İklimlendirme ve Psikrometri

BİLGİ PAYLAŞTIKÇA ÇOĞALIR İklimlendirme ve Psikrometri 1 / 76 Temel Kavramlar ISI Sıcaklık veya basınç farkı ile iletilebilen bir enerji şeklidir. Cisimler ısındıkça moleküler hareket bu oranda artar. SICAKLIK Bağıl bir değer olup, maddenin ısı sıklığını ifade eder. Genellikle bir referans noktasına göre,daha sıcak veya daha soğuk, şeklinde tarif edilir. Birimi ºC, ºF, veya K dir. madde molekül Isı bir enerji formudur. Molekül hareketi ile doğrudan ilgilidir. Molekül: Bir maddenin parçalanamayan en küçük parçası Madde ısıtılırsa moleküller daha hızlı hareket eder. Madde soğutulursa moleküller daha yavaş hareket eder. Eğer tüm ısı maddeden uzaklaştırılırsa tüm moleküler hareketler durur. Madde ısıtılırsa maddeye ısı eklenmiştir, eğer soğutulursa maddeden ısı çekilmiştir. 2 / 76 1

Temel Kavramlar ISI AKIŞI Isı akışı her zaman sıcak maddeden, soğuk ğ maddeye doğrudur. ğ Soğuk Sıcak Hızlı hareket eden moleküller (sıcak molekül) enerjilerinin bir kısmını yavaş hareket eden moleküllere (soğuk molekül) aktarır. madde madde Isı verdikçe, hızlı molekülün hareketi yavaşlar. Isı aldıkça yavaş molekülün hareketi hızlanır. ısı / 76 Temel Kavramlar SICAKLIK NEDİR? Sıcaklık bir maddenin ısı sıklığını yada ısı seviyesini ölçer. Isı Sıcaklık tek başına bir maddenin ısısını vermez. Bir maddenin ne kadar sıcak yada soğuk olduğunu belirler. Sıcaklık Isı Termometre Isı ve sıcaklık aynı kelimeler değildir. Aynı anlamda kullanılmamalıdır. 4 / 76 2

Temel Kavramlar DUYULUR ISI Bir maddeye/maddeden ısı verilir/alınır ve bu ısı karşılığında madde sıcaklığı artarsa/düşerse maddedeki ısı artışı/azalışı duyulur ısı olarak adlandırılır. Maddede sıcaklık değişimine sebep olan ısıya duyulur ısı denir. GİZLİ ISI Katılar sıvıya, sıvılar gaza dönüşürken çevreden ısı alırlar. Tam tersine gazlar sıvıya, sıvılar katıya dönüşürken ısı verirler. Bu form değişikliğini sağlayan ısıya gizli ısı denir. Maddenin sıcaklığını değiştirmeden maddede form değişikliğine sebep olan ısıya gizli ısı denir. Madde Sıcaklık farkı var Madde Maddede form değişikliği yok Madde Sıcaklık farkı yok Madde Maddede form değişikliği 5 / 76 Temel Kavramlar ISI TRANSFERİ şekilde gerçekleşir: 1- Radyasyon Isı transferi dalga hareketi ile olur. Işık dalgalarına benzer. Isı transferi bir maddeden diğerine arada ısıyı transfer edecek ek bir taşıyıcıya gerek olmadan iletilir. 2- Kondüksiyon Isı transferi maddeyi oluşturan yüzeyler arasında gerçekleşir. İki madde arasında da birbirlerine direkt temas etmeleri şartıyla gerçekleşir. - Konveksiyon Isı transfer hareketi bir yerden diğerine hava veya su yoluyla gerçekleşir. Radyasyon Elektrikli Isıtıcı Konveksiyon Su Kondüksiyon Isıtıcı 6 / 76

TEMEL KAVRAMLAR TERMOMETRİK ÖLÇÜM En çok kullanılan ölçü birimi: metrik sistem: Celsius yada Centigrade olarak adlandırılır. Diğer ölçü birimi yard-pound sistem: Fahrenheit S.I metrik sistemi Kelvin i kullanır. Tüm bu sistemlerin kalibrasyonu suyun donma ve kaynama noktalarından belirlenir. Centigrade: Donma noktası * 0 C Kaynama noktası * 100 C 100 derece (adım) Fahrenheit: Donma noktası * 2 F Kaynama noktası * 212 F 180 derece (adım) 100 adım Centigrade Fahrenheit Kaynama 180 noktası adım Donma noktası * Tüm bu değerler atmosfer basıncındaki değerlerdir. 7/ 76 TEMEL KAVRAMLAR MUTLAK SIFIR NOKTASI Moleküler hareketin durduğu sıcaklık noktasıdır. Bir maddenin düşebileceği ş ğ minimum sıcaklık değeri Bu sıcaklıkta madde içinde ısı yoktur. MUTLAK SIFIR NOKTASI ÖLÇÜMÜ Kelvin (K): Celsius ile aynıdır. 0 K= -27 C Rankin (R): Fahrenheit ile aynıdır. 0 R= -460 F Kelvin Rankin Mutlak Sıfır 8/ 76 4

TEMEL KAVRAMLAR ISI ÖLÇÜM BİRİMLERİ Metrik sistem : cal veya kcal S.I metrik sistem: J veya KJ Yard-pound sistem: Btu (British Thermal Unit) 1 KALORİ: 1 g suyun sıcaklığını 1 C arttırmak / azaltmak için gerekli/atılacak ısı miktarı. 4187 JOULE: 1 g suyun sıcaklığını 1 C arttırmak / azaltmak için gerekli/atılacak ısı miktarı. 1 Btu: 1 lb suyun sıcaklığını 1 F arttırmak / azaltmak için gerekli/atılacak ısı miktarı. 1 Btu = 1055 J = 252 cal 1 derece 1 g su ısıtıcı 1 kalori veya 4187 joule eklendi. 1 derece 1 su 1 kcal veya 4187 kj eklendi. 1 derece 1 lb su 1 Btu eklendi. 9 / 76 TEMEL KAVRAMLAR MADDE FAZLARI Buz Su Buhar Maddeler sıcaklık, basınç ve ısı miktarına bağlı olarak ayrı fazda bulunur. Ör: Su atmosfer basıncında 0 0 C altında katı (buz), 0 ~ 100 0 C arasında sıvı (su) 100 0 C ve üstünde gaz (buhar) fazındadır. 10 / 76 5

TEMEL KAVRAMLAR MADDE FAZLARI Katılar: Aynı kütle, şekil, boyutta milyarlarca molekülden oluşan madde formu. Moleküllerin birbirine olan çekim kuvveti çok büyüktür, ayrılması için önemli miktarda güce gerek vardır. (a) Sıvılar: İçinde bulunduğu kabın şeklini kolayca alan madde formu. Sıvılarda da moleküller arası çekim kuvveti büyüktür. Sıcaklık yükseldikçe moleküller daha hızlı hareket etmeye başlar, çekim kuvveti azalır. (b) Gazlar: Atmosfere kaçışını önlemek için bulunduğu kapta tutulması gerekir. Moleküller arası çekim kuvveti çok zayıf yada hiç yoktur. (c) 11 / 76 TEMEL KAVRAMLAR MADDE FAZLARI Sıvılar Katılar Süblimleşe Gazlar Maddenin ısı alması: Katı Sıvı (Erime) Katı Gaz (Süblimleşme) Sıvı Gaz (Buharlaşma) Maddenin ısı vermesi: Gaz Sıvı (Yoğuşma) Sıvı Katı (Donma) 12 / 76 6

TEMEL KAVRAMLAR SOĞUTMA NEDİR? Bir ortamın sıcaklığını ortamı çevreleyen havadan daha düşük sıcaklığa indirme ve bu sıcaklığı koruma prosesi Soğutulan ortam İKLİMLENDİRME NEDİR? Bir ortam havasının nemini, hava kalitesini (hijyen, taze hava), homojen dağılımını, sıcaklığını ğ şartlandırılan d l ortamın ihtiyacına bağlı olarak kontrol etme prosesi İklimlendirilen ortam Bir ortamı soğutmak, o ortamı klimatize etmek demek değildir. 1 / 76 TEMEL KAVRAMLAR ISIL KONFOR NEDİR? Bir mekanın hava sıcaklığı, nemi, hızı ve radyant sıcaklığı optimum değerlerde ise ve buradaki insanlar oda sıcaklığının daha sıcak veya soğuk olmasını, nemin daha fazla veya az olmasını istemiyorlarsa bu mekanda ISIL KONFORA ulaşılmış demektir. Konfor Zonu Maksimum Konfor Zonu Sı ıcaklık ( C) Bağıl Nem (%) 14 / 76 7

TEMEL KAVRAMLAR ( İKLİMLENDİRME KONFOR ŞARTLARI) ISI ENDEKSİ/ISI DÜZENSİZLİKLERİ Isı Endeksi Daha yüksek risk altında bulunan insanlar için muhtemel ısı düzensizlikleri 54 C veya üzeri Maruz kalma devam ederse ısı /güneş çarpması kuvvetle muhtemel 40-54 C 2-40 C 27-2 C Güneş çarpması, ısı krampı veya ısı yorgunluğu muhtemel ve fiziksel aktivite ve maruz kalınma devam ederse ısı çarpması mümkün Fiziksel aktivite ve maruz kalınma devam ederse ısı çarpması, ısı krampı ve ısı yorgunluğu mümkün Fiziksel aktivite ve maruz kalınma devam ederse yorgunluk mümkün 15 / 76 TEMEL KAVRAMLAR ( İKLİMLENDİRME KONFOR ŞARTLARI) DIŞ ORTAM SICAKLIĞI C 16 / 76 8

KLİMA NEDİR? NASIL ÇALIŞIR? - İhtiyaca ve amaca göre bulunduğu ortamı konfor şartlarına getiren veya konfor şartlarında tutan cihazlara klima denir. - Klima cihazları genel olarak, her hangi bir ortamda uygun konfor şartlarını oluşturmak için dört temel görev yaparlar ; 1. SOĞUTMA 2. ISITMA. NEM KONTROLÜ 4. HAVANIN SİRKÜLASYONU,TEMİZLİĞİ ve TAZELENMESİ 17 / 76 KLİMA TEMEL FONKSİYONU - SOĞUTMA Sıvılar buharlaşırken çevreden ısı çekerler. Bu işlem çevre sıcaklığının düşmesine neden olur. Isı kaybının neden olduğu sıcaklık düşmesine yada sıcaklık azalmasına SOĞUMA, bu işlemede SOĞUTMA adı verilir. Klima sistemleri temel olarak bir soğutma cihazıdır. Bir buzdolabı gibi! Klimalar genel olarak sadece soğutma veya heat-pump (ısıtma-soğutma) olarak çalışmaktadırlar. Klimaların bu iki fonksiyonu da gerçekleştirebilmesi için 2 farklı çevrim söz konusudur. SOĞUTMA ÇEVRİMİ ISITMA ÇEVRİMİ Farklı klima sistemleri mevcuttur. Split (ayrık) klimalar, paket tipi klimalar vb. 18 / 76 9

KLİMA ÇALIŞMA PRENSİBİ Dış Ortam İç Ortam 19 / 76 Soğutma Çevirimi P Soğutma Çevrimi için Faz Diyagramı 2 Sıcak Ortam Q H Genleşme valfi Kondenser Kompresör 2 W (İş) T 4 T-S Diyagramı Doymuş Sıvı 1 2 h 4 1 Evaporatör Q H W (İş ) Soğutulan Ortam Q L 4 4 Q L 1 Doymuş Buhar 20 / 76 10

KLİMA SOĞUTMA MODU ÇALIŞMASI Kondenser Dış Ünite 4 Yollu Vana Evaporatör İç ç Ünite Fan Fan Kompresör Genleşme Vlfi Valfi Yüksek basınçlı sıvı Düşük basınçlı sıvı-buhar Düşük basınçlı sıvı Yüksek basınçlı buhar 21 / 76 KLİMA ISITMA MODU ÇALIŞMASI Evaporatör Dış Ünite Fan 4 Yollu Vana Kondenser İç Ünite Fan Genleşme Vlfi Valfi Kompresör Yüksek basınçlı sıvı Düşük basınçlı sıvı-buhar Düşük basınçlı sıvı Yüksek basınçlı buhar 22 / 76 11

COP / EER NEDİR? COP (Coefficient of Performance) Performans Katsayısı COP = Watt [ısıtma kapasitesi] Watt [ısıtmada çekilen güç] Birimsizdir. EER (Energy Efficiency Rating) Enerji Verim Değeri EER = Watt [Soğutma ğ Kapasitesi] Watt [Soğutmada çekilen güç] Birimsizdir. i i 2 / 76 COP / EER NEDİR? Qsnom< 12kW * Bilgi : SEER (Sezonsal verimlilik) 1 Ocak 201 itibariyle Avrupa da, 1 Ocak 2014 itibariyle ise Türkiyede yürürlüğe girecektir. Nominal şartlarda tam yükte %100 çalışma esas alınmaktadır. Nominal şartlar : Yaz için dış ortam +5 C KT, iç ortam 27 C KT, %47BN Kış için dış ortam +7 C KT, iç ortam +20 C KT 24 / 76 12

KLİMA KAPASİTESİ Klimada sabit tek bir kapasiteden bahsedilemez. Klima kapasitesi nelere bağlıdır? 25 / 76 KLİMA KAPASİTESİ 1. Dış ortam kuru termometre sıcaklığı 2. İç ortam kuru termometre sıcaklığı. İç ortam yaş termometre sıcaklığı (veya nemi) 4. Cihaz iç ünite hava debisi 26 / 76 1

HAVALANDIRMA YETENEĞİ Kapasite Seçiminin Kontrolü ; Hava değişimi : Mekanın tipine ve kullanım şekline göre tayin edilmelidir. Taze hava : Mekanın kullanımına uygun olarak belirlenmelidir. Tavsiye edilen miktar yaşam alanlarında minimum % 20-25 civarında olmalıdır. 27 / 76 KLİMA KAPASİTESİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER Üretici firma kapasite tablolarına bakıldığında klima kapasitesini etkileyen faktörler; Dış hava kuru termometre sıcaklığı arttıkça, klima toplam kapasitesi düşer. İç ortam kuru termometre sıcaklığı arttıkça, klima duyulur kapasitesi düşer. Yani üfleme sıcaklığı yükselir ve yeteri kadar sıcaklık düşümü sağlanamaz. İç ortam yaş termometre sıcaklığı arttıkça, cihazın toplam soğutma kapasitesi artar. Ancak bu durumda cihazın gizli soğutma kapasitesi artarken duyulur soğutma ğ kapasitesinin toplam kapasiteye oranı düşer. ş Cihaz iç ünite debisi arttırıldıkça, cihazın toplam soğutma kapasitesi artar ancak üfleme sıcaklığı yükselir. 28 / 76 14

KAPASİTE TABLOLARINA GENEL BAKIŞ 29 / 76 DUYULUR VE GİZLİ KAPASİTE NEDİR? Toplam Soğutma Kapasitesi : Birim zamanda havadan çekilen toplam ısı miktarına denir. Gizli Soğutma ğ Kapasitesi : Toplam nem alma kapasitesini gösterir. Duyulur Soğutma Kapasitesi : Nem alma kapasitesi hariç soğutma kapasitesini gösterir. 0 / 76 15

TEMEL KAVRAMLAR DUYULUR ISI kcal Qduy m. cph.( T GİZLİ ISI h C C ) (kcal/h) m : kütlesel debi c ph : Kuru havanın ısınma ısısı t : sıcaklık farkı kcal cph 0, 24 C Qgizli m h kcal. Lb.( X gr / gr / ) (kcal/h) m : kütlesel debi L b : Suyun buharlaşma gizli ısısı x : mutlak nem farkı kcal L b 0, 54 TOPLAM ISI Qtoplam m h kj.( h ) (kj/h) m : kütlesel debi h : antalpi farkı 1 / 76 Havanın ısınma ısısı ve suyun buharlaşma gizli ısısı Havanın ısınma ısısı (c ph ) : 1 kilogram kuru havanın, sıcaklığını 1 C artırmak için verilmesi gereken ısı miktarıdır. Havanın ısınma ısısı c ph = 0,24 kcal/ C Suyun buharlaşma gizli ısısı (L b ) : Kaynama noktasına gelmiş 1 gram sıvı maddenin tamamının aynı sıcaklıkta gaz haline gelmesi için verilmesi gereken ısıya buharlaşma ısısı denir. Buharlaşma ısısı Lb ile gösterilir. Kaynama sıcaklığındaki ğ m gramlık maddeyi ygaz haline getirmek için verilmesi gereken ısı miktarıdır. Q = m. L b bağıntısı ile bulunur. Suyun buharlaşma ısısı L b = 0,54 kcal/ 2 / 76 16

PROJE HESAPLAMALARI Ülke ve illere göre projelendirme dizayn şartları değişkendir; Örneğin; İstanbul için projelendirme dizayn şartı: (Yaz) Dış ş hava Kuru termometre sıcaklığı : C Yaş termometre sıcaklığı : 24 C (Bağıl Nem: %48) İç hava Kuru termometre sıcaklığı : 25 C Yaş termometre sıcaklığı : 18 C (Bağıl Nem: %50) İstanbul için projelendirme dizayn şartı: (Kış) Dış hava Kuru termometre sıcaklığı : - C Yaş termometre sıcaklığı : -,7 C (Bağıl Nem: %85) İç hava Kuru termometre sıcaklığı : 22 C Yaş termometre sıcaklığı : 18 C (Bağıl Nem: %50) / 76 İLLERE GÖRE DIŞ HAVA SICAKLIK DEĞERLERİ Bir bölgenin rüzgarlı olması ısı kaybı hesaplarında, infiltrasyon kaybı hesabındaki bina durum katsayısı (H) yi etkilemektedir. Rüzgarlı bölgede bulunan bir binanın H katsayısı normal bölgeye göre %0-40 daha yüksektir. 4 / 76 17

TEMEL BİRİM DÖNÜŞÜMLERİ BASINÇ BİRİMLERİ 1 bar = 1 /cm² = 10 mss = 14.7 psi 1 atm = 0,96 /cm² 10 mmss = 1 Pa ENERJİ BİRİMLERİ 1 kw/h = 860 kcal/h = 41 btu/h = 1.4 HP 1 kcal/h =.9 btu/h = 4,18 kjoule = 4186 joule 1 Soğutma tonu = 024 kcal/h = 12000 btu/h UZUNLUK BİRİMLERİ 1 inch (parmak) = 25.4 mm 1 foot (ayak) = 04.8 mm = 12 inch DEBİ BİRİMLERİ 1 cfm = 1.7 m³/h SICAKLIK BİRİMLERİ C = ( F-2) x 0,55 F = 1,8 C + 2 K = 27 + C 1kW. 600 kj 5 / 76 NEMLİ HAVANIN TERMODİNAMİĞİ 6 / 76 18

KURU HAVANIN HACİMSEL OLARAK İÇERİĞİ Oksijen 20,95% Nitrojen 78,09% Argon 0,9% Karbondioksit 0,0% %99,96 %0,04 Nitrojen Oksijen Argon Karbondioksit Neon Helyum Metan Sülfür dioksit Hidrojen Kripton,zenon,ozon 7 / 76 PSİKROMETRİ Psikrometri; Nemli havanın termodinamik özelliklerini ve bu özellikleri kullanarak nemli havada yapılabilecek işlemleri inceler. Nemli hava, kuru hava ile su buharının karışımı olarak iki bileşenden meydana gelmektedir. Hava içinde su buharının maksimum veya minimum olma durumuna göre doymuş veya doymamış olarak nitelendirilmektedir. 8 / 76 19

PSİKROMETRİK DİYAGRAM Nemli havanın fiziksel özelliklerini veren bir diyagram bulunmaktadır. Bu diyagrama Psikrometrik Diyagram denir. 9 / 76 PSİKROMETRİK DİYAGRAM Ashrea standartlarına göre psikrometrik diyagramlar dört ayrı bölümde incelenmektedir; Diyagram 1,5,6,7 Normal Sıcaklık 0 50 C Diyagram 2 Düşük Sıcaklık -40 C 10 C Diyagram Yüksek Sıcaklık 10 C 120 C Diyagram 4 Çok Yüksek Sıcaklık 100 C 200 C Diyagramlar 1, 2, ve 4, deniz seviyesi 0 metre ve 101.25 kpa basınç, Diyagram 5, 750 m yükseklik, 92.64 kpa basınç, Diyagram 6, 1500 m yükseklik 84.54 kpa basınç, Diyagram 7, 2250 m yükseklik 77.058 kpa basınç için yapılmıştır. 40 / 76 20

STANDART HAVA KAVRAMI HVAC hesaplarıyla ilgili temel formüller Standart Hava değerleri üzerine kurulmuştur. ASHRAE standart havayı aşağıda belirtilen şekilde tanımlamıştır. Buna göre Standart Hava, deniz seviyesinde; a. 15 C de sıcaklığa sahiptir. b. İdeal gaz olarak kabul edilir. c. Barometrik basıncı 101.25 kpa dır. ASHRAE ye göre, Standart Havanın yoğunluğu 1,204 /m³ olarak kabul edilmiştir. Bu değer 15 C deki doymuş su buharı ile 20 C deki kuru havanın yoğunluk değerine eşdeğerdir. Atmosferik basınç her zaman deniz seviyesi olarak kabul edilmemeli (101,25 kpa) ve farklı irtifalar için düzeltilmelidir. Bu da, kullandığımız psikrometrik diyagramın yüksekliğe göre düzeltilmiş olması gereğini ortaya çıkarmaktadır. 41 / 76 STANDART HAVA ve RAKIM İLİŞKİSİ 42 / 76 21

PSİKROMETRİK DİYAGRAMDAN OKUNAN VERİLER Kuru termometre sıcaklığı ( C) Termometre ile ölçülen ortam sıcaklığıdır. Yaş termometre sıcaklığı ( C) Termometrenin haznesi suya batırılmış bezle sarılarak üzerinden hava akımı geçirilirse termometrenin düştüğü görülür. Düşmenin sona erdiği sıcaklığa yaş termometre sıcaklığı denir. Antalpi (kj/) Maddenin yapısında depoladığı her türden enerjilerin toplamıdır. Çiğ noktası sıcaklığı ğ ( C) Su buharının yoğuşmaya başladığı sıcaklıktır. 4 / 76 PSİKROMETRİK DİYAGRAMDAN OKUNAN VERİLER Mutlak nem W (gr (nem) / (kuru hava)) Nemli havanın ihtiva ettiği nem kütlesinin, kuru hava kütlesine oranına mutlak nem denir. Bağıl nem φ (%) Havadaki mevcut su buharını basıncının, aynı kuru termometre sıcaklığındaki doymuş havanın su buharı basıncına oranına denir. Özgül hacim v (m³ / (kuru hava)) Birim kütlenin hacmine denir. By-pass faktörü (%) Serpantin içerisinden geçen havanın, serpantin yüzeyi ile temas etmeyip, sıcaklığında düşüş olmayan miktarının oranına denir. 44 / 76 22

PSİKROMETRİK DİYAGRAMIN İNCELENMESİ 45 / 76 PSİKROMETRİK DİYAGRAMIN İNCELENMESİ 25 C kuru termometre ve 20 C yaş termometre şartlarındaki havanın özelliklerinin psikrometrik diyagramdan okunması 46 / 76 2

PSİKROMETRİK DİYAGRAMIN İNCELENMESİ Cevap : 1. Kuru termometre 2. Yaş termometre. Antalpi 4. Çiğ Noktası 5. Mutlak Nem 6. Bağıl Nem 7. Özgül Hacim 57,4 kj/ %64 20 C 17,7 C 12,7gr/ 25 C 0,851 m³/ 47 / 76 HAVA ŞARTLANDIRMA PRENSİPLERİ Duyulur Soğutma Toplam Soğutma Isıtma Buharlı Nemlendirme Adyabatik Nemlendirme Nem alma 48 / 76 24

ADYABATİK NEDİR? Termodinamikte, adyabatik bir proses, çalışma akışkanında ısı kaybı veya kazancı olmadığı haldeki prosestir. Adyabatik bir ortam oluşturabilmek için sınırlanmış alanın ısıya karşı tamamı ile izole edilmiş olması gereklidir. Örneğin; bir pistonun bir gazı sıkıştırması esnasında, silindirin duvarlarının tamamen yalıtılmış olması durumunda sıkıştırma işleminin adyabatik olduğu söylenebilir. Ama gerçekte tamamen adyabatik bir sistem oluşturmak pek mümkün değildir. Termodinamikte teorik olarak bu yönde kabuller yapılarak çalışılır. 49 / 76 NEMLİ HAVANIN ISITILMASI Örnek 1:.000 m /h debisinde, 2 C, %80 BN şartlarındaki hava ısıtıcı bir serpantin yardımı ile 40 C sıcaklığa kadar duyulur olarak ısıtılmaktadır. Serpantine verilmesi gereken ısı miktarını bulunuz. 50 / 76 25

NEMLİ HAVANIN ISITILMASI 49, 10,7 1 2 2 C 40 C 51 / 76 NEMLİ HAVANIN ISITILMASI Özellik Birim 1 Şartlarındaki 2 Şartlarındaki Havanın Özellikleri Havanın Özellikleri Hava Debisi m³/h.000.000 Kuru termometre sıc. C 2 40 Bağıl Nem % 80 7,7 Yaş termometre sıc. C 0,8 17,5 Antalpisi kj/ 10,7 49, Özgül Hacmi m³/ 0,781 0,889 Yoğunluğu /m³ 1,280 1,125 Mutlak Nem gr/,5,5 m kcal. 000 h Qduy m. c.( T C) m. 841/h h K m 0,781 kcal Qduy.841.0,24.(40 2) C 5.00kcal / h h K 52 / 76 26

NEMLİ HAVANIN ISITILMASI Özellik Birim 1 Şartlarındaki 2 Şartlarındaki Havanın Özellikleri Havanın Özellikleri Hava Debisi m³/h.000.000 Kuru termometre sıc. C 2 40 Bağıl Nem % 80 7,7 Yaş termometre sıc. C 0,8 17,5 Antalpisi kj/ 10,7 49, Özgül Hacmi m³/ 0,781 0,889 Yoğunluğu /m³ 1,280 1,125 Mutlak Nem gr/,5,5 m. 000 kj h Qduy m. h m. 841/h h m 0,781 kj Qduy.841.(49, 10,7) 148.26kj / h h Qduy 5.415kcal / h 1kW 860kcal / h 1kcal / h 4,18kj 1kW. 600 kj 5 / 76 Taze Hava Soğutma ve Isıtma Kapasite Hesabı Örnek 2: İstanbul da yapılacak bir klima projesinde 2.000m /h taze hava ihtiyacı olduğu bilinmektedir. %100 taze hava alınması durumunda ortaya çıkacak soğutma yükünü hesaplayınız. YAZ İstanbul da dış hava şartları; Kuru termometre sıcaklığı : C Yaş termometre sıcaklığı :24 C (BN:%48) İstenen üfleme sıcaklığı ; 25 C 54 / 76 27

Taze Hava Soğutma Yükü Hesabı 72,2kj/ 24 C 57,5kj/ 1 2 (CÇN) 25 C C 55 / 76 Taze Hava Soğutma Yükü Hesabı KT : C, YT : 24 C şartlarındaki havanın ; Antalpisi : 72,2 kj/ Özgül Hacmi : 0,875 m / Yoğunluğu : 1,14 /m Debisi : 2.000 m /h Çiğ noktası : 7 C 1 noktasından (dış hava), 2 noktasına (çiğ noktası) bir doğru Çekilir. İstenen üfleme sıcaklığı 25 C kuru termometre sıcaklığından yukarıya bir doğru çekilir, ve diğer doğru ile kesiştirilir. Kesişen noktadan üfleme havası sıcaklığı antalpisi okunur. 56 / 76 28

Taze Hava Soğutma Yükü Hesabı Üfleme havasının ; Antalpisi : 57,5 kj/ Debisi : 2.000 m /h Qtoplam m x ( h 1 h üf ) 2. 000 m 2. 286 0, 875 m h m /h Qtoplam 2. 286 x( 72, 2 57, 5 ). 604. 604 Qt 9, 4. 600 h kw kj kj kj / h 1kW 860kcal / h 1kcal / h 4,18kj 1kW. 600 kj 57 / 76 FARKLI ŞARTLARDA İKİ NEMLİ HAVANIN KARIŞIMI Örnek : 5.000 m /h debisinde, 4 C kuru termometre ve 2 C yaş termometre sıcaklığındaki dış hava ile 25.000 m /h debisinde, 25 C kuru termometre ve %50 bağıl nemdeki iç hava karıştırılıyor. Karışım havasının kuru termometre ve yaş termometre sıcaklıklarını bulunuz. 58 / 76 29

NEMLİ HAVANIN KARIŞIMI YT=15,6 2 2 C 1 4 C KT=21, 25 C 59 / 76 NEMLİ HAVANIN KARIŞIMI Özellik Birim 1 Şartlarındaki 2 Şartlarındaki Şartlarındaki Havanın Özellikleri Havanın Özellikleri Havanın Özellikleri Hava Debisi m³/h 5.000 20.000 25.000 Kuru termometre sıc. C 4 25 20,6 Bağıl Nem % 70,8 50 56,6 Yaş termometre sıc. C 2 17,8 15,11 Antalpisi kj/ 12,9 50, 42, Özgül Hacmi m³/ 0,787 0,850 0,86 Yoğunluğu /m³ 1,271 1,177 1,196 Mutlak Nem gr/,6 9,9 8,5 5. 000 m 6. 5 m h 1 m 0, 787 29.904 tk 6.257 h h 0,825 /h 25. 000 m 29. 904 m h 2 m 0, 86 /h 1-2 Noktaları arası doğru çekilir, Bu doğrunun uzunluğu 8,5 cm olarak ölçülür. Karışım havası sıcaklığı çıkan orandan bulunur. 8,5 x 0,825 = 7 cm () 60 / 76 0

Taze Hava Soğutma Yükü Hesabı 72,2kj/ 24 C 57,5kj/ 1 Qgizli Qduyulur 2 (CÇN) 25 C C 61 / 76 Karışım Havalı Sistemin Üfleme Sıcaklığı Hesabı Örnek : FDYM160C / RY160C; 2.750 m³/h debide çalışacak kanallı klima için; İç hava şartları; Kuru termometre sıcaklığı : 24ºC, %50 bağıl nem Dış hava şartları; Kuru termometre sıcaklığı : 5ºC Yaş termometre sıcaklığı : 2 C Evaporasyon CÇN sıcaklığı : 8 C %0 taze hava ile çalışacak bu sistemin üfleme sıcaklığını bulunuz? 62 / 76 1

Kapasite tablosuna genel bakış İç ortam C Dış ortam C 6 / 76 Karışım Havalı Sistemin Üfleme Sıcaklığı Hesabı 5,8kj/ 2 C 6,8kj/ 1 8 C CÇN 2 tk 64 / 76 Tüf:15,8 C 24 C 27, C 5 C ((24ºC x 7) + (5ºC x )) / 10 = 27, 2

Karışım Havalı Sistemin Üfleme Sıcaklığı Hesabı Karışım havası şartları ((24ºC x 7) + (5ºC x )) / 10 = 27, Cihaz hava debisi : 2.750m/h Kapasite : 15,2 kw Karışım havası şartları ; tk: 27, C, Antalpisi: 5,8 kj/,özgül Hacmi: 0,856 m / 2. 750 m. 21 0, 856 m h m Cihaz kapasitesi : 54.720.21 kj h h 17 kj/ Q /h 1kW 860kcal / h 1kcal / h 4,18kj 1kW. 600 kj cihaz 15,2 kw.600 54. 720 5,8 17 6,8kj / kj Üfleme sıcaklığı = 15,8 C olarak bulunur. 65 / 76 ADYABATİK NEMLENDİRME 22 C 2 Yıkama verimi %70 1 15,7 1, 0 C 66 / 76

ADYABATİK NEMLENDİRME 1-2 Noktaları arası doğru çizilir, bu doğru %70 oranında bölünerek noktası bulunur. 6.000 (15,7 1,) 1.000 /h. g/ m w m.( w 1 w 2 ) 14, 4 / h Özellik Birim 1 Şartlarındaki 2 Şartlarındaki Şartlarındaki Havanın Özellikleri Havanın Özellikleri Havanın Özellikleri Hava Debisi m³/h 6.000 6.000 6.000 Kuru termometre sıc. C 0 22 24,4 Bağıl Nem % 50 100 81,7 Yaş termometre sıc. C 21,9 22 22 Antalpisi kj/ 64,2 64,2 64,2 Özgül Hacmi m³/ 0,866 0,845 0,851 Yoğunluğu /m³ 1,155 1,184 1,175 Mutlak Nem gr/ 1, 16,7 15,7 67 / 76 BUHARLI NEMLENDİRME Örnek 5: Kuru hava kütlesel debisi 6.000/h, kuru termometre sıcaklığı 20 C, yaş termometre sıcaklığı 8 C olan hava 110 C sıcaklıktaki doymuş buhar ile nemlendiriliyor. Nemlendirici çıkışında havanın çiğ noktasının 1 C olması istendiğine göre, bu işlem için gerekli buhar debisini bulunuz. 1 2 68 / 76 4

BUHARLI NEMLENDİRME hg = 2.691 kj/su olduğundan, psikrometrik diyagramda 1 ile 2 noktası arasındaki doğrunun eğimi için, h / W = 2,691 kj/gnem yazılabilir. Bu eğimdeki doğru, ğ psikrometrik diyagramdaki d yarım daire üzerindeki ölçek yardımı ile çizilebilir. İlk olarak bu yarım dairede bu eğimdeki doğru çizilir, sonra havanın nemlendirici cihaza girişini gösteren 1 noktasından bu doğruya paralel bir doğru çizilir. 69 / 76 BUHARLI NEMLENDİRME h / W = 2,691 8 C 1 C 2 9,4 1 20 C 1,8 70 / 76 5

BUHARLI NEMLENDİRME 6.000 (9,4 1,8) 1.000 /h. )g/ m w m.( w1 w2) 45, 6 / h 71 / 76 NEM ALMA (KAPALI HAVUZ) Örnek 6: Yüzey alanı 00 m² olan yarı olimpik kapalı bir kapalı yüzme havuzunda havuz suyu sıcaklığı ğ 28 C, iç ortam kuru termometre sıcaklığı 0 C bağıl nem %50 ise mahalde oluşan toplam nem kazancını /h cinsinden hesaplayınız. 72 / 76 6

NEM ALMA (KAPALI HAVUZ) Yaklaşık olarak 1 m² durgun su yüzeyinden buharlaşan su miktarı: W J.( X s 2 XR)( / hm ) ifadesi ile verilir. J : Buharlaşma katsayısı Havuzlarda gerekli dış hava debisi (m /hm 2 ) X s : Havuz suyu sıcaklığındaki doymuş hava özgül nemidir. (/) X R : Ortam havasının istenen sıcaklık ve bağıl nem değerinde özgül nemidir. (/) 7 / 76 NEM ALMA (KAPALI HAVUZ) 2 24,1 1 : İç ortam şartı 2 : Havuz suyu şartı 1 1, 74 / 76 28 C 0 C 7

NEM ALMA (KAPALI HAVUZ) W J.( Xs XR) ( / hm 2 ) W (24,1(, 1,), ) 20 0,216 / hm 1.000 2 Toplam nem kazancı havuz yüzey alanı ile buharlaşan su miktarının çarpımı ile bulunur. 0,216 x 00 64,8 / h 75 / 76 SABIR, KATILIM VE KATKILARINIZDAN DOLAYI SONSUZ TEŞEKKÜRLER 76 / 76 8