Direct Injection Steam Nemlendirme Üniteleri Nasıl Çalışır? |
Nemlendirme ve nem alma ihtiyacı hayatımızın birçok aşamasında farkında olmasak da sık karşılaştığımız proseslerden bir tanesi. Özellikle bebekli evlerde kış aylarında ihtiyaç duyduğumuz nemlendirme tipi geniş bir ürün ailesinin en küçük bireyi diyebiliriz. Daha kompleks olan versiyonları teknolojik olarak çok daha gelişmiş ve ciddi kapasiteleri sağlayabilecek boyutlarda birçok alanda hizmet veriyor.
Son yıllarda artan enerji maliyetleriyle birlikte birçok alanda tasarruf yoluna gidildi ve gittikçe artan bir hızla çevre dostu ve az enerji tüketen üniteler tercih edilmeye başlandı. Bu yazımda daha çok endüstriyel proseslerde kullanılan ve büyük kapasitelere ihtiyaç duyulan işletmelerde tercih edilen “Direct Steam” veya Türkçe kullanımıyla “Kuru Tip” buharlı nemlendirme ünitelerinden ve özelliklerinden bahsedeceğim.
Bu üniteler geniş bir tasarım ve kapasite yelpazesini kapsamaktadır. Ünitede kullanılan buhar, basınç altındaki ve yüksek sıcaklıktaki su buharıdır. Dolayısıyla buharın doğrudan havaya eklenmesiyle nemlendirme işlemi gerçkleştirilebilir. Bu yöntem izotermal bir termodinamiksel işlemdir. Nem verildikçte havanın sıcaklığı neredeyse sabit kalır.
Bu tip nemlendirme sistemi için buhar kaynağı genellikle düşük basınçlı merkezi bir buhar kazanıdır. Buhar, sabit besleme basıncındaki bir kaynaktan beslendiğinde nemlendirme, sistem talebine hızlı bir şekilde yanıt verir. Genelde aktüatörlü kontrol vanası, solenoid valfli vana ya da manuel bir vana kullanılır. Nem sensörüne veya kontrolörüne yanıt olarak modülasyonlu veya iki konumlu bir vana olabilir.
Kazandan elde edilen buhar, klima santrali nemlendirme hücresi, kanal veya plenumun boyutuna bağlı olarak tek veya birden fazla buhar ceketli paslanmaz çelik distribütörler aracılığıyla direkt olarak verilebilir. Buhar ceketi, manifolddan boşaltılmadan önce yoğuşma damlacıklarını yeniden buharlaştıracak şekilde tasarlanmıştır.
Aşağıdaki şema üzerinde buhar ceketinin çalışmasıyla ilgili detayları görebiliriz.
Buhar Ceketi Nasıl Çalışır ve Faydası Nedir?
Kazandan gelen buhar borular aracılığıyla nemlendirme ünitesinin girişine kadar getirilir. Buhar, paslanmaz çelik veya döküm malzemeden üretilmiş buhar distribütörü çevresinde bulunan buhar ceketi içerisinden geçerek distrübütörün içindeki havayı ısıtır. Böylelikle yoğuşma riski azaltılarak doğal bir ısı transferi sürecinden geçen buhar ortama daha verimli bir şekilde verilir. Hem daha kolay kontrol edilebilir bir proses sağlanır hem de kuru buharın verimi arttırılmış olur.
Distribütörü çevreleyen ceket içerisinden geçen buhar, ünite üzerinde bulunan tanka yönlendirilir. Girişte bulunan separatör yardımıyla su partikülleri ve kuru olmayan buhar burada ayrılarak tahliye edilir. Kuru buhar ise klima santrali otomasyonuna bağlı olan aktüatörlü vana veya solenoid valf ile kontrol edilerek distribütör içerisinde kapasite ihtiyacına göre gönderilir. Ardından nemlendirme hücresine gelen buhar havaya karışarak izotermal süreci tamamlar. Böylelikle hava içerisindeki mutlak nem arttırılarak hedef nem oranı sağlanmış olur.
Kapasite Tabloları ve Buhar Basıncı Dengesi
Bu tip ünitelerde üreticiden bağımsız olarak genellikle 0,1 MPa ve 0,4 MPa buhar basıncına göre kapasiteler belirlenir. Bu parametre haricinde kapasiteyi distribütör çapı da etkiler. Örnek bir kapasite seçim tablosu ve basınç değerlerine karşılık gelen kapasite miktarları aşağıda verilmiştir.
Avantajları Nelerdir?
→ Doğrudan Nemlendirme: Bu üniteler, suyu doğrudan havaya buharlaştırarak çalışır, bu da hızlı ve etkili nemlendirme sağlar.
→ Hızlı Tepki Süresi: Direkt tip nemlendiriciler, istenilen nem seviyesine hızlı bir şekilde ulaşabilir ve hassas kontrol sağlar.
→ Düşük Enerji Kullanımı: Su buharlaştırma işlemi genellikle düşük enerji gerektirir. Bu, enerji maliyetlerini azaltır ve enerji verimliliğini artırır.
→ Doğrudan Buhar Kullanımı: Bu üniteler, mevcut buhar kaynaklarını doğrudan kullanabilir, bu da enerji tasarrufu sağlar.
→ Azaltılmış Bakım Gereksinimleri: Direkt tip nemlendiriciler genellikle daha az bakım gerektirir çünkü daha az hareketli parça içerirler.
→ Uzun Ömür: Bu üniteler dayanıklıdır ve uzun süreli kullanım için tasarlanmıştır, bu da genel işletme maliyetlerini düşürür.
→ Temiz Buhar: Direkt tip nemlendiriciler genellikle temiz buhar üretir, bu da iç mekan hava kalitesini iyileştirir.
→ Toz ve Alerjen Azaltma: Havadaki toz, polen ve diğer partikülleri azaltarak alerji ve astım gibi solunum yolu rahatsızlıkları olan kişiler için faydalıdır.
→ Kolay Kurulum: Bu ünitelerin kurulumu ve devreye alınması genellikle kolaydır.
→ Esnek Uygulama Alanları: Evlerden endüstriyel tesislere, ofislerden seralara kadar geniş bir kullanım yelpazesi sunar.
→ Konfor Seviyesi: Özellikle kış aylarında, ısıtma sistemleri nedeniyle kuruyan havayı nemlendirerek daha konforlu bir iç mekan sağlar.
→ Sağlık Faydaları: Yeterli nem seviyesi, cilt kuruluğunu, solunum yolu rahatsızlıklarını ve diğer sağlık sorunlarını azaltır.
→ Hassas Nem Kontrolü: Direkt tip nemlendiriciler, hassas nem kontrolü sağlayabilir. Birçok model, istenilen nem seviyesini ayarlamaya ve bu seviyeyi korumaya yönelik otomatik kontroller sunar.
→ Akıllı Sistem Entegrasyonu: Bu üniteler, bina otomasyon sistemlerine entegre edilebilir, böylece merkezi kontrol ve izleme sağlanabilir.
→ Su Tasarrufu: Daha az su kullanarak etkin nemlendirme sağlarlar, bu da su tasarrufu sağlar.
→ Ekonomik Çözüm: Enerji ve su tasarrufu, düşük bakım maliyetleri ve uzun ömürlü kullanım, direkt tip nemlendiricileri ekonomik bir çözüm haline getirir.
Uygulama Alanları
Bu tip nemlendirme üniteleri özellikle endüstriyel tesislerde tercih edilirken aşağıdaki uygulama alanlarında da kullanılır.
→ Konutlar
→ Ticari Binalar
→ Sağlık Tesisleri
→ Veri Merkezleri
→ Müzeler ve Arşivler
→ Tekstil Fabrikaları
→ İlaç Üretim Tesisleri
→ Boyahaneler
Nordel Mühendislik Kurucusu
2013 yılında İstanbul Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü’nden mezun olan Oğuzhan Özgüç, Makine Mühendisi lisans programını tamamlamıştır. Lisans hayatı boyunca özellikle iklimlendirme ve termodinamik alanında kendini geliştirmiş, Salim Özçelebi ve Kadir İsa gibi isimlerden eğitim almıştır. Meslek hayatına endüstriyel soğutma alanında başlayan Özgüç, daha spesifik bir termodinamiksel alan olan nemlendirme ve nem alma tarafına yoğunlaşmıştır. Görev aldığı firmalarda satış departmanında çalışmış ve 2023 yılının başlarından itibaren Nordel Mühendislik’te kurucu ve İş Geliştirme Müdürü olarak çalışma hayatına devam etmektedir. Nordel Mühendislik firmasına ait “Vaporatic” tescilli markası altında endüstriyel nemlendirme ve nem alma üniteleri ile Türkiye ve yurtdışı olmak üzere özellikle soğuk oda, tekstil, ilaç, hastane, savunma ve gıda depolama gibi birçok alanda proses nemlendirme ve nem alma projesi gerçekleştirmiştir. Çalıştığı projelerin önemli bir kısmını klima santrali üreticileri ile müşavirlik firmaları ile birlikte takip eden Özgüç, direkt olarak yatırımcılar ve son kullanıcılar tarafında da enerji verimliliği alanında aktif olarak çalışmaktadır. Güncel olarak devam eden projelerinin başında Rusya’da bulunan Soçi Golf Kulübü, EAE Elektrik DL4 fabrikası, Irak ve İran’da tütün depolama alanları, Katar ve Pakistan’da otomobil boyahane nemlendirme prosesleri gelmektedir.