BÖLÜM-4 HAVALANDIRMA FANLARI. HAZIRLAYANLAR Hüseyin BULGURCU, Volkan ŞAHİN

Transkript

1 BÖLÜM-4 HAVALANDIRMA FANLARI HAZIRLAYANLAR Hüseyin BULGURCU, Volkan ŞAHİN

2 4.1 GİRİŞ Fanlar hava ve benzeri gazları basınçlandırarak belirli bir akış yolu içinde hareket etmesini (bir yerden başka bir yere naklini) sağlayan türbo makinelerdir. İyi bir fan; istenilen performansı yerine getirirken az enerji tüketen (yüksek verimli), mümkün olduğunca az gürültülü ve mümkünse az maliyetli olan fandır. Fan ve fan sistemlerinde enerjinin verimli kullanılması seçim, imalat ve işletme süreçlerinin optimum olması ile sağlanabilir. Çünkü fanlar ömürleri boyunca ilk yatırım maliyetlerinin yüzlerce katı enerji tüketmektedirler. Bunun anlamı; bir işletme için en iyi fanın en ucuz fan olmadığıdır. Bu nokta çok önemli olup fan satın alırken ve fanın çalıştırılacağı sistem projelendirilip yapılırken buna çok dikkat edilmelidir. Burada yapılması gereken şey ömür boyu maliyeti optimum olan fan seçilmelidir. (İlk Yatırım Maliyeti + Ömür Boyu İşletme Maliyeti = Minimum) olan fan seçilmesidir.

3 4.2 FAN ÇEŞİTLERİ Fanlar değişik biçimde sınıflandırılmaktadır. Burada aşağıdaki gibi bir sınıflandırma kullanılmıştır. Aksiyal fanlar, Radyal (santrifüj) fanlar, Karışık akışlı (aksiyal-radyal) fanlar, Çatı türü fanlar, Karşıt akımlı fanlar(blower), Vorteks ya da rejeneratif fanlar, Diğerleri

4 4.2.1 Aksiyal (Eksenel) Fanlar Havanın fan çarkı ile aynı eksende yön değiştirmeden, hareket ettiği fanlardır. Yüksek hava debileri ( m³/h) ve düşük basınç sınıfına (0 500 Pa) sahip sistemler için uygun fanlardır. Kullanım yerine göre değişik gövde yapılarına sahiptirler. DUVAR TİPİ KANAL TİPİ Şekil-4.1 Kullanım yerine göre aksiyal fan tipleri ÇATI TİPİ

5 Şekil-4.2 Ayarlanabilir kanatlı aksiyal fan Şekil-4.3 Aksiyal fanda açı değişimlerinin fan verimine etkisi

6 Aerodinamik (Aerofoil) Kesitli Aksiyal Fan Aerodinamik kesitli kanadın üst yüzeyi alt yüzeyine göre daha eğimlidir. Hava, üst yüzeyde alt yüzeye göre daha hızlı hareket eder. Hızlanan havanın basıncı azalacağı için kanadın üst yüzeyine doğru bir hava akışı olur (Şekil-4.4).

7 Kanatlara doğru hareketlenen hava, kanat açısına bağlı olarak itilerek basınçlandırılır ve böylece sürekli bir hava hareketi sağlanmış olur. Şekil-4.5 Aerodinamik (aerofoil) kesitli aksiyal fan

8 Aksiyal kanal tipi fanlarda, gövde içerisine yerleştirilmiş yönlendirici kanatlar kullanılarak türbülans azaltılabilir. Böylece havanın dönme yüzünden kaybedeceği enerji, basınca dönüştürülerek, verimlilik arttırılmış olur. Şekil-4.6 Sabit yönlendirme kanatlarının etkisi

9 Aksiyal fanlar aşağıdaki avantajlara sahiptir. Burada kılavuz kanatlı aksiyal türü fanlar karşılaştırmada temel alınmıştır. İki kanal arasına doğrudan bağlandığı için az yer kaplar. Radyal fanlara göre daha hafiftirler. Bağlantı maliyeti daha düşüktür. Kanat açısı değiştirilerek farklı sistem ihtiyaçlarına cevap verebilir. Aynı kanat ucu hızlarında daha düşük gürültü düzeyine sahiptir. Aksiyal tip fanlarda basınç farkı oluşturularak meydana gelen havanın hareketi eksenel yöndedir. Aşağıdaki şekilde çeşitli aksiyal tip fanlar gösterilmiştir. Aksiyal tip fanlar pervane kanatlı tip, silindir kanat tip ve kılavuzlu silindir tip olmak üzere üç kısma ayrılır (Şekil-4.7).

10 Pervane Kanat Tipi Aksiyal Fan Hava akışı pervanenin monte edildiği şafta paralel veya eksenel olduğu bir hava hareket cihazıdır. Bu fanlar serbeste yakın hava akımında iyi bir verimlidir ve öncelikle düşük statik basınç, yüksek hava debili uygulamalarda kullanılır. Statik basınç arttırıldıkça, motor gücü artar ve hava debisi azaltır. Şekil-4.7 Aksiyal (eksenel) fan tipleri

11 Silindir Kanal Tipi Aksiyal Fan Hava akışının, çarkın monte edildiği mile paralel veya eksenel olduğu bir hava hareket cihazıdır. Çark, bir silindir boru veya kanal içinde yer alır. Bu tasarım, pervane fanlara göre daha yüksek statik basınçta çalışmasını sağlar. Genellikle boya kabini ve diğer kanallı egzoz sistemlerinde kullanılır. Statik basınç arttırıldıkça, beygir gücü artar ve debi azaltır. Şekil-4.8 Çeşitli aksiyal (eksenel) fanlar

12 4.2.2 Radyal (Santrifüj) Fanlar Havanın fan çarkını, emiş ağzına göre 90 açı yaparak kanatlara teğet olarak terk ettiği fanlardır (Şekil-4.9 ve 4.10). Şekil-4.9 Santrifüj fan tipleri

13 Şekil-4.10 Radyal (santrifüj) fan çarkı Şekil-4.11 Radyal (santrifüj) fan gövdesi

14 Radyal fanların avantajları aşağıdaki gibidir: Geniş bir uygulama aralığı Yüksek sıcaklık, korozif ve aşındırıcı ortam uygulamaları Direkt tahrikli aksiyal fanlara göre, motora daha kolay ulaşım Özellikle değişken akış direncine sahip yerlerde, daha verimli ve daha sessiz çalışma olanakları Yüksek bir yapısal kararlılık Çok yüksek basınç ve debiler Şekil-4.12 Radyal (santrifüj) fan tipleri

15 İleriye Doğru Eğimli Kanat 24 ile 64 adet öne eğik dar kanatlardan oluşur, Aynı kapasite için, geriye eğik kanatlı fanlara kıyasla, daha küçük fan çarkına sahip olduğundan, hafif ve düşük maliyetli bir konstrüksiyonu vardır. Bu nedenle, kanal tipi fanlar, fan coil fanları vb az yer gerektiren uygulamalarda tercih edilir. Hava hızı çark hızından daha büyüktür. Bu durum dinamik basıncın yüksek, verimin düşük olmasına neden olur. Salyangoz tip fan gövdesi, dinamik basıncın statik basınca dönüştürülmesini sağlar. Öne eğik kanatlarda salyangoz gövde kullanmak zorunludur. Basıncın minimum, debinin maksimum olduğu bölgede, motor gücü sürekli artar ve bu durum motora zarar verebilir. Öne eğik kanatlı fanlar, bu bölgede çalıştırılmamalıdır.

16 Geriye Doğru Eğimli Kanat Santrifüj fanların en verimlisidir, Verimliliğin en yüksek olduğu nokta: Maksimum debinin %50-%60 ı arasında, Maksimum verimde, maksimum güç, maksimuma yakın statik basınç Fan verimliliği yüksek olduğundan, büyük kapasite ihtiyaçlarını karşılamak açısından en uygun fandır. Fava kanadı, çark hızına göre daha düşük bir hızda terk eder. Bu durum, statik basıncın yüksek olmasını sağlar. Daha yüksek fan hızlarına çıkılarak, daha fazla debi ve basınç elde edilebilir.

17 Şekil-4.13 Geri eğik radyal fanda hız üçgenleri

18 Radyal (Düz) Kanat Büyük ölçüde, kendi kendini temizleme, malzeme taşıma ve parçacık ve yağ yüklü havanın uygun halde nakli için düz kanatları vardır adet kanatlı, kanat dayanımı yüksek fanlardır, Verimliliğin en düşük olduğu gruptur, Geriye eğik kanatlılardan daha yüksek basınçlara çıkmak mümkündür, Basınç eğrisinde, basıncın maksimuma eriştiği noktanın solunda fan çalıştırılmamalıdır! Hava içerisinde, talaş, kumaş parçacıkları, çapak vb malzemelerin olması durumunda kullanılır, Karşı basıncın düşük, debinin yüksek olduğu noktalarda motor gücü sürekli olarak artar. Bu durum motora zarar verir.

19 Düz Hat Kare Yuvalı Santrifüj Fan (Plug Fan) Hava debisi bir santrifüj körük gibi geliştirilmiştir ancak hava çarkı terk ettikten sonra bir kare yuva içinde yer alır ve dönerek eksenel bir yönde tahliye edilir. Genellikle geriye eğik kanatlı, tek girişli santrifüj çarklar kullanılır. Kare santrifüj fan santrifüj fan ve yuvarlak kanallı fan kompakt fiziksel yapı olarak benzer performans özelliklerine sahiptir. Dikey veya yatay olabilir, böylece kanal dönüşler ve geçişler için ihtiyacı en aza indirerek daha basit kurulumla monte edilebilir.

20 Şekil-4.14 Prizmatik yuvalı radyal fan (plug fan)

21 Şekil-4.15 Doğrudan tahrikli plug fan

22 4.2.3 Karışık Akışlı (Radyal-Aksiyal) Fanlar Havanın kanatlar üzerinden, emiş ağzına göre yaklaşık 45 açı yaparak hareket ettiği fanlardır. Kanallı, hücreli veya çatı tipi olarak kullanılabilirler. Radyal fanlara göre daha yüksek hava debisi verir. Aksiyal fanlara göre daha yüksek basınç kaybını karşılayabilir, Fanın eğrisi üzerinde kararsız bölge yoktur, Karşı basıncın düşük olduğu bölgelerde motor aşırı akım çekmez. Verimi aksiyal ve radyal fanlara göre daha düşüktür.

23 Şekil-4.16 Karışık akışlı fan uygulamaları Havanın kanatlar üzerinden, emiş ağzına göre yaklaşık 45 açı yaparak hareket ettiği fanlardır. Kanallı, hücreli veya çatı tipi olarak kullanılabilirler. Radyal fanlara göre daha yüksek hava debisi verir. Aksiyal fanlara göre daha yüksek basınç kaybını karşılayabilir, Fanın eğrisi üzerinde kararsız bölge yoktur, Karşı basıncın düşük olduğu bölgelerde motor aşırı akım çekmez. Verimi aksiyal ve radyal fanlara göre daha düşüktür.

24 Şekil-4.16 Karışık akışlı fan uygulamaları

25 4.4 FANLARIN KULLANIMI YERLERİNE GÖRE SINIFLANDIRILMASI Kanal Tipi Fanlar Çatı Tipi Fanlar Duvar Tipi Fanlar Evsel (Domestik) Fanlar Endüstriyel Fanlar Patlamaya Karşı Korumalı Fanlar Tünel Jet Fanları Korozyona Dayanıklı Fanlar Duman Tahliye Fanları Şekil-4.16 Kanal tipi Şekil-4.17 Çatı tipi fan Şekil-4.18 Duvar tipi fan

26 Şekil-4.19 Kanal tipi fan bağlantıları

27 Şekil-4.20 Çatı tipi fan örnekleri

28 Şekil-4.21 Duvar tipi fan örnekleri

29 Şekil-4.22 Endüstriyel tip kademeli fan

30 Şekil-4.23 Patlamaya karşı korumalı fan ATEX Standardına göre fanın patlamaya karşı korumalı olduğunu gösterir. Koruma Sınıfı Eex d IIB T3 Patlayıcı Gaz grubu Sıcaklık sınıfı

31 Şekil-4.24 Tünel tipi fanlar

32 Şekil-4.25 Paslanmaz fan örnekleri

33 Şekil-4.26 Duman tahliye fanı

34 4.5 PERFORMANS KARAKTERİSTİKLERİ Süreklilik Eşitliği Debi (q) = Hız (v) x Kesit (A) Bernoulli Eşitliği p 1 /g + u 12 /2g + z 1 = p 2 /g + u 2 2 /2g + z Fan Basınç Artımı

35 Şekil-4.27 Geriye eğimli bir fanda giriş-çıkış hız üçgenleri

36 4.5.4 İdeal Fan Gücü, Fan, Kayış ve Motor Verimleri q (m 3 /s) debi ve P t (Pa) basıncındaki bir fan için ideal güç aşağıdaki eşitlikten bulunabilir: [W] P t : Fanda oluşan basınç artımı (Pa, veya N/m 2 ) q: Fan tarafından basılan hava debisi (m 3 /s)

37 Şekil-4.28 Fan debisine ve basıncına bağlı olarak güç tüketimi

38 Fan verimi fan tarafından transfer edilen hava debisi ile fan mili gücü oranına bağlıdır. Hava yoğunluğundan bağımsız olarak aşağıdaki gibi açıklanır: Burada; P t : Fanda oluşan basınç artımı (Pa, veya N/m 2 ) q: Fan tarafından basılan hava debisi (m 3 /s) N e : Fan mil (efektif) gücü (W) Fan mil gücü aşağıdaki şekilde açıklanır: [W] Fan motor gücü aşağıdaki bağıntı ile açıklanabilir: [W] Burada; k : Kayış verimi m : Motor verimi

39 4.5.5 Fanlarda Gürültü Seviyesi Fan dönüşü nedeniyle ortaya çıkan gürültü enerjisi fanın çapına ve dönme hızına (d/d) bağlı olup, kanat ucundaki doğrusal hızın beşinci kuvvetiyle orantılıdır. Fan gürültüsünü etkileyen diğer parametreler konstrüksiyon nitelikleri, sürtünme, akış yollarının uyarlama biçimidir. Ayrıca, seçilen yatak türü ve yağlama yönteminin de fan gürültüsü üzerinde önemli bir etkisi vardır. Genellikle düşük dönme hızlarında büyük çaplı bir fan düşük frekans ve nispeten düşük gürültü yaratır. Çapı düşürerek ve hızı artırarak aynı hacimsel debiye ulaşılabilir. Bu durumda ortaya çıkan frekans ve gürültü düzeyi yüksek olsa da, bu yüksek frekanslı gürültü ses emen iç kaplama malzemeleri yoluyla başarılı biçimde azaltılabilir. Genelde fanların ses gücü düzeyi (SWL) fan türü, büyüklüğü ve hızlarla bağımlı olarak değişir.

40 Gürültü Ses azalımı, hava yoluyla iletilen veya fanlardan kaynaklanan gürültünün düşürülmesi için gerekli olabilir. Bu durumlarda, ses kaynağını örtmek için çoğu zaman yuvarlak veya dikdörtgen susturucular kullanılır. Kapalı mahallerde sesi en düşük düzeye indirmek için tam ya da kısmi ekipmanlar uygulanır.

41 Titreşim Fanlar ve diğer dönen makineler sadece ses değil fakat aynı zamanda, hafifletilmesi gereken titreşimler de üretirler. Aksi halde bu titreşimler malzemenin yorulması nedeniyle yapısal yıpranmalara neden olabilir. Aşırı düzeyde aşınma ve yıpranma üretilen gürültüyü artırır. Üretici firma tarafından seçilen titreşim alıcılar, bu tür titreşimleri düzeltmeye yarar. Bunlar söz konusu olan ağırlıklar ve frekanslara uyacak biçimde seçilmektedir. Ses azaltıcılarda olduğu gibi uyum sorunları yaşamamak için fan ve titreşim azaltımının birlikte satın alınması önerilir. Küçük fanlar için lastik izolatörler kullanılırken, büyük fanlarda tamamen kapalı metal titreşim izolatörleri uygulanır (Şekil-4.29 ve 4.30). Özel uygulamalar için, açık, yaylı titreşim elemanları da önermekteyiz. Ayrıca titreşim önleyici altlıklar da kullanılabilmektedir.

42 Şekil-4.29 Lastik titreşim kesiciler Şekil-4.30 Yaylı titreşim kesici

43 4.5.6 Fanların Zemine Bağlanması Şekil-4.31 Tek şaseli fanın zemin bağlantısı

44 4.6 FAN PERFORMANS DEĞERLERİNDE DÜZELTMELER Yükseltiye Bağlı Hava Yoğunluğu Rakım [m] Atmosfer sıcaklığı [ C] Atmosfer basıncı [Pa] Hava yoğunluğu [kg/m 3 ] ,1 7,1 5,6 3,1 1,1 0,8-2,8-4,7-6,7-8,8-10,8-12,7-14,7-24,6-34, ,205 1,169 1,135 1,101 1,069 1,037 1,006 0,975 0,946 0,918 0,889 0,861 0,834 0,807 0,782 0,757 0,640 0,539

45 4.6.2 Sıcaklık Düzeltmesi Örnek: Deniz düzeyi ve 150 C sıcaklıktaki hava yoğunluğu; P atm = Pa, R=287, T= ρ=101325/(287x423)=0,834 kg/m 3 olup, bu durumda düzeltme kat sayısı;

46 4.6.3 Fan Kanunları Kanun: Benzer fanların debi oranları, devir oranlarına eşittir. Kanun: Benzer fanların basınç oranları, devir oranlarının karesine eşittir. Kanun: Benzer fanların güç oranları, devir oranlarının küpü ile doğru orantılıdır. Kanun: Gürültü düzeyindeki değişme aşağıdaki bağıntıya göre değişmektedir.

47 4.7 SİSTEM KARAKTERİSTİK EĞRİLERİ Şekil-4.32 Radyal fanların kanat tipine göre karakteristik eğrileri

48 Şekil-4.33 Tipik bir geriye eğimli aerodinamik kanatlı fan performans eğrisi

49 Şekil-4.34 Örnek bir alüminyum kanatlı aksiyal fanlardaki karakteristik eğri (beş ayrı model)

50 4.8 FAN SEÇİMİNDE KULLANILAN PARAMETRELER Şekil-4.35 İçinde akış olan bir kanaldaki statik, dinamik ve toplam basınç

51 4.8.4 Fan Seçimi Sistemin tamamen tasarlanmış olması, tüm elemanlarının ve boyutlarının belirlenmiş olması gereklidir. Hava miktarı (debisi) değerleri tespit edilmelidir. Kanal, menfez, panjur, damper, hava yıkayıcısı, filtre, ısıtıcı ve soğutucu serpantin gibi kısımlardaki basınç kayıpları toplanarak statik basınç tayin edilmelidir. Bulunan bu karakteristiklere göre fan seçimi firma katalogundan yapılır.

52 4.9 FANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ Fan seçiminde kullanılacağı tesisin özellikleri, çalışma şartları göz önüne alınmalıdır (uygun debi, basınç, malzeme seçimi ve işletme şekli). Mümkün olduğunca direk tahrikli fanlar kullanılmalıdır. (Ancak düşük devirli elektrik motorlarının pahalı olduğu veya kayış kasnak sistemi ile çalışacak bir fanda seçim esnekliğinin çok daha fazla olduğuna dikkat edilmelidir). Elektrik motorları yüksek verimli tipte (EFF1 tipi) seçilmelidir. Çalışma rejimi uygunsa değişken debili sistemlerde frekans dönüştürücüleri kullanılmalıdır. Yüksek sıcaklıklarda fan girişinde değişken kanatlı damperler kullanılmalıdır.

53 Şekil-4.36 Frekans sürücü (VSD), motor ve kayışkasnak tahrikli bir fan sistemi

54 Toplam verim: N i : Debi (m 3 /s) ve basınç (Pa) ilişkisi ile hesaplanan fan güç çıktısıdır. Basınç statik basınç veya toplam basınç olabilir ki, ikisi arasında ciddi fark vardır. Genelde toplam basınç kullanılır. N m : Motorun (W) veya eğer hız sürücü dâhil ise VSD nin elektrik güç girişidir.

55 Şekil-4.37 Geriye eğik kanatlı aerodinamik kanatlı bir fanın verimi

56 4.9.2 Özgül Fan Gücü (SFP) Hesabı Fan verimi, farklı fan tipleri ve fan kayıplarının çeşitliğinden dolayı, çoğu zaman yanlış anlaşılmaktadır. Fan sisteminin enerji verimliliğini tanımlamanın diğer bir alternatif yolu onun özgül fan gücüdür. Hesaplaması pik veya en iyi çalışma noktası şartlarında olmadığı için oldukça farklıdır. Fan üreticileri belli bir çalışma noktası tanımlanmadan özgül fan gücünü veremezler. SFP debi ve çekilen elektrik gücünün bir fonksiyonudur. N m : Fan sisteminin veya komple hava taşıma sisteminin elektriksel güç girişi (W) q: debi (m 3 /s)

57 4.9.3 Özgül Fan Gücünün Önemi Birçok Avrupa ülkesinde SFP nin maksimum değerleri ile ilgili kısıtlamalar gerek tavsiye gerekse şartname yoluyla kullanılmaya başlamıştır. Bu, verimli bir hava taşıma sistemine geçiş için atılmış ilk önemli adımdır. Avrupa topluluğu EN13779 standardında SFP tanımı yapılarak, değerleri bir tabloda toplanmıştır. SFP sayesinde bina havalandırma sisteminin ne ölçüde verimli olduğu ölçülebilmektedir. Bütün bina için SFP değeri : Binanın tasarım koşullarında hava dağıtım sistemindeki bütün kullanılan fanların tükettiği toplam elektrik enerjisinin, bütün hava debilerine oranıdır.

58 SFP: Özgül fan gücü W/m 3 s -1 N sf : Tasarım şartlarında üfleme havası fanlarının toplam gücü (W) N ef : Tasarım şartlarında egzoz havası fanlarının toplam gücü (W) q max : Tasarım şartlarında çoğunlukla toplam egzoz havası debisi (m 3 /s) TABLO-4.5 Özgül fan gücü sınıflandırması Sınıflandırma SFP 1 SFP 2 SFP 3 SFP 4 SFP 5 SFP 6 SFP 7 Özgül fan gücü, SFP [W/m 3 /s] < >4500

59 Yumuşak Yol Verici (Soft Starter) Kullanımı Yumuşak yol verici, üç fazlı akımı asenkron motorlarının optimize şekilde başlatılabildiği ve durdurulabildiği bir elektronik motor kumanda cihazıdır. Yumuşak yol verici ile motorun kalkışı ayarlanabilir şekilde ve nispeten daha az akımla gerçekleşmektedir. Bu, kalkış işlemi sırasında elektronik yumuşak yol verici ile motor gerilimi kumandası nedeniyle, alınan kalkış akımı ve motorda oluşturulan kalkış dönüş momentinin de ayarlanması anlamına gelmektedir.

60 Şekil-4.39 Yumuşak yol verici (Soft Starter) örnekleri

61 4.12 FAN KONTROLÜ Değişken Çalışma Hızı Bu yöntem herhangi tür bir fana uygulanabilir. Bu yöntemde, fan eğrisi üzerindeki her nokta fan kanunlarını izler ve parabolik bir sistem karakteristiği üzerinde hareket eder. Bu sistemin avantajları aşağıdaki gibidir: Fan verimi sabit kalır, kararsız bölgeye kaymanın herhangi bir riski yoktur (öne eğik bir fan durumunda) Debiyi azaltmanın bu yönteminde, fanın gücü hızın üçüncü kuvvetiyle değiştiğinden, önemli bir güç ekonomisiyle sonuçlanır. Hız azalırken bağlı olarak gürültü düzeyi de azalır, Bir kayış tahrikli sistem gereğini de ortadan kaldırabilir, Bu sistemin sakıncası, özellikle sürekli değiştirmeler istendiğinde, ilk maliyetinin yüksek olmasıdır. Ancak işletmede sağlayacağı tasarruflar yüksek olur.

62 Şekil-4.40 Değişken devirin radyal fan karakteristik eğrisindeki etkisi

63 Hız Kontrolü İçin Frekans Evirici Kullanımı Frekans eviricinin avantajları: Elektromanyetik motor gürültü kirliliği olmadan hız kontrolü yapılabilir Motorlar riske maruz değildir Korumalı motor kablosu olmadan çalışabilir Evirici üzerindeki motorlar paralel çalışabilir Yüksek verimli enerji Motor kablo uzunlukları evirici ile sınırlı değildir Üniversal kontrol fonksiyonları entegre edilmiştir

64 Şekil-4.41 Değişken hız kontrolü için frekans eviriciler (invertör)

65 Gerilim Kontrol Cihazı İle Fan Hız Kontrolü Piyasada gerilimi sürekli ayarlanabilir hız kontrolü kontrollü 1 ve 3 fazlı fanlar için elektronik gerilim kontrol cihazları mevcuttur. Bu cihazlar basit bir potansiyometre aracılığıyla kontrol yapan cihaz olmayıp - aynı zamanda ekran ile çok fonksiyonlu - çok çeşitli uygulamalar için kullanılabilir. Faz kesme kontrol ilkesini kullanırken motorlarda elektromanyetik gürültüler ortaya çıkabileceğinden, gürültüye hassas uygulamalar için frekans evirici kullanılması önerilir. Elektronik voltaj kontrolü avantajları: Makul fiyatlı yatırım Üniversal kontrol fonksiyonları entegre edilmiştir

66 Şekil-4.42 Elektronik voltaj kontrol cihazları(dimmer)

67 Transformatör İle Fan Hız Kontrolü Gerilim kontrollü fanlar ile transformatör kullanılarak hızları değişken hale getirilebilir. Bu amaçla, çeşitli bireysel transformatörler ve komple trafo tabanlı 5 kademeli anahtarlı hız kontrol cihazları mevcuttur: 1. Entegre motor koruma fonksiyonu olan ve olmayan kontrol cihazları 2. Ek kontaklı ve ek fonksiyonlu kontrol cihazları Trafo tabanlı hız kontrolünün avantajları: 1. Basit, sağlam teknoloji 2. Elektromanyetik motor gürültüsü oluşturmaz

68 Şekil-4.43 Transformatör esaslı tek veya üç fazlı kademe anahtarlı fan hız kontrolleri

69 Değişken Kanatlı Giriş Damperleri Değişken giriş damperi soğuk kalkış ve tasarım kapasitesinden düşük kapasitede çalışma gerekli olduğunda kullanılabilir. Girişteki burgu hareketinin sonucunda fan eğrisi değişmekte hem güç hem de basınç azalmaktadır. Bu yöntemde, küçük debilerde verim değişikliği yoktur. Bu yöntem düşük debilerde, girişte bir burgu hareketi yaratmayan damperli kontrolden daha iyi bir güç azalımı elde etmek üzere öne-eğik kanatlı, geriye-eğik kanatlı fanlarda kullanılabilir. Damperin kısılması veya açılması ile sistem direnci değiştirilir. Diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında, güç tüketimindeki tasarruf çok azdır.

70 Şekil-4.44 Değişken kesitli giriş damperi ile fan debi kontrolü

71 Değişken Çaplı Kayış-Kasnak Kullanımı Mekanik kontrollü matkap tezgâhlarında olduğu gibi motor-fan kayış-kasnak bağlantısı ters çalışan kaynaklar ile hız kontrolü yapmak mümkündür (Şekil-4.45). Bazen motor ve fan kasnakları çok kanallı yapılarak çap değişimleri birbirine ters olarak yerleştirilir. Şekil-4.45 Değişken çaplı kasnakla fan hız kontrolü (Motor kasnağının açılması fan hızını azaltır)

72 4.13 MOTOR TAHRİK TÜRLERİ Fanı motorla tahrik etmede kullanılabilen iki yöntem bulunmaktadır: Kayış-kasnakla tahrik Direk tahrik (kavrama ile veya doğrudan tahrik) Şekil-4.46 Kayış-kasnak tahrikli tek emişli radyal fan

73 Şekil-4.47 Kaplin tahrikli çift emişli cepli radyal fan Şekil-4.48 Kaplin tahrikli tek emişli radyal fan

74 Şekil-4.49 Motor direkt akuple tek emişli radyal fan

75 4.20 YAZILIM VE KATALOG YARDIMIYLA FAN SEÇİMİ Herhangi bir kanallı havalandırma sistemine uygun fan seçilebilmesi için öncelikle sistem basıncının doğru hesaplanmış olması gereklidir. Ayrıca seçilen fanın sadece uygun debi ve basınçta olması yeterli değildir. Bunun yanında ilk kuruluş ve işletme maliyetlerinin düşük olabilmesi-enerji verimliliği için fanın yüksek verimli olması ve sistemle olan etkileşimin (çalışma noktasının) yüksek verimli bölgenin sağından seçilmesi gerekir, çünkü kanal sistemi zamanla kirlendikçe fan verimi daha yüksek verim değerine doğru yükselecektir. Ayrıca fanın tipi (aksiyal, radyal), pozisyonu, hücreli olup olmaması da önemlidir. Bir kanal sistemi için radyal fan seçimini bir örnekle açıklamaya çalışalım:

76 Örnek-1: Bir düğün salonu için 8000 m 3 /h hava debisi, 300 Pa statik basınç kaybı için radyal fan tipini seçim yazılımı kullanarak seçiniz. Çözüm: Fan üretici bir firmanın yazılımı kullanılarak fan veri giriş bölümünde ilgili bölüme debi ve statik basınç değerleri girilerek bu şartlara uyan AT-S modelleri listelenir. Burada dikkat edilmesi gereken konu toplam verim değeri en yüksek olanın seçilmesidir.

77 Şekil-4.70 Bir Ticari fan firmasına ait ön seçim ekranı

78 Şekil-4.71 Seçilen fan modeline ait teknik veriler

79 Seçim-4.72 Seçilen fana ait performans eğrileri