Bu monografi, Ideal Clima teknik ofisi tarafından hazırlanmıştır ve Kontrollü Mekanik Havalandırma (VMC) sisteminin doğru boyutlandırılmasında temel bir ancak sıklıkla göz ardı edilen bir konuya ciddi bir katkı sunmayı amaçlamaktadır.

VMC Dengelemesi Hakkında Her Şey 1 Dakikada – Video

VMC Hava Hatları Kendiliğinden Dengelenir mi?

Özellikle konut sektöründe, hava hatlarının büyük ölçüde kendiliğinden dengelendiği ve hem toplam debi hem de tek tek odalar seviyesinde tatmin edici bir denge noktasına ulaştığı sıkça düşünülmektedir.

Ancak çoğu durumda bu gerçekleşmez. Bunun başlıca nedeni, ortamda bulunan menfezin kollektöre olan uzaklığındaki farklılıklardır. DN 75 kanalların uzunluğu, o menfezden geçen hava akışını büyük ölçüde etkiler.

Bu nedenle, hatta yaygın kullanım mesafelerinde bile hava hatları, ortamın gerçek ihtiyacına göre yetersiz hava miktarı taşıyabilir.

Çoğu durumda, hava hattı kendi başına debileri dengeleme noktasına ulaşamaz. Aksine, tasarım değerleriyle karşılaştırıldığında önemli sapmalar olabilir ve bu da havalandırmanın etkinliği ile gürültü seviyesini olumsuz etkiler.

Aşağıdaki hava hattını ele alalım; bu, kurulmuş ancak dengelenmemiş tipik bir hava hattı örneğidir:

Bir tasarımcı, proje aşamasında sistemin her bileşeninin etkisini doğru şekilde hesaplayıp menfezlerdeki dengeleme ayarlarını öngörse bile, şantiyedeki gereksinimler nedeniyle bazen projede belirtilenden farklı güzergâhlar izlenir. Ek dirsekler ve değişen uzunluklar, kanalın gerçek debisinde farklılıklara yol açar.

Dengelenmemiş Bir Sisteminin Sonuçları:

Dengeli olmayan bir sistem şu problemlere neden olur:

Gürültüler ve Islık Sesleri

Aşırı debi olduğunda gürültü artışı, ıslık ve fısıltı sesleri oluşabilir. Bu sorunları önlemek için CEN TR 14788 standardı, DN 75 kanallarda 3 m/s hızın aşılmamasını önerir. Bu da yaklaşık 32 m³/h’lik maksimum debiye karşılık gelir. Daha yüksek debiler rahatsız edici gürültülere neden olur.

Yetersiz Havalandırma

Debi yetersiz olduğunda, ortamın ihtiyacını karşılayamayan bir hava değişimi söz konusudur. Bu da koku birikimi, nem yoğunlaşması ve mekânın en soğuk noktalarında (ısıl köprüler) küf oluşumu gibi sorunlara yol açar.

Enerji İsrafı

Havalandırma makinelerinin ısı geri kazanım verimliliği %95’i aşabilir (EPS veya alüminyum plakalı ters akışlı eşanjörlerle) ve EN 308 veya EN 13141-7 standartlarına göre yapılan ürün testleriyle ölçülür. Belirtilen verim değerleri, genellikle varsayılan ve vazgeçilmez bir koşula dayanır: hava besleme (immissione) ve hava çekiş (espulsione) debilerinin birbirine eşit olması.

Tasarım aşamasında dengeleme her zaman hedeflense de uygulamada önemli sapmalar oluşabilir. Bu sapmalar, ısı geri kazanımının enerji verimliliğini önemli ölçüde düşürür.

Dengelemede oluşan farklılıklar ile enerji verimliliği arasındaki ilişkiyi sayısal olarak göstermek için şu örnek ele alınabilir:

Burada hava besleme ve hava çekiş debileri doğru şekilde dengededir. Geri kazanım verimliliği, ısı geri kazanım ünitesi üreticilerinin yukarıdaki standartlar uyarınca sağladığı debi/verimlik tablolarında belirtilen değerdir.

Dengeli olmayan bir sistemde besleme ve çekiş debileri farklı olabilir. Bu örnekte besleme debisi çekiş debisinden yüksektir (100 m³/h’e karşılık 80 m³/h). Bu durumda ısı aktarımının verimliliği azalır. Çünkü çekiş debisi yeterli miktarda hava taşıyamadığından, besleme havasının tamamına ısı transferi yapacak kadar “ısı taşıyıcısı” olamaz. Besleme debisinin bir kısmı, tam veya yeterli ısı geri kazanımına katılamaz.

Aynı sonuç, çekiş debisinin beslemeye göre daha yüksek olduğu durumlarda da geçerlidir. Debilerdeki dengesizlik, küçük olan debinin ısı transferine bütünüyle katılamamasına ve dolayısıyla tüm ısının transfer edilememesine yol açar.

Her tür ısı eşanjörü için, akış dengelemesinden doğan verimlilik düşüşü, ısı transfer denklemleri kullanılarak sayısal olarak tahmin edilebilir.

Aşağıdaki tablo, %93 verimliliğe sahip ters akış (karşı akış) eşanjöründe, debilerdeki dengesizliğin verimlilik üzerindeki etkisini özetlemektedir (ayrıntılı hesaplama yöntemi ve kullanılan teknikler için ekteki açıklamalara başvurulabilir).

Bilgilendirme Zorunluluğu: Dengeleme Kontrolü

UNI EN 12599 (Binalarda havalandırma – sistemin teslim alınması için ölçüm metotları) standardı, projenin verimliliğini ve işlevselliğini olumsuz etkileyebilecek proje sapmalarını önlemek adına devreye alma aşamasında bir dizi kontrol yapılmasını zorunlu kılar. Bu kontroller, sistemin teslim protokolünde belgelenmelidir.

Standart; sistemin türüne bağlı olarak filtre temizliği, fanların akım tüketim ölçümü gibi çeşitli doğrulama süreçleri öngörür.

Hava beslemesi ve çekişinin dengelenmesi için standart aşağıdaki ölçümlerin yapılmasını şart koşar:

Doğru sistem dengesi, önceden kesin olarak garanti edilemez; sistemin devreye alma aşamasında ölçüm ve doğrulama yapılarak objektif olarak belgelenmelidir.

Standart ayrıca, kullanılan ölçüm cihazlarının maksimum belirsizlik değerlerine ilişkin şartlar da öngörür. Debilerin doğru şekilde ölçülmesi ve ayarlanması, uyulması gereken yasal bir zorunluluktur.

Bir Sistemde Dengeleme İşlemi ve Kullanılan Araçlar:

Bir havalandırma sistemini dengelemek için şunlar gereklidir:

• Ortamına giren hava debisini değiştirmeyi mümkün kılan ayar noktaları
• Kanallardan geçen hava debisini ölçebilecek ölçüm cihazları

Geleneksel ölçüm ekipmanları, daha çok yüksek debili ticari sektörlerde (hastaneler, alışveriş merkezleri) yapılan mühendislik ölçümlerinden uyarlanmıştır. Bu nedenle, konutlar ve küçük ticari işletmeler gibi ısı geri kazanımlı VMC uygulamalarının ihtiyaçlarıyla her zaman uyuşmayan özelliklere sahiptir:

Hangi ölçüm ekipmanı kullanılırsa kullanılsın, ayarlama (tarama) işlemi aşağıdaki adımlardan oluşan yinelemeli bir süreçtir:

1. Her menfezin hava debisinin ölçülmesi
2. Toplam besleme ve çekiş debilerinin toplanarak ±%5 aralığında dengede olup olmadığının kontrolü
3. Her odadaki debilerin proje değerlerine göre kontrolü
4. En dengesiz kanallar üzerinde boğma veya açma işlemi (elde edilen sonuca göre)
5. 1. adımdan başlayarak sistem tam dengelenene kadar işlemin tekrarı

Tüm menfezlerin ölçülmesi ve kanallar üzerinde gerekli düzeltmelerin yapılması genellikle en az üç kez tekrarlandığında tatmin edici bir sonuç elde edilebilir. Bu da önemli ölçüde zaman harcanmasına neden olur.

Bir sistemin ölçüm ve ayar sürelerinin kısaltılması, yeterli hassasiyeti koruyarak, dengeleme sürecini hızlı ve verimli hâle getirebilmek açısından temel öneme sahiptir.

Metrovent

Metrovent, Ideal Clima tarafından geliştirilen ve DN 75 hava kanallarındaki hava akışını hem ölçmeyi hem de ayarlamayı yüksek doğrulukla aynı anda mümkün kılan bir çözümdür. Özellikle enerji geri kazanımlı Kontrollü Mekanik Havalandırma sistemleri için tasarlanmıştır.

Metrovent, DN 75 havalandırma kanalına kolayca monte edilir. Yenilikçi ve patentli bir mekanik türbinli ölçüm yöntemi kullanır.

Metrovent içinde 8 kanatlı bir türbin bulunur ve bu türbin, kalibre edilmiş bir burulma yayı (torsiyon yay) ile dengelenir.

Türbine çarpan hava akışı, türbini orijinal konumundan akış debisine orantılı yeni bir denge konumuna iten bir moment (tork) oluşturur. Türbin üzerinde bulunan bir ibre, kanaldan geçen hava debisini m³/h cinsinden doğrudan gösterir.

Metrovent, ölçüm işlemini etkilemeden, türbinin arka kısmına yerleştirilmiş bir kelebek vana ile donatılmıştır. Bu vana, düz bir tornavida yardımıyla ayarlanarak, istenen debi değeri elde edilene kadar hava akışının kısılmasını veya açılmasını sağlar.

Metrovent'in Avantajları

Hızlı Okuma ve Ayarlama

Debi değeri, m³/h cinsinden derecelendirilmiş skala üzerindeki kırmızı ibreden doğrudan okunur. Herhangi bir hesaplama yapmaya gerek kalmadan, tek bakışta debi anlaşılabilir. Kelebek vana sayesinde istenen proje debisi sağlanana kadar akış kolayca ayarlanabilir.

Doğruluk

Metrovent kanalının EN 12599 standardına göre hesaplanan ölçüm belirsizliği %10'un altındadır ve akredite bir laboratuvar (Accredia) tarafından doğrulanmıştır.

Geleneksel ölçüm cihazlarına kıyasla, Metrovent özellikle 40 m³/h’nin altındaki düşük debilerde, Kontrollü Mekanik Havalandırma (VMC) uygulamalarına uygun şekilde yüksek ölçüm doğruluğu sunar. Bu hassasiyet, Metrovent’i bir havalandırma sisteminin dengelemesi ve teslimi için EN 12599 standardına uygun hâle getirir.

Fabrikada yapılan kalibrasyon süreci, uzun vadede ölçümlerin doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini garanti eder.

Hızlı Dengeleme

Metrovent, DN 75 koruge kanalın herhangi bir yerine monte edilebilir. Yalnızca türbinin doğru ölçüm yapabilmesi için yukarısında (hava akışı yönünde) en az 40 cm düz kanal bırakılması gerekir. Metrovent yatay veya dikey olarak, hem besleme hem de çekiş hatlarına monte edilebilir (üzerindeki ok, akış yönünü gösterir).

Debi ölçüm cihazları, erişimi kolay noktalarda veya dağıtım kollektörlerinden hemen sonra gruplandırılarak ya da bölme duvarlarına yerleştirilecek bakım kutularına monte edilebilir.

Metrovent’lerin birbirine yakın yerleştirilmesi, tek bir noktadan veya sınırlı sayıda noktadan tüm odaların ayarının çok daha hızlı ve kolay yapılmasına imkân tanır.

Düşük Basınç Kaybı

Türbinin kanat sayısı ve biçimi, göstergenin kolay okunabilmesi için ibrede geniş bir hareket aralığı sağlayacak şekilde tasarlanırken, toplam basınç kaybını da düşük tutacak şekilde optimize edilmiştir.

Ölçümlere göre, Metrovent 75’in 30 m³/h debideki basınç kaybı 1 Pa’nın altındadır ve havalandırma sistemi boyutlandırması ve işleyişi açısından ihmal edilebilir düzeydedir.

Bakım ve Kontrol İmkânı

Diğer ölçüm cihazlarının aksine, Metrovent havalandırma kanallarına kalıcı olarak monte edilir. Bu, sistemin tüm kullanım ömrü boyunca bakım ve kontrol işlemlerinin hızlı ve kolay yapılmasını mümkün kılar.

Filtre Kontrolü

Cihaz filtrelerinin tıkanması ve temizlik veya değiştirme gereksinimi, proje değerlerine göre ölçülen debinin düştüğünün hızlıca görülmesiyle anlaşılır.