Klima Santrallerinde Nemlendirme: Evaporatif Tip Petekli Nemlendirme Ünitesi |
Klima santralleri içerisinde kullanılan nemlendirme üniteleri, santral içerisinde bulunan iklimlendirme ekipmanlarından bir tanesidir. Kullanıldığı prosese göre bu nemlendirme ünitelerinin tipleri çeşitlilik gösterir. Her birisinin birbirine göre avantajı, dezavantajı ve kullanım kolaylığı mevcuttur. Temelde en sık kullanılan nemlendirme üniteleri aşağıdaki gibidir.
1. Buharlı Nemlendirme Ünitesi
2. Yüksek Basınçlı Nemlendirme Ünitesi
3. Evaporatif Tip Petekli Nemlendirme Ünitesi
Bu yazımda özellikle “Evaporatif Tip Petekli Nemlendirme Ünitesi” ile ilgili teknik detaylara değineceğim. Son yıllarda enerji maliyetlerinin artması ile birlikte özellikle yatırım maliyeti, verimliliği, kolay kontrolü, kullanım kolaylığı ve düşük elektrik tüketimi açısından sıklıkta tercih edilmektedir. Konu detayına inmeden önce bir altyapı oluşturmak adına termodinamiksel birkaç kavramdan bahsedelim.
Evaporatif Nemlendirme Nedir?
“Evaporatif” ya da diğer adıyla “Adyabatik” işlem, dış ortamdan enerji alışverişi olmaksızın gerçekleşen bir işlemdir. Yani, sistem dışında bir ısı transferi yoktur. Bu durumda, bir hava akışının adyabatik olması, bu akışın sıcaklık ve nemindeki değişimin, dış ortamla herhangi bir ısı transferi olmaksızın gerçekleştiği anlamına gelir.
Psikrometrik diyagramda, adyabatik işlemler tipik olarak eğrilerle temsil edilir. Havanın belirli bir entalpi veya yoğunlukta kalması durumunda izlediği yol, adyabatik bir işlem olarak kabul edilir. Bu adyabatik eğri, psikrometrik diyagram üzerinde izotermal (Sabit Sıcaklık) ve izentropik (Sabit Entalpi) eğriler arasında yer alır.
Psikrometri bağlamında “Adyabatik” terimi, havanın termodinamik özelliklerindeki değişikliklerin dış ortamla herhangi bir ısı alışverişi olmaksızın gerçekleştiğini ifade eder. Bu terim, hava akışlarının analizinde ve klima sistemlerinin tasarımında önemli bir rol oynar.
Aşağıdaki örnek eğride bu tipteki bir nemlendirme prosesinin nasıl bir yol izlediğini görebiliriz.
Evaporatif Tip Petekli Nemlendirme Ünitesi Avantajları ve Dezavantajları
Evaporatif nemlendirme aynı zamanda evaporatif soğutma olarak da kullanılır. Bu özellik, klima santralinin kullanıldığı proseste eğer bir soğutma ihtiyacı varsa soğutma ünitesi olarak da kullanılabilir. Bu tip nemlendirme ünitelerinin temelinde “Çöl Kliması” tekniği kullanıldığı için aynı zamanda soğutma ünitesi olarak da anılır.
Enerji verimliliği açısından evaporatif soğutma, kompresör kullanmadan doğal olarak soğutma sağlar. Bu nedenle, geleneksel kompresörlü sistemlere göre daha düşük enerji tüketimi sağlar.
Evaporatif nemlendirme, çevre dostu bir soğutma yöntemidir. Kimyasal soğutucular kullanılmadığından, atmosfere zararlı gaz salınımı olmaz.
Bu tip ünitelerde işletme maliyetleri genellikle daha düşüktür. Özellikle elektrik tüketimi, geleneksel tip buharlı nemlendirme ünitelerine göre ciddi oranda düşüktür.
Eğer taze hava da kullanılırsa dışarıdaki havanın içeriye alınması ve filtrelenmesiyle birlikte iç mekan hava kalitesini artırır.
Bu avantajların yanısıra aşağıdaki gibi birkaç dezavantajı da mevcuttur.
Evaporatif nemlendirme ünitesinde, suyun sürekli olarak temizlenmesi ve petek bakımının yapılması gerektiği için düzenli bakım ve fiziki kontrol gerektirir. Aksi takdirde, suyun içindeki kireç ve diğer tortular sistemde tıkanmalara, hava hızının düşmesine paralel olarak verim düşmesine neden olur.
Bu tip nemlendirme sistemleri özellikle kurak ve sıcak bölgelerde veya suyun sınırlı olduğu yerlerde her ne kadar sirkülasyon suyu kullansa da ciddi oranda su tüketilir.
Bu ünitelerin verimliliği; emiş havasının bağıl nem ve sıcaklık oranına bağlı olarak değişeceği için genellikle düşük sıcaklıklarda ve nemli ortamlarda daha az verim ile çalışır.
Evaporatif Tip Petekli Nemlendirme Ünitesi Ekipmanları ve Kullanımı
Evaporatif tip üniteler klima santrali içerisinde genellikle ısıtma bataryasından sonra bu prosese özel olarak ayrılan hücreye konur. Nemlendirme hücresinin altında mutlaka drenaj tavası talep edilir. Hücre sonunda ise hava hızına bağlı su sürüklenmesi engellemek adına “W” tipi damla tutucu veya “S” tipi çift sıralı damla tutucu önerilir.
Ünitenin kendisi hücre içine bir batarya gibi sürülebilir şekildedir. gerektiğini servis kapısı aracalığıyla servis verilebilir ve fiziksel kontrolü yapılabilir durumda montajlanır. Özellikle ünite üretilmeden önce sirkülasyon pompası konumu, drenaj, şebeke su beslemesi ve elektrik bağlantısı için yön onayı mutlaka alınmalıdır.
Klima santraline ait alın hava hızı ile petekli nemlendirme ünitesinin kendi üzerindeki hava hızı, paslanmaz çelik çerçevenin, havanın geçebileceği alanı daraltmasından dolayı birbirinden farklıdır. Dolayısıyla petek kalınlığına bağlı verimin ve basınç düşümünün belirlenebilmesi için bu hava hızının kabul edilebilir sınırlarda olmalıdır. Basınç kaybı ve verimlilik açısından optimum hız ortalama 2,5 m/s kadardır.
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.