca aşağıdaki gibi azalmıştır: soğutma grubu -% 77, soğutma kulesi -% 8, yoğuşturucu pompa -% 7, ve soğutulmuş su pompası -% 8. Soğutma gruplarıyla enerji kullanımının büyük pompasının bu şekilde işletildiğinde kompresör enerji tüketiminin azaltıldığı iddia edilmiştir-çünkü bu sistemdeki en büyük motordur. Örneğin, soğutma grubunun enerjisini azaltmak için ortam koşulları minimum kondenser su sıcaklığı limitine izin verene kadar uzatılmış olur. Bu seviyenin altında, bir set noktasını sürdürmek için genellikle bir değişken hız - bu değer neredeyse bütün soğutma grupları için alt limitinin üzerindedir) işletme sekansıdır. Pratikte bu düşük limit değişkenlik gösterir ve soğutma grubunun tipine bağlıdır. Sistem çalışması tam yüke yaklaştıkça bu tarz stratejilerden enerji kazanımları artar. Buna karşın, bir çok soğutma grubu sistemleri zamanın büyük çoğunluğunda tam yükten daha az yükte çalışır. Mantık dışı göründüğü halde, birçok tasarımcı ve işletmeci daha az soğutma kulesi enerjisi kullanımının tasarım 32

35 dışı birçok durumda sistem toplam enerjisini düşürdüğünü buldular. Böyle durumlarda, tam tasarım hızında işletilen yardımcı ekipmanlar (yoğuşturucu pompaları ve soğutma kullanıldığı zaman sistem enerji kullanımının daha büyük düşürülmesi soğutma grubunun gücünü sadece çok az hızının %80 ine düşürülmesi, soğutma kulesinden çıkan su bağlı olarak, daha yüksek kondenser suyu sıcaklığının enerjisindeki düşüşten daha az olabilir ya da olmayabilir. - lor ınkiler gibi mükemmel seri makaleler 2,3,4 soğutulmuş su sistemi tasarımı hakkında böyle stratejiler ile ilgili daha Daha yakın yaklaşım seçimleri Sistem enerjisini düşürmenin bir diğer metodu belirli bir alan için tipik olana göre daha yakın bir yaklaşımı kullanan bir soğutma kulesi seçimidir. Kule yaklaşımı, soğutma kulesinden çıkan su sıcaklığı ile giriş yaş termometre yaklaşımı seçildiğinde, sonuçta soğutma kulesi bir tasarım gününde bile soğutma grubu kondenserine daha soğuk su sağlar ki böylece kompresör enerjisi azalır. Bu, tabi ki sistem tasarımcısının soğutma grubunun kondenser yüzey alanını düşürmek için daha soğuk tasarım su sıcaklığı avantajını kullanmadığını kabul eder. Artmış soğutma kulesi maliyeti ve potansiyel olarak daha rilmesi zorunludur. Yıl boyunca sabit yükleri bulunan tesisler örneğin veri merkezilerinde tecrübeler veya belirli imalat tesisleri genellikle bu teknikten en büyük yararı elde ederler. Fotoğraf 1. Dört hücreli çapraz akışlı açık devre soğutma kulesi Fan Hız Kontrolü Soğutma kulesi enerji kullanımını optimize etmek için sıcaklığı veya yoğuşma sıcaklığı/basıncı ile orantılı olarak kontrol edilebilir olma yetisine sahip olmak zorundadır5. Bu, iki hızlı motor kullanımı veya değişken hız sürücüsü teknolojisi dahil birkaç yolla elde edilebilir. Çok hücreli - hızında eş zamanlı olarak işletimelidir. Bu, kademeli kont- yöntemine terstir. Bu işletme sekansı, hem çok hızlı hem de küçük motorlarla kullanılabilir olduğu halde, uygun mali- ile bugün uygulaması daha kolay hale gelmiştir. süz bir dört hücreli soğutma kulesi durumuna bakalım. İki tamamen su akması durumunda, kule çıkışında aslında kazançlarına ek olarak bu kontrol sekansının aşağıdakileri içeren başka yararları da vardır; Önemli ölçüde artırılmış kondenser su sıcaklığı kontrolü; minimize edilmiştir ve kalkışlar ve duruşlar azaltılmıştır. - olmadan düzenli olarak çalıştırılır. 33

36 kurulumlara etkin olarak uygulanabilir. Tabii ki, özel de akış gereksinimleri üreticinin önerilerine göre gerçekleştirilmelidir. Çoklu hücre soğutma kulesi ve diğer ısı atım ekipmanları minimum % 5 lik bir artış olacak şekilde bir gereksinim olarak eklendiğine dikkat edin. Ek olarak, yaklaşık kulelerinde kullanımına yönelik önemli bir pazar trendini hızlandırmaya yardımcı olmak için Standartın 2010 versi- ve herhangi bir boyut sınırlaması olmadan, birim ses sönümlemesinin gerektiği yerlerde, benzer nitelikte değişimlerin gerekli olduğu zaman veya iç ortam kanallı uygulamalarda halen kullanılıyor olduğuna dikkat etmek önemlidir. Sonuncusu, sıklıkla daha soğuk iklimlerde veya bina güvenliğinin bir sorun olduğu yerlerde kullanılır. Fotoğraf 2. Çok hücreli ters akışlı açık devre soğutma kulesi kurulumu Düşük Enerjili Soğutma Kuleleri tekniği, kule boyunca gerekli hava debisini ve ilgili hava yüzeyinin miktarını arttırmaktır. Bu, dolayısıyla aynı ısıl projede % 25 ten % 50 ye motor boyut düşüşleri sıklıkla ekonomik olarak uygulanabilirdir. Daha büyük destek ızgaraları ile birlikte soğutma kulesinin birincil ek maliyeti, - daha yüksek pompa maliyetleri neticesinde artabilir ama ederek daha yüksek net ilk yatırım, sıklıkla iki yıl ya da daha puanları kazandırma doğrultusunda da katkıda bulunur. Kule debisini azaltma mizasyonundan sonra, tasarımcılar ve işletmeciler, başka bir araç olarak sistem enerji kullanımını düşürmek için açık çevrim soğutma kulesinde kondenser su debisini önünde bulundurulmalıdır. İlk önce, dolgu paketinde tortuya neden olabilecek ıslak/kuru alanlardan kaçınmak için soğutma kulesindeki dolgu her zaman uygun bir şekilde ıslatılmak zorundadır. Tortu, ıslak/kuru arayüzde sudaki katıların birikmesidir. Toplam çözünmüş katıların seviyesi (taşlaşmanın) miktarı, soğutma kulesindeki sirküle edilen suyun kalitesinin yanı sıra bütün dolgunun ne kadar iyi ıslatıldığına da bağlıdır. tasarım kondenser su sıcaklığı set noktasını yakalamak zorlayarak hava ve su debisinin ikisini de bloke edebilir. Yüksek yük durumlarında bu, soğutma grubunda enerji tüketiminde bir artışla veya daha şiddetli ise, soğutma grubunda dalgalanma (surge) ile sonuçlanabilir. Ek olarak, kule üzerinde çok düşük bir akış, Mart sayısında Paul Lindahl ın makalesinde daha detaylı yayınlanacak olan kışın buzlanma problemleri ile sonuçlanabilir. diği gibi soğutma grupları çevrim dışı bırakıldığında bazı hücrelerin kapatılmasını gerektirebilen soğutma kulesi üzerinde minimum debi sağlanmak zorundadır. Ayrıca, soğutma kulesi beklenen debi kısılmasını ki genellikle su savakları gibi özellikler gerektiren ve/veya her zaman dolgu paketinin yeterince ıslatılmasını sağlarken su debilerinin beklenen aralığını uygun biçimde kapsayan sprey nozullarının bir kombinasyonu ile baş edebilmek için tasarlanmış olmak zorundadır. Bu durum, bir çapraz akışlı (Şekil 1) ya da karşı akışlı (Şekil 2) tasarım belirtilip belirtilmediğinde uygulanır. Çapraz akışlı kuleler Şekil 1 de gösterildiği gibi dolgu paketi üzerinde soğutma suyunun dağıtımı için genellikle yerçekimi akışlı tesisatı kullanırken ters (karşı) akışlı kuleler Şekil 2 de gösterildiği gibi basınçlı su dağıtımı sistemlerine sahiptir. Benzer olarak, üreticinin önerdiği minimumun altında düşük hızlar kondenser borularının tıkanmasına neden olabileceğinden kondenser boyunca debi limitleri de kontrol edilmek zorundadır. Bu sıcaklığının karşılanması için soğutma kulesini daha sıkı çalışmaya zorlarken soğutma grubunun enerji kullanımı- artırır. İkinci olarak, bir açık devre soğutma kulesinde pompa 34

37 Sıcak Su Girişi Sıcak Hava Çıkışı Sıcak Su Girişi Nem Tutucular Sıcak Hava Çıkışı Sıcak Su Girişi Hava Girişi Su Su Hava Girişi Su Dolgu Yüzeyi Hava Giriş Panjurları Hava Girişi Hava Girişi Dolgu Yüzeyi Soğutulmuş Su Çıkışı Soğutulmuş Su Çıkışı Tipik Olarak Tüm Dört Yüzde Şekil 1. Cebri çekişli, eksenel fanlı çapraz akışlı açık devre soğutma kulesi Şekil 2. Cebri çekişli, eksenel fanlı karşı akışlı açık devre soğutma kulesi basınç düşüşünün bir kısmı, soğutulmuş su tesisatı veya bir kapalı çevrim soğutma kulesi kullanan bir kapalı kondenser çevrimi gibi sistemlerle ulaşılabilenlere kıyasla potansiyel ve soğutulmuş su pompasından sonra en son sıraya yerleştirmiştir. Bu sebeple tasarımcı ve işletmeci, sistemi işletme riskiyle soğutma kulesi üzerinde su debisinin azaltılmasının Bu önlemler, sistem kondenser çevriminde 2 gpm/ton veya uygulanır. Birçok durumda sistem enerjisi daha düşük kondenser tasarım debisi ile düşürülürken6, sonrasında risk/ kazanç oranını değiştiren hatta elde edilebilecek daha az dikkat edilmelidir. kondenser su pompaları olan su soğutmalı soğutma grubu sistemlerinde bütün açık çevrim soğutma kuleleri için minimum bir % 50 debi kısma kabiliyetine sahip olmasını istemektedir. Buna karşın, her sistem tekil olduğu için bu laması için gereksinimlerin ya da kılavuzların olmadığına dikkat ediniz. Şöyle ki, sistem tasarımcıları ve işleticileri kendi soğutma grubu ve kule üreticilerine danışmalıdır. Daha önce bahsedildiği gibi, lokal tamamlama suyu kali- sisteminin kapsamları da değerlendirilmelidir. Bilgisayar odası için su ekonomizerleri Mick Schwedler in Ocak makalesi7, daha düşük yaş termometre sıcaklıklarında soğutma kulesi yaklaşım sıcaklığındaki değişimleri uygun biçimde nedenini açıklayıp okuyucuyu uyararak su ekonomizerlerinin kurallara uygun uygulamasını içermektedir. Aynı olguyu yansıtacak şekilde, başlıca bilgisayar odası uygulamaları için kullanılan su ekonomizerindeki gereksinimlerde bir değişiklik Standart yar odasında yük iklim değişimlerinden bağımsız olarak yıl boyunca nispeten sabit kalmaktadır. Daha düşük yaş termometre sıcaklığında artan yaklaşım sıcaklıkları ile birleştirilen yüksek yıl boyunca yük, yaz çalışması için aşırı büyük seçilmiş bir soğutma kulesi seçimi ile sonuçlanır. Birçok bilgisayar tesisi ilk birkaç yıllık çalışması sırasında bilir ki bilgisayar sistem operatörleri için bu tip tesislerde yüksek güvenilirlik ve sistem çalışma zamanı gereksinimi nedeni ile ciddi bir endişedir. Aşırı boyutlandırmayı azalt- sıcaklığı gereksinimi, tüm bilgisayar odaları için (soğutma kuleleri için ıslak termometre ve kuru soğutucular için kuru termometre) tek bir sabit tasarım sıcaklığından iklim zonuna göre değişenine göre revize edilmiştir. Daha düşük tasarım sıcaklığı su ekonomizeri için gerekli ısı atım cihazının boyutunu azaltır ki böylece ilk yatırım maliyeti azalır dolayısıyla düşük yük koşulları altında sistem kontrolünü iyileştirir. Kapalı çevrim soğutma kulesi ve evaporatif kondenserler Bu makale başlıca açık çevrim soğutma kulesini ele alırken, soğutucular ve hava soğutmalı kondenserlere de uygu- 3

38 lanabilir. Kapalı çevrim soğutma kuleleri için minimum rim soğutma kuleleri bir soğutma kulesi ve ısı eşanjörünün akışkanını bir kapalı döngüde temiz tutar. Buna ek olarak, amonyak ve halokarbon uygulamalarının kondenserler, bir soğutucu akışkanın serpantin içinde yoğuşturulması dışında kapalı devre soğutma kuleleri ile hacimlerinde, gıda işleme tesislerinde, süpermarketlerde, temlerinde kullanılır. Sonuç Su soğutmalı sistemler, soğutma görevleri için hava soğut- sağlar. Uygun seçim, tasarım, işletme ve bu sistemlerde Kaynaklar Fotoğraf 3. Düzenli soğutma kulesi bakımı işe yarar. Bakım yararları Yazar hakkında Dışındaki Binalar için Enerji Standartı nın oylama üyesidir. 36

39 Web sitemizi Yeniledik! Yenilenen web sitemizde aradığınız bilgiye çok daha kolay ulaşabilir, mobil uyumlu özelliğiyle tablet ve telefonlarınızdanrahatça görüntüleyebilirsiniz. Friterm i daha yakından tanımak, ürün ve hizmetlerimiz konusunda detaylı bilgi almak için web sitemizi ziyaret edin. Friterm ve sektörle ilgili son gelişmeleri sosyal medyadan da takip edebilirsiniz. facebook.com/friterm twitter.com/friterm linkedin.com/company/friterm

40 Klima Santralleri için Tasarlanan Bir Kesik Koni Delikli Difüzörlü Boş Hücredeki Hava Akışının Sayısal Olarak İncelenmesi 1, Hüseyin Emre ŞAHİN 1, Kerim SÖNMEZ 1, İ. Gökhan AKSOY 2, Ekrem TAÇGÜN 2 2, Suat CANBAZOĞLU 2*, Ahmet KAYA İnönü Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, MALATYA ahmet.erdogan@inonu.edu.tr, ekrem.tacgun@inonu.edu.tr, gokhan.aksoy@inonu.edu.tr *Yazışmadan Sorumlu Yazar: suat.canbazoglu@inonu.edu.tr ÖZET - kesit alanından küçüktür. Klima santralinin verimli bir şekilde mümkün olan en düşük basınç düşüşü ve olabildiğince homojen bir hız dağılımı ile yayılması gerekir. Küçük bir kesit alanından çıkan havayı daha büyük bir kesit alanına yaymak için için havanın boş hücreden sonraki üniteye yayılma durumu yüzey biçimleri (düz, içbükey ve dışbükey) için sayısal olarak araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Klima santrali, Hesaplamalı akışkanlar dina- NUMERICAL INVESTIGATION OF AIRFLOW IN AN EMPTY CHAMBER WITH A PERFORATED TRUNCATED CONE DIFFUSER DESIGNED FOR AIR HANDLING UNITS (AHU S ) ABSTRACT - pressure loss and homogenous velocity distribution. Empty (static pressure plus dynamic pressure) loss caused by empty Keywords: pressure plus dynamic pressure) drop 1. GİRİŞ - 38

41 larındaki hava akış hızları 8-15 m/s mertebelerinde ve akışın hız dağılımı tam gelişmiş türbülanslı akıştaki hız dağılımından - ısı geri kazanım vb. hücre yüzeylerinin ancak belirli bir kısmı ile teması söz konusu olmaktadır. Bu durumda santrallerdeki bu ünitelerin ve dolayısıyla santrallerin çalışma verimleri önemli ölçüde düşebilmektedir. Çalışma verimini istenen seviyede - boş hücre kullanımı halinde, yukarıda bahsedilen hücrelerin tüm yüzeylerinden havanın homojen bir şekilde geçirilerek çalışma verimlerinin arttırılması ve buna bağlı olarak santral içi basınç düşüşünün (kaybının) azaltılması mümkün olmaktadır sonraki hücrelere olabildiğince homojen bir şekilde yayılması enerji verimliliği açısından oldukça önemli bir durumdur. Literatür araştırmasında klima santralinde kullanılan kare kesitli lan bir HAD (hesaplamalı akışkanlar dinamiği) çalışmasında iki - olmadığını, türbülans seviyesinin noktadan noktaya önemli ölçüde değişkenlik gösterdiğini ortaya koymuşlardır. Literatürde akışı kontrol etmek amacıyla akış alanına yerleştiri- basınç düşüşü akış karakteristikleri sayısal ve deneysel olarak ortamdaki hava dağıtıcılığını sayısal olarak incelemişlerdir. Oda sayısal testlerini yaparak havanın ortamdaki dağılımını, hızını paket programını kullanılarak belirlemişlerdir. yapmışlardır. Klima santrallerindeki mevcut hücre yapısını değerlendirip akışın yapısını bozan ve yüksek basınç düşümüne neden olan kısımlar tespit edilmiştir. - larını sayısal olarak belirlemişlerdir. Bilgisayar odası solidwork - ve kütlesel debi girişi olarak tanımlanıp sayısal analizi yapılmıştır. hakkında yapılmış çalışma yok denecek kadar azdır. Bu çalış- delik geometrisi belirlenmeye çalışılacaktır. Bu amaçla daire ve analizi ile toplam basınç düşümü elde edilecektir. Toplam basınç düşümü açısından uygun delik geometrisi belirlendikten sonra; akış analizi yapılarak toplam basınç düşümleri elde edilecektir. düşümü ve hız dağılımları üzerine olan etkileri de sayısal olarak incelenecektir. MATERYAL VE METOD 3 mm kalınlığındaki sacdan yapılmış kesik koni geometrideki m/s lik sabit bir ortalama akış hızı için yapılan analizler için iki o, 80 o, 100 o, 120 o, 140 o ve dışbükey) belirlenmiştir. Bu parametrelerin toplam basınç düşüşüne ve çıkış kesitindeki hız dağılımına olan etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Delikli Difüzörlü Boş Hücre Sayısal analizlerde kullanılan kesik koni geometriye sahip delikli görünüşleri Şekil-1 de verilmiştir. derinliği 600 mm olarak alınmıştır. Boş hücreye havanın girdiği 1200 mm lik kesit alanına geçiş noktasından çıkışa doğru 10-3

42 Şekil 1. Kesik koni delikli difüzörlü boş hücre Şekil-2 üzerinde gösterilmiştir. Sayısal Modelleme Yapılan sayısal çalışmada, oluşturulan geometrilerin akış yüzeylerdeki cidar pürüzlülüğü mm (Alüminyum malzeme) olarak alınmıştır. Ağ elemanı boyutu 0.01 m belirlenmiş, türbülans modeli olarak Standart k-ε modeli seçilmiştir. ANSYS Şekil-3 te verilmiştir. Sayısal çalışmada akış rejimi olarak daimi akış kabulü yapılmıştır. Şekil 2. Delikli difüzörlü boş hücrenin geometrik detayları Değişken Parametreler dışbükey) değişken parametreler olarak belirlenmiştir. Porozite bütün deliklerin toplam alanının, deliklerin bulunduğu yüzeylerin toplam alanına oranı olarak tanımlanmaktadır. Tepe açısı kesik koni yapının koniklik açısıdır. Şekil 3. Sayısal analizde kullanılan ağ yapısı 40

43 Sıkıştırılamaz bir akışkanın zaman bağımlı hareketi, Kartezyen koordinatlarda Navier-Stokes denklemleri (Denklem 1) ve denklemlerde, hız ve basınç büyüklükleri zaman ortalamalı ve çalkantı terimleri cinsinden yazıldığında, zaman ortalamalı (Denklem 3) olarak elde edilmektedir. Bu denklemlerde yer alan çalkantı terimlerinin hesaplanmasına yönelik olarak çok sayıda Bu denklemlerde; ρ akışkanın yoğunluğunu, u yatay doğrultudaki hız bileşenini, t zamanı, X yatay koordinatı, ρ statik basıncı, μ akışkanın dinamik viskozitesini, F kütle kuvvetini, u yatay doğrultudaki hız bileşenin zaman ortalama değerini ve u etmektedir. Standart k-ε Türbülans Modeli: İki denklemli türbülans modelleri arasında ekonomikliği ve pek çok akış olayında kabul edilebilir doğrulukta sonuç vermesi açısından yaygın olarak kullanılan yarı ampirik bir modeldir. Türbülans kinetik enerjisi (k) ve dissipasyon (kayıp) oranı (ε) için yazılan iki adet transport denkleminin çözümü ve türbülans viskozitesinin (μ t ) hesabını içerir. Kaldırma kuvvetleri etkisi ihmal edildiğinde, bu transport denklemleri k ve ε için sırası ile Denklem 4 ve Denklem 5 de (1) (2) (3) ARAŞTIRMA SONUÇLARI sonucunda, daire ve kare delikli düz, içbükey ve dışbükey + dinamik basınç) düşümleri Çizelge 1, Çizelge 2, Çizelge 3 açısının artmasıyla akışa olan direnç daha da arttığından toplam basınç düşümü artmıştır. En küçük tepe açılı düz konik açısından daha iyi sonuç verdiği (toplam basınç düşümlerinin azaldığı) tespit edilmiştir. Çizelge 1, Çizelge 2, Çizelge 3 ve Şekil 4 birlikte incelendiğinde diğer tüm geometriler içinde en düşük toplam basınç düşümünün kare delikli iç bükey geometri de olduğu belirlenmiştir. Çizelge 1. Farklı delik geometrisi, porozitesi ve tepe açıları için düz konik difüzörlerde toplam basınç düşümleri Açı Daire Delikli Kare Delikli α Porozite ε Toplam Basınç Düşümü ΔP (Pa) Porozite ε Toplam Basınç Düşümü ΔP (Pa) Çizelge 2. Farklı delik geometrisi, porozitesi ve tepe açıları için içbükey konik difüzörlerde toplam basınç düşümleri (4) Açı Daire Delikli Kare Delikli (5) α Porozite ε Toplam Basınç Düşümü ΔP (Pa) Porozite ε Toplam Basınç Düşümü ΔP (Pa) Bu denklemlerde; k türbülans kinetik enerjisini, σk k için türbülans Prandtl sayısını, μ t türbülans viskozitesini, Gk türbülans kinetik enerjisi üretimini, ε türbülans dissipasyon (yitim, kayıp) oranını, σε ε için türbülans Prandtl sayısını ve C 1 ε C 2 t ise türbü- Standart k-ε türbülans modelinin sabitleri aşağıda belirtilen

44 Çizelge 3. Farklı delik geometrisi, porozitesi ve tepe açıları için dışbükey konik difüzörlerde toplam basınç düşümleri Açı Daire Delikli Kare Delikli α Porozite ε Toplam Basınç Düşümü ΔP (Pa) Porozite ε Toplam Basınç Düşümü ΔP (Pa) Şekil 4. Farklı delik geometrileriyle oluşturulan düz, içbükey ve dışbükey konik difüzörler için farklı tepe açılarda oluşan toplam basınç düşümleri uzaklıktaki akışa dik kesitte elde edilen basınç (a) ve hız dağı- ön görü Şekil 5-6 da tepenüşü (b), hem de akışa paralel simetri düzlemin- yoluna devam etmiş, tam gelişmiş akış koşullarına daha yakın olduğu görülmüştür (Şekil 6-c). Şekil 5 ve Şekil 6 birlikte incelen- Şekil 5. Daire delikli 140 tepe (koniklik) açılı içbükey konik difüzör için; (a) çıkıştaki basınç, (b) çıkıştaki hız dağılımı (ön görünüş), (c) hız dağılımı (akışa paralel simetri düzlemdeki yan görünüş) 42

45 Şekil 6. Kare delikli 140 tepe (koniklik) açılı içbükey konik difüzör için; (a) çıkıştaki basınç, (b) çıkıştaki hız dağılımı (ön görünüş), (c) hız dağılımı (akışa paralel simetri düzlemdeki yan görünüş) Şekil 7. Daire delikli 140 tepe (koniklik) açılı dışbükey konik difüzör için; (a) çıkıştaki basınç, (b) çıkıştaki hız dağılımı (ön görünüş), (c) hız dağılımı (akışa paralel simetri düzlemdeki yan görünüş) 43

46 (c) hız dağılımı (akışa paralel simetri düzlemdeki yan görünüş) belirlenmiştir. hız dağılımı gösterilmiştir. İç bükey geometride olduğu gibi, rinden yoluna devam etmiş, tam gelişmiş akış koşullarına daha yakın olduğu görülmüştür (Şekil 8-c). Şekil 7 ve Şekil 8 birlikte homojen dağıldığı belirlenmiştir. SONUÇLAR ve delik geometrisinin (daire, kare) etkisi sayısal olarak incelenmiş ve aşağıda verilen sonuçlara ulaşılmıştır; Tepe açısının artmasıyla toplam basınç düşümü artmıştır. toplam basınç düşümünün daha az olduğu tespit edilmiştir. hız dağılımının daha homojene daha yakın olduğu tespit edilmiştir. TEŞEKKÜR Bu çalışma; Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu 44

47 KAYNAKLAR SMACNA, (2006). ve İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırmalar Projesi Birimi (BAP) leştirilmiştir. miyle Klima Santrallerinde İç Kayıpların Azaltılması, T.M.M.O.B., X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi ve Sergisi, İzmir, (2011), İle İç Dirençlerin Azaltılması, I. Ulusal İklimlendirme Soğutma Eğitimi Sempozyumu, Çağrılı Konuşma, Balıkesir, (2012). - - application to electrostatic precipitator design, Heat and Mass Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi 17/20 Nisan 2013/ İzmir temiyle Klima Santrallerinde İç Kayıpların Azaltılması, X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi 13/16 Nisan 2011/İzmir Geçen Açık Kanal Akımının Deneysel ve Teorik Analizi, Yüksek şim tarihi: ) Muhammed Safa KAMER Makine Mühendisliği Bölümünü bitirmiştir yılında Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Programını bitirerek Yüksek Mühendis unvanını almıştır yılından beri Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversi- Bölümünde Uzman olarak görev yapmaktadır. Plastik Şekil 4

48 temleri, Makine Tasarımı, Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat, akışkanlar Mekaniği, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Sonlu Hacimler Yöntemi, Akış Analizi konularında çalışmaktadır. Hüseyin Emre ŞAHİN Mühendisliği Bölümünde lisans eğitimini, 2016 yılında Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesinde Makine Mühendisliği Bölümünde yüksek lisans eğitimini tamamladı yılından beri Kahramanmaraş Sütçü İmam Mühendisliği Bölümünde Araştırma Görevlisi olarak görev yapmaktadır. Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat, Akışkanlar Mekaniği, Termodinamik, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Akış Analizi konularında çalışmaktadır. Kerim SÖNMEZ Lisesini bitirdi yılında K.S.Ü. Makine Mühendisliği Bölümü nden birincilikle mezun oldu. Aynı üniversitenin Makine Mühendisliği Bölümü nde Yüksek Lisans eğitimine devam etmekte olup TUBİTAK 1001 projesinde bursiyer olarak görev almaktadır. TMMOB Makina Mühendisleri Odası üyesidir. İ. Gökhan AKSOY Teknik Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü nden Atatürk Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümünden Makine Mühendisliği Termodinamik Anabilim Dalına Yrd. Doçent olarak atandı yılında Doçent unvanını aldı. Halen İnönü Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümünde öğretim üyesi olarak görevine devam etmekte olup, evli ve iki çocuk babasıdır. Ekrem TAÇGÜN Ağırlıklı Malatya Hacı Ahmet Akıncı Lisesi nden, 2011 yılında da İnönü Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü nden mezun oldu yılında Adıyaman Üniversitesi ne Öğretim Üyesi Yetiştirme Programı kapsamında araştırma görevlisi olarak atandı yılında aynı program kapsamından İnönü Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü ne görevlendirildi yılında İnönü Üniversitesi Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı nda yüksek lisansını tamamladıktan sonra yine 2016 yılında aynı üniversitede Termodinamik Bilim Dalı nda doktora eğitimine başladı. Şu an İnönü Üniversitesinde araştırma görevlisi olarak görev yapmakta ve çalışmalarına devam etmektedir. Ahmet ERDOĞAN Mühendisliği Bölümü nden mezun oldu. İnönü Üniversi- Dalı nda doktora eğitimine devam etmektedir. Aynı Anabilim Dalı nda 2011 yılından beri Araştırma Görevlisi olarak çalışmaktadır. Suat CANBAZOĞLU Lisans çalışmalarını Erciyes Üniversite sinde, Doktora çalış- ve Endüstriyel Uygulamaları, Akım Makineleri, Aerodina- konularında çalışmaktadır. Ahmet KAYA - Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Programını bitirerek Yüksek Mühendis, 2008 yılında Makine Mühendisliği Anabilim Dalı Doktora Programını bitirerek Doktor ve 2012 yılında Makine Mühendisliği Ana- Yardımcı Doçent olarak görev yapmıştır yılından bu yana Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendis- Doç. Dr. olarak görev yapmaktadır. Termodinamik, Isı ması, Nümerik Metotlar, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Sonlu Hacimler Yöntemi, Akış Analizi konularında çalışmaktadır. Yüksekokulu nda Müdürlük görevini sürdürmektedir. 46

49 4

50 Vizyon Therma Duct DKP - Siyah Sac - Paslanmaz Hava Kanalları Mutfak Egzoz - Duman Egzoz -Yüksek Isı Ağır Sanayii Kanalları Vizyon Endüstriyel Endüstriyel Yalıtım Çözümleri Yeni Nesil Yalıtım Sistemleri ve Koruma Teknolojileri

51 yayına hazırlanan kitaplarımız ASHRAE Bölgesel Isıtma ASHRAE Bölgesel Soğutma yeni yayınlanan kitaplarımız Yenilenebilir Enerji Kaynakları ile Birleşik Isı ve Güç Üretimi Duman Kontrol Sistemleri Prof. Dr. Birol Kılkış Başkent Üniversitesi, Ankara Dr. Şiir Kılkış TÜBİTAK, Ankara Prof. Dr. Abdurrahman Kılıç

52 TTMD YAYINLARI TTMD Endüstriyel Filtreler Konfor Modülü Tesisat 2004 ASHRAE BASIMA HAZIRLANIYOR Korunma 2003 ASHRAE BASIMA HAZIRLANIYOR 2006 ASHRAE ASHRAE için Algoritmalar