Basınçlı hava sistem tasarımı, Basınçlı Hava Debi Hesabı ve Pnömatik Hava Tüketimi Hesabı'ndan gelen demand verilerine göre kaçak payı, desiccant kurutucu purge havası dahil gerekli kompresör kapasitesini, motor gücünü (rakım düzeltmeli), receiver hacmini, yoğuşma suyu miktarını, kurutucu/filtre tipini, artificial demand (gereksiz basınç) etkisini ve kompresör kapasite kontrol tipine bağlı yıllık enerji maliyetini hesaplar.
⚠️ Statik Ön Boyutlandırma: Buradaki kompresör kapasitesi hâlâ statik bir hesaptır (demand + kaçak + purge + gelecek payı toplamı). CAGI Chapter 2'nin tam peak-süre/receiver/kontrol-tipi zaman-bazlı supply-demand çözümü değildir. Sonuç ekranında bu sınırlama açıkça belirtilir; gerçek kompresör seçimi üretici performans eğrisiyle doğrulanmalıdır.
ℹ️ Kompresör Kapasite Kontrolü (CAGI Ch.2): Kompresör debisi ile sistem talebi hiçbir zaman birebir örtüşmez; bu nedenle bir kapasite kontrol yöntemi (Start/Stop, Load/Unload, Giriş Kısma/Modulation, Variable Displacement, VSD) seçilmesi ve enerji/receiver hesaplarının bu tipe göre yapılması zorunludur. "Boşta/Kısmi Yük Güç Oranı" alanı, seçilen kontrol tipi için tipik bir varsayılanla doldurulur ancak kompresörünüzün kendi veri sayfasındaki değerle değiştirilmelidir.
⚠️ Kapsam: Kurutucu ve filtre önerileri kategorik düzeydedir (sayısal bir seçim formülü yoktur); kesin ürün seçimi üretici kataloğuyla doğrulanmalıdır. Kurutucu kapasite çapraz kontrolü opsiyoneldir ve düzeltme faktörlerinin üretici datasheet'inden girilmesini gerektirir. Receiver formülü genel mühendislik pratiğidir, tek bir standart kaynağa bağlı değildir.
Referans Debi: Basınçlı Hava Debi Hesabı (cihaz bazlı) ve Pnömatik Hava Tüketimi Hesabı (pnömatik aktüatör) demand çıktılarını toplayıp giriniz, bu iki hesabın kendi çıktısı tek başına kompresör kapasitesi değildir, nihai kapasite kararı burada verilir. Kompresör Basıncı: Basınçlı Hava Boru Hattı Hesabı'nda kullandığınız "Sistem Başlangıç Basıncı" ile aynı değeri giriniz.
Basınçlı Hava Sistem Tasarımı Hesaplama Metodu
| Parametre | Açıklama / Formül |
|---|---|
| Kaçak Debisi (Orifis) | Moss formülü: w=0,5303×a×C×p1/√T1 (lb/sn); Q(cfm)=w×60/0,07494 |
| Gerekli Kompresör Kapasitesi | (Referans Debi + Kaçak + Purge) × (1+Gelecek Payı%), sonra rakım düzeltme faktörüne bölünür, statik ön boyutlandırma, tam CAGI Ch.2 peak-süre/receiver/kontrol-tipi zaman-bazlı çözümü değildir |
| Desiccant Kurutucu Purge Havası | Q_purge = (Referans Debi + Kaçak) × Purge%/100 — Atlas Copco §2.4.1.5 tipik oranları: Heatless ~%15-20, Heated Purge ~%8, Blower/HOC ~%0 |
| Motor Gücü | (Kapasite(cfm)/100) × bhp/100cfm (rakım+basınç+kademe düzeltmeli referans tablo) |
| Receiver Hacmi | V(L) = Süre(dk) × Q(L/dk) × P_atm / Basınç Düşüşü(bar) — Q, kontrol tipine göre değişir: Start/Stop ve Load/Unload'da KOMPRESÖR KAPASİTESİ (Atlas Copco §3.6.1.1), Modulation/Variable Displacement/VSD'de sistem talebi |
| Yoğuşma Suyu | Magnus denklemi ile doyma buhar basıncından nem oranı farkı (W1-W2) × kuru hava kütle debisi |
| Yıllık Enerji (CAGI Ch.2 — kontrol tipine bağlı) | E = Motor Gücü(kW) × [Yüklü Zaman Oranı% + (1−Yüklü Zaman Oranı%)×Boşta Güç Oranı%] × Yıllık Saat / Motor Verimi% (VSD için: E ≈ Motor Gücü × Yüklü Zaman Oranı% × Yıllık Saat / Verim%) |
| Artificial Demand (CAGI Ch.4) | Gereksiz Basınç = Kompresör Basıncı − Dağıtım/Ekipman Kaybı − Nihai Kullanım Basıncı; Tahmini Ek Enerji ≈ Gereksiz Basınç × %8/bar (Atlas Copco §4.2.2 ortalaması) |
| Kurutucu Kapasite Çapraz Kontrolü | Efektif Kapasite = Nominal Kapasite × Faktör1 × Faktör2 × Faktör3 (Atlas Copco §5.3.4 metodolojisi; faktörler üretici datasheet'inden) |
Rakım düzeltmesi bu hesapta gerçekten uygulanır çünkü kullanılan referans tablolarda sayısal rakım verisi mevcuttur. Basınç, tablodaki referans sütunlardan en yakınına yuvarlanır (ara basınçlarda enterpolasyon yapılmaz); rakımda ise lineer enterpolasyon uygulanır.
Yoğuşma suyu hesabı, standart nem tablolarının dayandığı psikrometrik fiziğin sürekli-fonksiyon eşdeğeri olan Magnus denklemi ile yapılır; bu, 10°F'lik tablo aralıklarından daha hassas sonuç verir.
Kompresör Kapasite Kontrol Tipi ve Enerji (CAGI Chapter 2): Kompresör debisi ile sistem talebi tam örtüşmediği için bir kapasite kontrol yöntemi zorunludur. "Yüklü Çalışma Zaman Oranı", motorun tam yükte çalıştığı zaman payını; "Boşta/Kısmi Yük Güç Oranı" ise kalan zamanda (seçilen kontrol tipine göre) çekilen gücü temsil eder. Start/Stop'ta bu oran %0'dır (motor durur); Load/Unload, Modulation ve Variable Displacement'ta CAGI'nin veri sayfalarında ayrı, zorunlu bir kalem olarak (±%10 tolerans) yer alır; VSD'de ise akış demanda sürekli oranlı izlendiği için ayrı bir "boşta güç" kavramı yoktur.
Receiver: Aynı fiziksel formül, Start/Stop ve Load/Unload kontrolde kontrol bazlı (çevrim) receiver olarak (Süre=1/f_maks, Düşüş=pU−pL), diğer kontrol tiplerinde olay bazlı (peak talep) receiver olarak yorumlanır.
Artificial Demand: CAGI Chapter 4, sistemi gereğinden yüksek basınçta çalıştırmanın (point-of-use ihtiyacının üzerinde) hem kaçak debisini hem enerji tüketimini artırdığını vurgular. Atlas Copco Compressed Air Manual §4.2.2'ye göre ortalama olarak 1 bar daha yüksek basınç ≈ %8 daha fazla güç tüketimi anlamına gelir (genel endüstri ortalaması).
Kapsam Notu: Kurutucu ve filtre tip önerileri kategoriktir, kesin ΔP/kapasite hesaplanmaz (üretici verisi gerekir); kurutucu kapasite çapraz kontrolü opsiyonel bir ek doğrulamadır, düzeltme faktörlerini burada üretmeyiz. Receiver formülü tek bir standart kaynağa bağlı değildir.