Destratifikasyon Fanları ile Sıcak Hava Isıtma Sistemleri

0

Sıcak hava üfleme sistemi ile ısıtılan tüm yüksek tavanlı mekanlarda, ısınan havanın yükselmesi sonucu ısınamama yada aşırı yakıt tüketimi ile pahalı ısınma kaçınılmaz bir durumdur.

Eliturbo, döşemeden tavana sıcaklığı homojenize ederek mekan içindeki konfor koşullarını iyileştirmek ve %30 lara varan yakıt tasarrufu sağlamak için çok kolay ve pratik bir çözüm sunmaktadır.

Destratifikasyon Fanları, elektrik fanlarında erişilen önemli bir aşama olup yüksek hacimli bir ortamdaki havanın eşit oranda karışımını sağlar. Bu işlevi ile ısının ve aynı zamanda rutubetin döşeme ile tavan arasındaki aşırı değersel farklılığını (stratifikasyon) ortadan kaldırır.

Bilindiği üzere ısınan hava yükselerek, pencere, duvar ve çatıdan kaçar. Bu ise iki temel soruna yol açar;

1-Enerji Kaybı
2-İnsanların çalıştığı ve esas ısınması istenilen yer seviyesinde, havanın ısıtılamaması

Rutubet ise, ısının tersine aşağıya doğru bir stratifikasyon gösterir. Yani aşırı rutubet döşeme seviyesinde olup, yukarı doğru rutubet azalır. Bu da;

1-Yoğuşma ve Oksitlenme kaynaklı yapısal bozunmalara,
2-Çevresel-aşırı rutubet kaynaklı konfor v.b. şikayetlere neden olur

Bunlar da özellikle bazı iş kollarında gerek iş, gerekse de çalışma bakımından önemli güçlüklere yol açabilir.

Destratifikasyon fanının dizaynı doğru bir karışım için çok önemlidir. Eliturbo marka patentli Özel Dizayn Helisantrifüj tip rotora sahip fan ile convergent-divergent (toplayıcı-dağıtıcı) bir karışım prosesi sonucu mükemmel bir netice sağlanmaktadır.

Sürekli olarak sağlanan hava karışımı neticesinde Sıcaklık-Rutubet ve Basınç parametreleri açısından bölgesel denge koşulları tesis olunur.

Sıcak Hava Isıtma Sistemleri

Bu tip bir ısıtma sıcak su/buharın eşanjör ile ısısını havaya transfer edip ısıtılmış havanın ya doğrudan veya menfezler kullanılarak mekan içerisine dağıtımı esasına dayanır.

Eşanjörden ısıtılarak içeriye üflenen hava 25 ile 500C civarında olup, genellikle tipik değer 300C dır. Bu ise yararlı her bir kw başına 100 m3/saat’lik bir hava hacmi anlamına gelir.

Bu tip ısıtmada, çoğunlukla karşılaşılan problem ısının binanın tamamında düzensiz bir şekilde dağılmasıdır. Bu, hem ısınan havanın yükselmesi kuralı doğrultusunda dikey hat üzerinde, hem de ısıtıcıların yerleşimine bağlı olarak, oluşan yatay düzlemde de geçerlidir.

Isı katmanlaşmasının (stratifikasyon) sonuçları aşağıda verilen grafikte karakterize edilmiştir. Ayrıca tipik bir çalışma ve hava karışım şemasını aşağıda bulabilirsiniz.

Destratifikasyon Fanları

Görüldüğü gibi Thc gerek dış hava sıcaklığına gerekse de bina yüksekliğine bağlı olarak yüksek bir oranda değişim göstermektedir. Stratifikasyonun etkilerini bir örnek ile daha çarpıcı bir şekilde görebiliriz.

Alan = 3000 m2
Yükseklik = 8 m
Hacim = 24.000 m3
Hava Değişim = 2 değişim/saat
Dış Hava Sic = –  5 0C
Ortam Sıcaklığı = +16 0C
Tavan Bölgesi Sıc. = +26 0C
Isıl Kapasite = 813 Kw

 

U
W/M
2 0C
A
m
2
ua
W/
0C
DTIC
0
C
kayıplar
w
DUVARLAR 1,9 2.080 3.952 21 82.992
YER 0,6 3.000 1.800 21 37.000
AYDINLIK TAVAN 5,8 800 4.640 21 97.440
KAPALI TAVAN 2,5 3.200 8.000 21 68.000
TOPLAM TAVAN (3,16) (4.000) (12.640) (21) (265.440)
TOPLAM 18.392 386.232

Havalandırma Kayıpları 0.35×24.000x2x21 =352.800
Toplam KayıplarQ =739.032

Burada yapılan ısı kayıp hesapları teorik olup stratifikasyon olmadığı varsayılmaktadır. Gerçekte ise tavana doğru en azından 10o C ye ulaşan sıcaklık artışının olacağı varsayılmalıdır. Bu nedenle gerçek sıcaklıklar.

Tavan : oC  +26 – (-5) = +31 oC
Duvarlar : oC ((26+16)/23)) – (-5) = +26 oC
Hava : oC +26 – (-5) = +31 oC

Gerçek ısı kayıpları ise aşağıda verilmektedir.

ua
w/
0C
DT0C
C
kayıplar
w
DUVARLAR 3.952 26 102.752
YER 1.800 21 37.800
AYDINLIK TAVAN 4.640 31 143.840
KAPALI TAVAN 8.000 31 248.000
TOPLAM TAVAN (12.640) (31) (391.840)
TOPLAM YAPISAL KAYIPLAR 523.392 (+%38)

 

Havalandırma kayıpları = 35×24000 x 2 x 31 = 520.800 (+48%)
Toplam Q = 1.053.192 (+43%)

Verilen bu örnekte görüldüğü gibi stratifikasyon %43’e varan bir ısı kayıp artışına neden olmaktadır. Saatlik  740 kw yerine 1053 kw gibi 313 kw değerinde atık enerji sözkonusu olmaktadır.

Bu fabrika için örnek uygulama resmi aşağıda verilmiş olup 12 adet her biri 300 watt elektrik tüketen en büyük kapasiteli fan kullanılmıştır. İlave enerji gereksinimi sadece 3.6 kw olup ilk yatırım tutarı 6.600 US$ dır.

Buna karşılık ısıtma sisteminin sezonluk ortalama çalışma saatlerine göre toplam kayıp tutarları aşağıda verilmiştir.

3600 saat 1800 saat 1200 saat
(24saat/gün x 30x5ay) (12s/gx30x5ay) (8s/gx30x5ay)
1 126 800 kw 563 400 kw 375 600 kw

Bunun ise Doğalgaz karşılığı

117 460 m3/sezon 58 730 m3/sezon 39 153 m3/sezon

Dökme Lpg Karşılığı

84 Ton/sezon
(27 400$)
42 Ton/sezon
(13 700 $)
28 ton/sezon
(9 130 $)

Görüldüğü gibi en kötü koşulda dahi geri ödeme süresi 6 aydan daha kısa olmaktadır. Aşağıda bazı yerleşim ve teknik resimleri bulabilirsiniz.

Destratifikasyon Fanı Hesabı

Kaynak: Mustafa DURUKAN, Ener Sistem

Yorum Yazın

Lütfen yorumunuzu yazınız
Lütfen adınızı giriniz.