Aktif soğuk tavan üniteleri 1970’lerin ortalarından beri kullanılmakta olan sistemlerdir. Son yıllarda “Yeşil Bina” kavramının gelişmesinin bir sonucu olarak tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de ofis, otel, hastane gibi binalarda önerilen bir seçenek haline gelmiştir. Bu sistemin ticari binalarda uygulanabilecek diğer sistemlere göre enerji verimliliği ve konfor bakımından bazı avantajları olduğu bilinmektedir. Bunlar aşağıda kısaca özetlenmiştir.
• Soğuk tavan sistemleri aşağıda açıklandığı gibi soğutmada yoğuşma olmadan çalışmaktadır. Bu amaçla daima yoğuşma sıcaklığının üzerinde tutulan soğutma suyu kullanılır. Yüksek sıcaklıklı soğutma (14-17 °C), soğutma gruplarının veriminin klasik yönteme göre %20 oranında artmasını sağlar.
• Soğuk tavan sistemlerinde ısı yükü, klima santrali ile karşılanmakta ve nem değeri yoğuşmasız işletme amacıyla uygun seviyede tutulmaktadır. Düşük su sıcaklığı kullanan oda klima cihazları gerekenden çok yoğuşmaya ve enerji tüketimine neden olmaktadır.
• Fancoil vb. fanlı ünitelerin ihtiyaç duyduğu elektrik enerjisi bina bazındakarşılaştırıldığında, indüksiyon prensibi ile çalışan ve içinde fan bulunmayan soğuk tavan cihazlarına göre çok yüksektir. İndüksiyon sistemi sayesinde üniteye verilen bir birim taze hava, nozul basıncına bağlı olarak 1/3 ile 1/5 oranında indükleme yaparak, 3 ile 5 birim oda havasını batarya üzerinden çevirir. Bu sayede şartlandırılan oda havası, önceden şartlandırılan taze hava ile karışarak odaya verilmiş olur.
• Fanlı ünitelerde, fanın oluşturduğu ısı enerjisi soğutmada ilave maliyet oluşturmaktadır.
• Fan sisteminin merkezileştirilmesi (klima santralinin fanı) ile düşük sıcaklıklı ısıtma ve yüksek sıcaklıklı soğutmanın getirdiği performans artışı, fan coil cihazlarının kullanıldığı bir sisteme göre %15 ile %30 arasındaki bir oranda daha ekonomik işletme sağlamaktadır. Bu oran, binanın bulunduğu bölgeye göre farklılık göstermektedir.
• Tam havalı ve değişken debili sistemlerle kıyaslandığında ise bu işletme avantajı soğuk tavan lehine %10-12 arasındadır. Free cooling olarak bilinen uygun dış hava sıcaklığı ile mahalin soğutulması avantajına sahip olan VAV sistemler ile kıyaslandığında bile soğuk tavan, avantajlı bir işletme sağlamaktadır. Şekilde ABD’nİn Illinois eyaletinde, Chicago şehrinde LEED modeli temel alınan 13.000 m2 6 katlı bina için yapılan analiz gösterilmektedir.
Binanın dış cephe ve ısı kazancı şartları ASHRAE 90.1-2007 minimum standartlarına uygun belirlenmiştir. Bu örnek projede çeşitli HVAC sistemlerinin birim bina alanına göre işletme enerji tüketimi incelenmiştir.
• Düşük sıcaklık ile ısıtma yapmaya uygun olan batarya tasarımı ve indüksiyon sistemi sayesinde soğuk tavan üniteleri 4 K ile 10 K arasındaki ΔT su rejimi ile en yüksek 60°C su sıcaklığı ile ısıtma yapmaktadır. Isı pompası ile kullanıldığında 45/35 °C su rejimi ile çalışması mümkün olmaktadır.
• Dış hava kullanan sistemlerde (DOAS – Dedicated Outdoor Air System) taze hava debisinin talebe bağlı kontrolü, enerji verimliliği açısından önemlidir. Bu açıdan taze hava ile çalışan soğuk tavan sistemleri değişken hava debili olarak tasarlanabilir ve ilave enerji ekonomisi sağlanır. Otel odası uygulamaları ve ofislerdeki toplantı salonları bu tip uygulamalara güzel birer örnektir.
• Yeşil bina uygulamalarında iç hava kalitesi bir değerlendirme kriteridir. Bu açıdan taze hava ile çalışan soğuk tavan sistemi yeşil bina uygulamalarında daha yüksek seviyede hava kalitesi elde etmektedir.
• Tahliye tesisatı, fan bakım maliyeti ve filtre maliyeti olmaması sistemin bakım maliyetini azaltmakta ve ekonomik ömrünü uzatmaktadır. Soğuk tavan uygulamalarının ilk yatırım maliyetinin yüksek olmaması daha çok binanın enerji verimli yeşil bina kavramı ile tasarlanmış olması ile doğrudan ilgilidir. Günümüzde aydınlatma sistemlerinin, ofis makinelerinin oluşturduğu ısı kazanımları eskiye göre azalmıştır. Daha iyi gölgeleme kabiliyeti olan camların maliyetleri düşmüştür. Dış gölgeleme elemanlarının kullanımının önemi anlaşılmıştır. Bu tip önlemler ile duyulur soğutma yükleri 75 Watt/m² veya bu değerden daha az olan binalar tasarlanabilmektedir.
