KLİMA SİSTEMLERİ Klima sistemlerini öncelikle merkezi ve bireysel olarak 2 ye ayrılır: 1-Merkezi sistemler; Tam havalı, tam sulu, havalı sulu olarak 3 e ayrılır. Tam sulu sistemler, iki ve dört borulu Fan Coil panel sistemleridir. Bunlara taze hava ilave edilince havalı sulu sistemler elde edilir. 2-Bireysel sistemler; 1. Paket tipi klimalar, 2. Split tipi klimalar, 3. Kanallı Split klimalar olarak 3 e ayrılır. 1. MERKEZİ SİSTEMLER 1.1. Merkezi Tam Havalı Klima Sistemleri Isı transferi akışkanı olarak hava kullanılan sistemlerdir. HVAC ekipmanı merkezi olarak yerleştirilmiştir. Tam havalı sistemler soğutulmuş ve nemi alınmış havayı şartlandırılmış odaya yollayarak duyulur ve gizli soğutma, ısıtılmış havayı şartlandırılmış odaya yollayarak ısıtma yapar. Tam havalı sistemler havayı filtreleme ve taze hava verme özelliğine sahiptir. Avantajları; 1-Filtrasyon, koku, ses, ısı, nem kontrolünün rahat ve istendiği gibi yapılması 2-Elektrik, drenaj ve boru bağlantılarının dışarıda olması ve bakımı için hasar bölgesinin bulunması. 3-Büyük miktar egzoz gerektiren yerlerde çok fazla dış hava temini imkan verir. 4-Mekanda pozitif basınç oluşturarak toz ve koku girişini engeller. 5-Dış havanın oda sıcaklığından düşük olduğu halinde dış hava ile soğutma imkanı vardır. Dezavantajları; 1-Kanallarda hava balansının yapılması zordur. 2-Fanlarda önemli ölçüde enerji harcar. 3-Merkezi cihaz arızalandığında tüm sistem durur. 1.1.1.Tam Havalı Sistemlerin Sınıflandırılması; a)sabit debili b)değişken debili c)tek kanallı d)çok kanallı e)tek zonlu f)çok zonlu olarak sınıflandırılır. a)sabit Havalı Tek Kanallı Zonlu Sistemler
En basit tek bir zona(bölge) hizmet eden sabit debili üfleme hava sıcaklığı değiştirilen sistemdir. Otomatik kontrolle,hacme üflenen hava sıcaklığı kontrol edilir. b)sabit Debili Karışım Havalı Sistemler Bu sistemlerde ısıtıcı ve soğutucu serpantin taze hava ve egzoz karışım havası damperleri, nemlendirici, aspiratör ve vantilatörden oluşmaktadır. c)vav (Değişken Hava Debili) Sistemler Özellikle çok zonlu uygulamalar ve değişken yüklü hacimler için geliştirilmiştir. Sabit soğutma yükü varsa, VAV sisteminin kullanılması uygun değildir. VAV sistemlerinde, merkezi santralindeki frekans konventörlü kapasite kontrol cihazına sahip ana besleme fanında hava debisi modüle edilerek hacimlerdeki VAV kutularına ve üfleme menfezlerine gönderilir. Santral çıkışındaki hava çıkışı sabittir. Odaya verilen hava miktarı VAV kutuları vasıtasıyla değiştirilerek değişkenlikler karşılaştırılır. VAV kutuları beslenen soğuk hava miktarını, odadan aldığı kumanda ile ayarlayarak odanın soğutma yükünü dengeler. 1.2.Merkezi Fan-Coil (Tam Sulu) Sistemler Bu sistemler tamamen sulu sistemdir. Bir merkezde hazırlanan sıcak su ve soğuk su bina içine dağıtılmış fan-coil cihazlarına gönderilir. Sıcak su, bir sıcak su kazanında; soğuk su ise soğutma (çiller) grubunda üretilir. Fan-Coil cihazları, bir fan ve serpantin içeren cihazlardır. Fan yardımıyla odadan alınıp serpantinler üzerinden geçirilerek, ısıtılan veya soğutulan hava tekrar odaya verilir. Serpantin içinden soğuk su geçiyorsa soğutma, sıcak su geçiyorsa ısıtma yapılır. Su sirkülasyonu için pompa kullanılır. Bu sistemler genellikle; otel, hastane ve ofislerde kullanılır. Fan-Coil üniteleri cam önlerine, asma tavanlara, tavan altına ya da döşeme içine konur. Buna göre 2 tip fan-coil sistemleri vardır. 1) 2 Borulu Sistemler (1 dağıtma,1 toplama borulu) 2) 4 Borulu Sistemler (2 dağıtma,2 toplama borulu) 1.3. Merkezi Havalı-Sulu Klima Sistemleri Klasik fan-coil sistemlerinde havalandırma yoktur. Sadece ısıtma ve soğutma yapılır. Bu eksikliği gidermek amacıyla fan-coil sistemlerinde 2 uygulama yapılmaktadır. 1-Dış hava, dış duvara yerleştirilen karışımını fan-coil cihazlarıyla borudan her ünite tarafından dışardan alınır. 2-sisteme ayrıca taze hava (primer) besleyen merkezi kanallı bir havalandırma sistemiyle yapılır. Bu sistemlerde taze hava santralinde ön şartlandırılan taze hava istenildiğinde belirli ölçüde nemlendirmede yapılır.
Şekil 1: Örnek Fan-coil Sistemleri 1.3.1. Amerikan Klima Sistemleri Bu sistem ısıtmanın sıcak su kalorifer sistemiyle, soğutmanın ise kanal tipi split klima ile yapıldığı bir sistemdir. 2. BİREYSEL SİSTEMLER 2.1. Paket tipi klimalar 2.1.1. Pencere Tipi Paket Klimalar Bu klimalar, kompresör, kondenser, k ablolar, borular ve kontrol elemanlarıyla fabrikada bir bütün olarak üretilir. Oda penceresinde oluşturulan özel platforma yerleştirilir. Cihazın yarısı oda içinde, yarısı oda dışında yer alır. Dışarıda bulunan kondenser kısmı kendi fanıyla aldığı dış havaya yoğuşma ısısını atarken oda içinde bulunan evoperatör kısmı üzerinde bir başka fanla geçirilen odadan ısı geçirilir. Cihaz böylece soğutma yapar. Soğutucu akışkan çevrimi ters döndürülerek kışın ısıtmada yapılır. Paket tip olduğundan montajı kolaydır. Tek noktadan üfleme yapmaları ve kompresörün oda içerisinde olması nedeniyle sesli olmaları dezavantajdır. Cihaz montajında dışa doğru %1 eğimle yerleştirilmelidir. 2.1.2. Oda Tipi Paket Klimalar Oda tipi paket klimalar, mini split klimaların ve pencere tipi klimalarının avantajlarının birleşimidir. Tüm elemanlar bir paket içindedir. Cihaz, oda dış duvarında oluşturulan özel kör kasa içine yerleştirilir. Cihazın yarısı oda içine, yarısıda oda dışına yerleştirilir. Isı pompası olarakta kullanılabilir. Bu cihaz özellikle; villalarda, tarihi ve ahşap binalarda, apartmanda, motellerde, pansiyonlarda ve benzeri yerlerde kullanılan sessiz ve etkin soğutma kapasitesine sahip cihazlardır. Bu cihazlar daha ekonomiktir.
Şekil - 2: Oda ( Salon) Tipi Paket Klimalar 2.1.3. Çatı Tipi Paket Klimalar Çatı tipi klimalar hava koşullandırma sektörünün en önemli konularından birini oluşturur. Bunun nedeni sunduğu kullanım esnekliğidir. Kullanımda en çok tercih edilen cihazlari paket tip cihazlardır. Paket tip cihazları ısıtma/soğutma kapasiteleri ve yöntemlerine göre kategorize edilir. Bu katagoriler; 1- Paket tip klimalar 2- Yıl boyu klimalar 3- Isı pompaları 4- Düşey paket tipi klimalar Genel olarak çatı üzerine yerleştirildiği için çatı tipi rooftop olarak adlandırılır. Fakat zemine ya da kaide üzerine de yerleştirilirler. Paket tip cihazların birincil işlevi soğutmadır. Tipik bir çatı tipi cihazı monoblok yapıdadır. Birinci bölümde kompresör, yoğuşturucu, batarya ve fanı toplanır. İkinci bölümde dönüş, besleme havası ve karışım havası odaları bulunur. Üçüncü bölüm ikinci bölüme eklenmiş dış ortam havası giriş odasıdır. Birinci bölüm soğutma devresi, ikinci ve üçüncü bölümler hava devresi ile ilgilidir. Bu nedenle birinci bölüm split tiplerdeki dış üniteye, ikinci ve üçüncü bölümler ise iç üniteye karşılık gelir. İkinci bölümde ana parça olarak filtre, fan ve motoru ile bir batarya yer alır. Üçüncü bölümde ise dış ortam havasını cihazın içine alan bir damper bulunur. Soğutma çevriminde dış ünite bataryası yoğuşturucu (kondenser), iç ünite bataryası buharlaştırıcı (evaparatör) olarak görev yapar. Doğal gazlı klimaların çalışma prensibi ise en basit hali ile şöyle ifade edebiliriz. Doğal gazlı klimalar, kompresörün elektrik motoru yerine doğal gaz motoru ile tahrik edildiği klimalardır. Özetle bu klimalarda, enerji olarak elektrik yerine doğalgaz kullanılmaktadır da diyebiliriz. Elektrikli klimadan, doğal gazlı klima sistemlerine geçmenin, elektrik talebine olan artışa frenleyici etki yapacağı belirtiliyor. Doğal gazlı klimanın başlıca avantajı enerji maliyetinin düşük olmasıdır. 1000 Kcal kalorifik değer için yapılan bir hesaplamaya göre, doğal gazlı klimanın yakıt maliyeti, elektrikli
klimaya göre üçte bir oranında daha ucuz. Kuşkusuz elektrik ve doğal gaz fiyatlarındaki dalgalanmalar bu oranı etkileyebilir. Ancak yine de doğal gazlı klimaların daha ekonomik olduğu anlaşılmaktadır. Doğal gazlı klimaların bir büyük avantajının da çevreye olan katkısıdır. Buzdolabı da dahil olmak üzere günümüzün soğutma sistemleri, CFC (kloroflorokarbon) kullanıyorlar. Bu da küresel ısınmayı hızlandırıyor. Oysa doğalgazlı klimalar CFC kullanmadan çalışacak şekilde tasarlanmaktadır. Paket tip cihazlar, merkezi bir sisteme göre bazı önemli üstünlüklere sahiptir. Bunlar; Birleşik bir yapıdadır. Yerleştirilmesi ve montajı, göreli olarak daha kolay ve ekonomiktir. Çoğunluğu fabrika montajlıdır ve fabrikada test edilmiştir. Daha az kanal alanına ihtiyaç vardır. Şekil 3: Çatı Tipi Paket Klima Cihazı 2.1.3. 1. Çatı Tipi Klimaların Kullanım Alanları: Bu tip cihazlar kapasitelerine bağlı olarak konutlarda, restoranlarda, fast food restoranlarında, tek veya çok katlı ofis binalarında, okullarda, açık alışveriş merkezlerindeki dükkânlarda, ticari binalarda, atölyelerde, fabrika üretim bölgelerinde kullanılırlar. 2.2. Split Tipi Klimalar Pencere ve oda tipi paket klimalar, iç ve dış mekanlara konulur. Paket klimalar bireysel klima sistemlerini oluşturur ve fabrikasyon olarak üretilirler. Bu cihazların ana soğutma devresi iki adet ısı değiştirici (kondenser, evoperatör), kompresör, bakır borular, genleşme valfi, kılcal borular, kontrol elemanları ve fanlardan oluşur. Kanallı tip klimalarda ise, ilaveten difüzör, menfez ve aksesuardan oluşur. Direkt genleşmede split klimalar, iç ve dış üniteden oluşur. Bu iki ünite arasında soğutucu akışkanın geçtiği bakır boru bağlantısı ve elektrik bağlantısı bulunur. split klimalarda soğutma çevrimi esas alınarak iç ısı değiştirici evoperatör, dış ısı değiştirici kondenser olarak adlandırılır. Soğutma çevriminde ısı içerden dışarıya pompalanır. Isıtma çevriminde tam tersi olur. Paket tip cihazlarda klimanın tüm üniteleri aynı paket ünitenin içerisinde bulunmaktadır. Buna en iyi örnek pencere tip paket klimalardır. 2.2.1. Duvar Tipi Split Klimalar Bu sistemlerde, kompresör ve kondenser üniteleri binaların dış çevrelerine yerleştirilir. Havayı şartlandıran evoperatör ve fan, filtre ve diğer aksesuarlar iç üniteyi oluştururlar.
split tipi klimada sadece soğutma yapıldığı gibi ısıtma ve soğutma yapabilen ısı pompası tipleride yaygın olarak kullanılır. Duvar tipi split klimaların iç ünitelerinin üzerine entegre edilen kanatlar vasıtasıyla istenilen yöne üfleme yapılır. Ayrıca üfleme fan hızı kademeli olarak değiştirilir. Genellikle 3 kademe yeterlidir. Cihazda filtre bulunur. Böylece oda havasının filtrelenmesi mümkün olur. Bu filtre kolay sökülüp takılabilen ve gerektiğinde temizlenebilir olmalıdır. Bu cihazlar genellikle uzaktan kumanda ile çalıştırılır. İç Ünitenin Montajında Dikkat Edilecek Hususlar: 1-Hava sirkülâsyonunun en iyi olduğu yere konmalı 2-Dış üniteye yakın olmalı 3-Güneş ışınlarından korunmalı 4-Drenaj bağlantısının yapılacağı yere konulmalı 5-Aşırı nemli ortamlara konulmamalıdır Dış Ünitenin Montajında Dikkat Edilecek Hususlar: 1-Güneş ışığı ve yağmurlardan korunmalı 2-Kolay ulaşılabilecek yere konulmalı 3-Kuvvetli rüzgarlardan korunmalı 4-Ünitenin arka yüzü kuzeye bakacak yere monte edilmelidir. 2.2. 2. Kanal Tipi Split Klimalar Kanal tipi split klima cihazlarında yine iç ve dış üniteler aynen mevcuttur. Buna ek olarak iç ünitelere bağlanan kanal sistemiyle şartlandırılan hava farklı hacimlere taşınabilir ve çok noktada üfleme yapılarak homojen dağılım sağlar. Kanal tipi iç üniteler tavan arası, asma tavan, mutfak veya gardolap gibi bölmelere yerleştirilerek gizlenir. Kanal tipi klimaların en önemli avantajları; başta havalandırma yapabilme yeteneği olmak üzere ses, homojen hava dağıtımı, kapasite gibi konularda beklentilere cevap verebilir. Dış ünite serpantin üzerinde hava sirkülasyonu rahat sağlanmalıdır. Dış üniteler yetersiz hava sağladığında kısmen bina içerisine monte edilir. Ünite üzerinde yoğuşma olacağı düşünülüp bir gider olmalıdır. Montaj esnasında dış ünitenin ses etkisi göz önüne alınarak cihazları pencere önlerinde titreşim ve gürültünün kolayca yok edilebileceği bir yer olmalıdır. Çatı ve teras montajlarında cihaz ağırlığı dengelenmesi ve titreşim iletiminin en az düzeye indirilmesi amacıyla lastik takoz üzerine konmalıdır. Cihazın konulacağı yerde drenaj suyunun bağlanabileceği bir su gideri bulunmalıdır. İç üniteyle dış ünite arasındaki mesafe az olmalıdır. Taze hava bağlantısını en kolay yapabileceğimiz noktalar seçilmelidir. Oda Termostatı Yerleşimi: Termostat, ısıtma ve soğutma ünitesinin çalışmasını kontrol eden cihazdır. Termostat; oda içindeki sıcaklığı hisseder ve ayarlanan sıcaklıkta sabit tutar. Oda termostatı; merkezi bir yerde olmalı ve güneş ışınından korunmalı ve yılda bir kere temizlenmelidir.
Şekil 4: Kanal Tipi Split Klima (tavan)