83. Sayının ekidir. 83. sayının ekidir.
Download "83. Sayının ekidir. 83. sayının ekidir."
1 83. Sayının ekidir. HVAC SİSTEM ANALİZİ VE SİSTEM SEÇİMİ Bir Sistemin Seçimi HVAC Sistemleri ve Ekipmanı Yer Gereksinimleri Hava Dağıtımı Boru Tesisatı Sistem Yönetimi Bir HVAC sistemi, belirli bir mahalde istenen çevresel koşulların korunmasını sağlar. Hemen her uygulamada, bu temel amacı gerçekleş- tirmek üzere tasarım mühendisinin önünde bir çok seçenek bulunur. Bu seçeneklerin belirlenmesi ve birleş- tirilmesinde, tasarım mühendisi amaca yönelik işlevsel gereklilikleri sağlamak üzere burada belirlenen bütün kriterleri dikkate almalıdır. HVAC sistemleri, koşullandırılan alandaki ısıtma, havalandırma ve iklimlendirmenin kontrolünde kullanılan yöntemlere göre sınıflandırılır. Bu bölüm, belirli bir uygulama için uygun sistemin seçilmesi işlemine çözüm getirmektedir. Ayrıca bu bölümde, temel HVAC sistemlerine ilişkin kavram ve karakteristiklerin açıklaması ve tanımlaması da yapılmaktadır. 2 ile 5 arasındaki bölümler, kullandıkları ısıtıcı ve soğutucu ortama ve genelde değişiklik gereklerine göre belirli sistemleri ve bunların ayırıcı özelliklerini açıklamaktadır. Bu bölüm, güncellemeler, tadilatlar, bina yenileme ve genişletme ile yeni binalara HVAC dönüştürme işlemlerini ele almaktadır. Analiz ve seçim için uygulanan bu süreç, belirli bir bina için optimum sistem(ler)in belirlenmesine yardım edecektir. Tesisin türüne bakılmaksızın analiz, objektif, sübjektif, kısa vadeli ve uzun vadeli amaçları dikkate alır. 83. sayının ekidir. BİR SİSTEMİN SEÇİMİ Tasarım mühendisi, değişik sistemleri dikkate alarak bunlardan amaca uygun ve istenen performansı sağlayan bir ya da ikisini önermekle yükümlüdür. Tasarım amacına ilişkin kriterlerin belirlenmesi ve öncelik sırasına konulmasında tasarım mühendisi ile mal sahibinin birlikte çalışması bir zorunluluktur. İçeridekilerin konforu, ısıtma prosesi, soğutma ve havalandırma kriteri aşağıdakiler dikkate alınarak değerlendirilebilir: Sıcaklık, Nemlilik, Hava hareketi,
2 Hava temizliği veya kalitesi, Saatteki hava değişimi, Hava ve/veya su hızı gereklilikleri, Yerel iklim, Ortalama radyatif sıcaklık (MRT ), Mahal basınç gereksinimleri, Bir yük hesaplama analizine dayanan kapasite gereksi- nimleri, Yedekleme gerekleri, Yersel gereklilikler, Kurulum maliyeti (ilk maliyet), Enerji ve güç maliyetleri de dahil olmak üzere işletme maliyeti, Bakım maliyeti, Güvenirlik, Esneklik, Yaşam çevrim analizi, Tasarımın sürdürülebilirliği, Ses ve titreşim, Nem ve küften korunma. Bu etkenler birbiri ile ilişkili olduklarından, mal sahibi ve tasarım mühendisinin bu kriterlerin birbirlerini nasıl etkilediğini düşünmesi gerekir. Bu etkenlerin bağıl önemi mal sahibine yada aynı mal sahibine ait bir projeden diğerine göre değişir. Örneğin tipik bir mal sahibi işletme maliyeti, bakım işlemlerinin sıklığı ve kapsamı, beklenen arıza durumunda bakım işlemlerinin meskun haldeki mahalle girmeyi gerektirip gerektirmemesi, arızanın etkisi ve arızanın giderilmesi için gereken zaman gibi hususlara göre kurulum maliyetini daha fazla dikkate alır. Yukarıdaki hususlardan her biri mal sahibinin amacına bağlı olarak değişik önceliklere sahiptir. İlave Amaçlar Birincil amaç olan istenen çevreyi sağlamanın yanı sıra, tasarım mühendisi, mal sahibi tarafından istenebilen diğer amaçların farkında olmalı ve bunları da dikkate almalıdır. Bu ek amaçlar aşağıdaki gibi özetlenebilir: Bir sürecin desteklenmesi-bilgisayar ekipmanının işletimi gibi Mikroplardan arınmış bir çevre oluşturulması, Satışların artırılması, Kira gelirlerinin artırılması, Emlak satılabilirliğinin artırılması. Eğer tasarım mühendisi bütün seçeneklere ilişkin avantaj ve sakıncalar hakkında gerekli tüm bilgiyi verirse, mal sahibine sadece değerler hakkında bir yargıya varmak kalır. Genellikle mal sahibi değişik sistemlerin bütün avantaj ve sakıncalarını, tasarım 1 MRT;mean radiant temperature mühendisi de mal sahibinin finansmanla ilgili ve işlevsel amaçlarını nadiren bilir. Bu nedenle, mal sahibi sistemin seçilmesi sürecine dahil olmalıdır. Sistem Kısıtlamaları Amaçla ilgili kriterler ve ilave amaçlar bir kez liste haline getirildikten sonra, bir çok kısıtlayıcı etkenin belirlenmesi ve belgelenmesi gerekir. Bu kısıtlamalar aşağıdakilerden oluşur: Performans sınırlamaları (örneğin, sıcaklık, nemlilik, mahal basıncı), Kullanılabilir kapasite, Kullanılabilir mahal (yer), Kullanılabilir enerji kaynağı, Bina mimarisi, İnşaat bütçesi, İnşaatın zamansal çizelgesi, Ekipmanın bulunabilirliği (yani, teslim zamanları). Bütün alternatiflerin ayrıntılı bir niceliksel değerlemesine birkaç proje olanak sağlayabilir. Genellikle sağduyu, geçmişteki veriler ve öznel deneyimler, seçim aralığını bir ya da iki potansiyel sisteme daraltmakta kullanılabilirler. Isıtma ve soğutma yükleri çoğu zaman, kullanılabilir mahalle ve bina mimarisine uygun sistem seçimini daral- tarak kısıtlamalara katkıda bulunur. ASHRAE Handbook Fundamentals 28. ve 29. Bölümler ısıtma ve iklimlen- dirme yüklerinin büyüklük ve karakteristiklerinin belir- lenmesini açıklamaktadır. Kapasite gerekleri ortaya konulduktan sonra ekipman büyüklüğü belirlenebilir ve bir büyüklük aralığında iyi çalışacak sistemlere doğru seçim aralığı daraltılabilir. Yükler, zaman içerisinde, meskun ve meskun olmayan dönemlere, havadaki değişmelere, içerideki insanların türüne, etkinliklerine, dahili yüklere ve güneşe göre yöne bağlı olarak değişir. Farklı kullanım ve/veya yöne sahip her mahal, mahaldeki konforu koruyabilmek için farklı bir konfor zon unu gerektirebilir. Özel gereklere sahip olan bazı alanlar (örneğin havalandırma gerekleri) ayrık, kendine özgü sistemleri gerekli kılabilir. Zonlama derecesi, her zonda gerekli olan kontrol düzeyi ve her bir zon için yersel gereklilikler de yine seçim aralığını daraltır. Sadece belirli bir sistemin (1) bütün koşullar ve insan- sal etkinliklerde binadaki mahal çevresini kabul edilebilir sınırlar içerisinde tutması (2) fiziksel olarak binanın içine, üzerine ya da yakınına, rahatsızlık yaratmaksızın uygu- lanabileceği dikkate alınıyorsa, belirli bir sistemin ne kadar verimli çalıştığı ya da kurulumunun ne kadar ekonomik olduğu önemli değildir. Soğutma ve nemlilik kontrolü, çoğu zaman HVAC sistemlerinin ve alt sistemlerinin belirlenmesinde temel oluşturursa da, sistem havalandırma kriteri temelinde de belirlenebilir. Örneğin havalandırma 2 TTMD Ocak Şubat 2013
3 veya binadan egzoz edilen havanın yerini almak üzere önemli hava hacimlerine gerek varsa, sadece geniş hava miktarlarını taşıyan sistemlerin dikkate alınması gerekir. Bir alana etkili ısı sağlanması, seçimde eşdeğer öneme sahip olabilir. Soğutmada yüksek bir verim ve konfor sağlayan dağıtım sistemi, ısıtma için çok zayıf bir seçim kriteri olabilir. Bir iklimde, bir uygulama için bu performans sapması küçük olabilirken, çok daha ağır ısıtma koşullarını gerektiren bir başka uygulama için kabul edilemeyecek düzeylerde gerçekleşebilir. HVAC sistemleri ile bunların elemanı olan dağıtım sistemleri genellikle önemli bir hacmi kaplar. Ana elemanlar, ayrıca bina yapısından özel bir destekleme işlevi de gerektirebilir. Isıl elemanların (menfezler, pan- jurlar, ızgaralar fan-coil birimleri, radyatör ve panellerin vb) boyutları ve görünüşü, bu elemanlar meskun mahalde açıkta ve görünür durumda olduklarından, binanın mimari tasarımını da etkilerler. Sistem seçimini sınırla- yan diğer etkenler aşağıdaki gibidir: Meskun mahalde kabul edilebilir ses düzeyleri, Ekipman için kullanılabilir hacim ve bunun meskun mahallere göre bulunduğu yer, Boruların ve kanalların yatay ve düşey olarak dağıtımında kullanılabilir hacim, Meskun mahallerde ekipmanların görünür durumda olmasının kabul edilebilirliği, Sürdürülebilir tasarıma uygun pik enerji performansı ile birlikte, ekipman ve malzemelerin sürdürüle-bilirliği. İnşaat bütçe kısıtlamaları da HVAC sistemlerinin seçi- mini etkileyebilmektedir. Geçmiş verilere dayandırılan bazı sistemler, mal sahibinin inşaat programına göre yapılabilirlik taşımayabilirler. Seçimlerin Daraltılması Bu kitabın aşağıdaki bölümleri HVAC ekipmanının seçimindeki seçim aralığını daraltmada, tasarım mühen- disine yardımcı olabilir: Bölüm 2, Bina Hava Dağıtımı, tüm hava sistemlerini açıklamaktadır. Bölüm 3, Mahaldeki Terminal Sistemler, mahal içi terminal sistemleri kapsayan binanın boru dağıtım sistemlerini ele almaktadır. Bölüm 4, Merkezi Isıtma ve Soğutma Sistemleri, bir binada veya binaya yakın ve merkezi biçimde yerleştirilmiş büyük ekipmanlar için yol göstericidir. Bölüm 5, Merkezi Olmayan Soğutma ve Isıtma, HVAC ye dağınık yaklaşım üzerinde odaklanır. Her bölüm, değişik sistemlerin olumlu ve olumsuz yanlarını özetlemektedir. Kriterlerle birlikte, diğer etkenler ve kısıtlamalar ile bunların bağıl önemleri, proje amaçlarına en iyi uyan bir veya iki sistemi belirler. Sistemleri seçerken, ele alınan bütün sistemler ve bunların neden kabul edilemez oldukları hakkında notlar tutulmalıdır. Her bir seçim bir birincil sistem ile bir ikincil sistemin (dağıtım sistemi örneğin) birleştirilmesini gerektirebilir. Birincil sistem yakıt veya elektrikten enerjiyi ısıtma ve/veya soğutma ortamına dönüştürür. İkincil sistem ısıtma, havalandırma ve/veya soğutmayı meskun mahalle aktarır. Sistemler önemli ölçüde birbirinden bağımsız olup, belirli bir birincil sistem birkaç ikincil sistemle birlikte çalışır. Buna karşılık bazı durumlarda, belirli bir birincil sistem için sadece bir tek ikincil sistem uygun olur. Öznel bir analiz ile bir ya da iki sistem belirlendikten sonra (genellikle bir tek seçim kalır), ayrıntılı niceliksel analizler yapılmalıdır. Düşünülen bütün sistemler, mal sahibinin temel amaçlarını sağlayacak performansı gös- termelidir.tasarım mühendisi, bütün sistemler hakkında, mal sahibinin bilinçli bir seçim yapabilmesi için gerekli bütün bilgileri sağlamak durumundadır. Seçimi daraltmak için aşağıdaki bölümlere baş vurulabilir: 2001 ASHRAE Handbook Fundamentals, 9.Bölüm fizyolojik ilkeleri,konforu ve sağlık konularını, 2001 ASHRAE Handbook Fundamentals, 31.Bölüm, yıllık enerji maliyetlerinin hesaplanmasını, 2003 ASHRAE Handbook HVAC Applications, 35. Bölüm, enerji yönetim yöntemlerini, 2003 ASHRAE Handbook HVAC Applications, 36. Bölüm, kurulum ve işletme maliyetlerini, 2003 ASHRAE Handbook HVAC Applications, 38. Bölüm, Mekanik bakım işlemlerini, 2003 ASHRAE Handbook HVAC Applications, 47. Bölüm ses ve titreşim kontrolünü kapsamaktadır. Başvurulması gereken diğer yol gösterici yayınlar, ASHRAE Standartları, yerel, eyalet, federal kodları, özel kurum gereklilikleri [Örneğin GSA FDA, Joint Commis- sion on Accreditation of Health Care Organizations (JCAHO), Leadership in Energy and Environmental Design (LEEDTM)]. 2 Spatial requirement. Yer gereksinimi. Ekipmanların kurulumu için gerekli yer anlamındadır. 3 TTMD Ocak Şubat 2013
4 Tablo 1- HVAC Sistem Seçimi için Örnek Format (0~10 arası puanlama) Amaç: Yıllık 220 kw/m2 işletme bütçesine sahip, minimum nem kontrollü ve orta düzeyde sıcaklık kontrollü bir HVAC sisteminin seçimi ve kurulumu Kategoriler Sistem 1 Sistem 2 Sistem 3 Açıklamalar 1. Seçim Kriterleri 25.6 C mahal sıcaklığı, meskun dönemde ±1,7 K kontrol duyarlığı, soğutma döneminde %40 ±%5 BN kontrolü 20 C ±1 K mahal sıcaklığı, ısıtma mevsiminde % 20 BN ve ±%5 BN kontrolü Kurulum maliyeti Ekipman yaşam çevrimi 2. Önemli faktörler Birinci sınıf büro Enerji kullanımı, her kiracı için ayrı ölçülüyor 3. Diğer amaçlar Planlı duman kontrol sistemi ASHRAE Standart 62 havalandırma miktarları Direkt dijital kontrollü bina otomasyonu 4. Sistem kısıtlamaları İlk katta ekipman yok Zemin katta binaya yakın ekipman yok 5.Diğer kısıtlamalar Çevre boyunca kanatlı boru radyatör veya diğer mahal içi ekipman yok, TOPLAM PUAN TOPLAM PUAN Seçim Raporu Son adım olarak tasarım mühendisi, aşağıdaki konuları içeren bir özet rapor hazırlamalıdır: Amaç, Seçim kriterleri, Önemli etkenler, avantajlar ve sakıncalar, Diğer amaçlar. Her bir nihai seçim için kısa bir açıklama yazılmalıdır. Ayrıca, dikkate alınan fakat mal sahibinin birincil amaçları için uygun bulunmayan HVAC sistemleri de not edilmelidir. Seçim raporu, bir ya da iki HVAC sistemi öneren HVAC sistem seçimlerini (birincil ve varsa ikincil sistemler), sistemin kısıtlayıcı etkenlerini ve diğer kısıtlamaları tanımlayan bir seçim formatı içermelidir. Bu format değerlemesi tamamlandıktan sonra, tasarım mühendisi analize mal sahibini dahil etmelidir. Bu girdi, ağırlıklı çarpan formatı biçiminde de uygulanabilir. Analitik bir format analizini tamamlamak için bir çok derecelendirme yöntemi mevcuttur. Olasılıkla en basit değerleme, her bir kalemi Mükemmel, Çok iyi, İyi, Fena değil, Kötü biçiminde değerleyen yöntemdir. Diğer yandan en iyi için 10, en kötü için 0 değerlendirmesiyle, 0 10 arasında not vererek yapılan değerleme sayısal bir sonuç verir. Bu uygulamada, en yüksek notu alan HVAC sistemi, tasarım amacına en uygun sistemi oluşturacaktır. Sistem seçim raporu, ayrıntılı bir HVAC sistem analizi ve seçiminden öncesini açıklayan kısa bir seçim raporu içermelidir. Bu raporda, seçime götüren bulgular ve anahtar önemdeki hususlar belirtilir. Bu analiz sistem seçim formatına ve numaralamanın nedenlerine dayan- dırılmalıdır (Tablo 1 deki gibi). Bu özetten hemen sonra, mal sahibinin amacını da içeren daha ayrıntılı bir analiz başlamalıdır. Her bir HVAC sistemi ile ilgili olarak tasarım mühendisi her seçim için kriterleri belirtmelidir. Duyarlı bir sıcaklık ve nem kontrolü gibi hususlar bazı HVAC sistemlerini devre dışı bırakabilir. Her analizde not edilen sistem kısıtlamaları, potansiyel HVAC sistemlerini seçenek olmaktan çıkaracak biçimde devam etmelidir. Her sistemin avantaj ve sakıncaları, HVAC sistem seçim formatından alınan puanlarla birlikte belirtilmelidir. Bu süreç, HVAC seçimini mal sahibine sunulacak bir ya da iki sisteme indirir. Nihai önerileri desteklemek üzere, yapılan seçimle ilgili olarak diğer kuruluşlarda bulunan sistemlerden örnekler de bu raporda verilmelidir. Bu seçimlerden birini onaylama yolunda, verilecek diğer örnekler, mal sahibine bu mevcut sistemlerin performansları hakkında araştırma yapma olanağı sağlar. HVAC SİSTEMLERİ VE EKİPMANI Birincil ekipman, merkezi bir mahalle yerleştirilerek (bina içi ya da dışındaki) su ve/veya hava bu mahalden HVAC gerekleri için dağıtılabilir. Diğer seçenek, birincil ekipmanın bina üzerinde, içerisinde veya komşu bir mahalde yerleştirildiği merkezi olmayan kurulumdur. Merkezi Sistemler Merkezi sistemlerin özellikleri aşağıdaki gibidir: Sıcaklık, Nem ve Mahal Basınç Gereksinimleri. Merkezi bir sistem bu tasarım parametrelerinden birini ya da hepsini karşılama yeteneğinde olabilir. Kapasite Gereksinimleri. Merkezi bir sistem genellikle kurulu ekipman kapasitelerini düşürmek üzere, tasarım mühendisine eş zaman faktörlerini düşünme olanağı verir. Sonuç olarak bu da, kurulum ve işletme maliyetleri yönünden çekici seçenekler oluşturur. Yedekleme. Merkezi bir sistem, merkezi olmayan sistemler için bulundurmanın sorun yarattığı bazı yedek ekipmanları bulundurma olanağı verir. Tesis Yönetimi. Merkezi bir sistem, tasarım mühendisinin, HVAC sistemlerinin bakım ve işletimi konusunda iş/tesis yönetim tekniklerini uygulama olanağını maksimum kılar. 3 Diversity factor, 4 TTMD Ocak Şubat 2013
5 Yersel Gereksinimler. Merkezi bir sistem için ekipmanın yerleştirildiği yer genellikle koşullandırılan alanın dışındadır: bir bodrum, bir üst kat odası, servis alanı, veya binaya yakın ya da uzak bir dış alan olabilir. Bu kurulumun sakıncası, belki hava ve/veya suyun dağıtımı için ikincil ekipmanın kurulum maliyeti olabilir. Diğer bir husus da, su boruları ve hava kanallarına ilişkin bu ikincil tesisin ulaşımı ve kurulumu konusunda yaşanan bina kısıtlamaları ile ekipmanın yer değiştirme güçlükleridir. Kurulum Maliyeti. HVAC eş zaman faktörleri kullanımı halinde bile merkezi bir sistemin kurulum maliyeti, merkezi olmayan bir sistemden daha düşük değildir. Öteden beri, merkezi sistem ekipmanı bu eksikliği gideren daha uzun bir hizmet ömrüne sahiptir. Bu nedenle, merkezi sistemleri merkezi olmayan sistemlerle karşılaştırırken bir yaşam çevrim analizi yapılması önemlidir. İşletme Maliyeti. Merkezi olmayan sistemlere göre, merkezi bir sistem daha büyük ve enerji verimi daha yüksek olan birincil ekipman avantajına sahiptir. Ayrıca, bir merkezi sistem birden çok HVAC ekipman parçasıyla, HVAC taleplerine bağlı olarak, ekipmanın kademeli biçimde devreye girip çıkmasını olanaklı kılarak stratejik planlamaya olanak sağlar. Bakım Maliyeti. Merkezi bir sistemde ekipman odası, HVAC ekipmanının, meskun mahallerden uzakta ve çalışma için uygun bir çevrede yapılmasını sağlar. İnsan- ların iş mahalline girişleri; çevrenin bozulması, işin ya da prosesin kesintiye uğraması nedeni ile istenmez ve tipik olarak büyük kapasitedeki merkezi ekipman nedeniyle, genellikle servis uygulanan birkaç ekipman parçası bulu- nur. Güvenirlik. Merkezi ekipmanların hizmet ömürleri genellikle daha uzundur. Esneklik. HVAC ekipmanı için bir destek ve yedek kaynağı olarak, esneklik bir yarar sağlayabilir. Kontrol Düzeyi. Merkezi sistemler genellikle soğutma için soğutulmuş su ve ısıtma için buhar kullanır. Bu, istenmesi ya da gerekli olması halinde, mahal sıcaklık ve neminin daha duyarlı kontrol edilmesine olanak verir. Ses ve Titreşim. Merkezi sistemler genellikle gürül- tüye duyarlı süreçlerden (process) ve bina sakinlerinde uzağa yerleştirilebilir. Büyük bina gruplarına hizmet veren sistemler arasında HVAC sistemleri de bulunur. Bu tesisler bölünümü iyileştirirken genellikle daha verimli çalışırlar. Büyük merkezi sistemlerle ilgili ekonomik hususlar kapsamlı bir analize gerek gösterir. Enerji analizi, birkaç yakıt türünü ve olasılıkla gaz ve buhar türbinlerini içerebilir. Birden çok yakıt kullanan ve HVAC hizmeti üreten birden çok birincil ekipman (örneğin santrifüj ve absorpsiyon chiller leri) bir merkezde toplanabilir. Bu kitabın arasındaki bölümleri merkezi tesisler için tasarım ayrıntılarını içermektedir. Merkezi Olmayan Sistemler Merkezi olmayan sistemlerin özellikleri aşağıdaki gibidir: Sıcaklık, Nem ve Mahal Basınç Gereksinimleri. Merkezi olmayan bir sistemin yukarıdaki parametrelerden her hangi birini ya da hepsini karşılıyor olması gerekebilir. Kapasite Gereksinimleri. Sistemin değişken hacimli olması dışında merkezi olmayan sistemlerde, genellikle her ekipman parçasının pik zon kapasitesine göre boyutlandırılması gereği vardır. Ekipman türü ve yerine bağlı olarak merkezi olmayan sistemler, merkezi sistem- lere göre ekipman eş zaman faktörlerinden daha fazla yararlanamaz. Yedekleme. Merkezi olmayan sistem, yedek ekipman olanağından yararlanamaz. Bu sınırlamanın gözden geçirilmesi gerekebilir. Tesisin Yönetimi. Merkezi bir sistem, tasarım mühendisine, HVAC sistemlerinin bakım ve işletimi konusunda iş tesis yönetim tekniklerini uygulama olanağını maksimum düzeyde sağlar. Yer Gereksinimleri. Merkezi olmayan bir sistem, ekipman mahalline gerek duyabilir ya da duymayabilir. Tasarım mühendisi veya mimarın tasarımına yansıyan yersel sınırlamalar nedeniyle, ekipman çatıya ve/veya dışarıda, binaya yakın bir yere konulabilir. Sistem elemanlarına bağlı olarak, binadaki chiller ve kazanlar için ilave yerlere gerek duyulabilir. Bunun gibi, merkezi olmayan sistemler boru ve kanalların geçirileceği bina şaftlarına gerek gösterebilir veya göstermeyebilir. Kurulum Maliyeti. Merkezi olmayan sistem olasılıkla en iyi kurulum maliyetine sahiptir. Bu özellik gerektiğinde satın alma yoluyla daha da iyileştirilebilir (Örneğin, ekipman bina kiralanırken yani insanlar binaya girdiklerinde satın alınabilir). İşletme Maliyetleri. Merkezi olmayan bir sistem, birden çok ekipman parçasını stratejik biçimde durdurup çalıştırarak işletme maliyetlerinden tasarruf sağlar. Pik enerji çekilmesi temelinde karşılaştırma yapıldığında büyük ve daha verimli çalışan merkezi sistemlere göre daha çekici olmayabilir. Bakım Maliyeti. Merkezi olmayan bir sistem, ekip- man doğru yerleştirildiğinde ve ekipman büyüklükleri ile ilgili aksesuarlar (örneğin filtreler) standardize edildi- ğinde, bakım maliyetlerinden tasarruf sağlayabilir. Güvenirlik. Tahmini hizmet ömürleri, büyük ve mer- kezi ekipmandan daha düşük olsa da, merkezi olmayan sistemler dayanıklı elemanlardan oluşur. Buna karşılık merkezi olmayan sistemler, insanların bulunduğu mahal- de bakım hizmeti gerektirebilirler. Esneklik. Bir çok farklı yere kurulabildiğinden, 5 TTMD Ocak Şubat 2013
6 merkezi olmayan sistemler yüksek bir esnekliğe sahip- tirler. Kontrol Düzeyi. Merkezi olmayan sistemler, soğutmada çoğu zaman doğrudan genleşmeyi (DX) ve on/off ısıtmayı kullanır. Bu adımsal kontrol, duyarlı kontrolün istenmediği veya gerekli olmadığı yerlerde mahal sıcak- lığında önemli oynamalara neden olur. Bir uyarı olarak, adımsal soğutma DX biriminin büyük seçilmesine, iç mahalde nem düzeyinin yüksek olmasına ve bağlı olarak küf ve yosun üremesine neden olur. Ses ve Titreşim. Gürültü düzeyi, büyük merkezi sistemlerdeki kadar olmasa da, merkezi olmayan sistemlerde çoğu zaman gürültülü ekipman bina sakin- lerine yakın yerleştirilir. Birincil Ekipman Binalar için seçilen merkezi ve merkezi olmayan ekipmanın seçimi, iyi düzenlenmiş HVAC analizi ile sistem raporuna ve birincil ekipmanla buna ait elamanların seçimi, seçim raporunda belirtilen faktörlere bağlıdır (Bir Sistemin Seçimi başlıklı kısma bakınız). Birincil HVAC ekipmanı; ısıtma ekipmanını, hava ve su dağıtım ekipmanlarını ve soğutma ekipmanını içerir. Bir çok HVAC tasarımı aydınlatma araçlarından, insanlardan ve ekipmandan ısıyı geri kazanarak ekipman büyüklüklerinin azaltılmasına yönelir. Çevresel kısımlar ısıtma gerektirirken, göbekte soğutulması gereken alanlar içeren binalarda, ısı geri kazanım sistemlerinden birisi çevre kısımlarını ısıtmakta kullanılabilir. Malzeme ve enerjinin tekrar kullanımı ve geri kazanımı dikkate alındığında sürdürülebilir tasarım ayrıca önem kazanır. Bölüm 8 ısı pompaları ile bazı ısı geri kazanım uyar- lamalarını, Bölüm 33 Güneş enerji ekipmanını ve Bölüm 44 hava-hava enerji geri kazanımını açıklamaktadır ASHRAE Handbook Applications cildindeki 35. Bölüm Enerji Yönetimi ni, 40.Bölüm Enerji Gözlemlerini ele almaktadır ASHRAE Handbook Fundamentals cildinin 17. Bölümü sürdürülebilir tasarım hakkında bil- giler içermektedir. Enerji tasarrufu konusundaki araştırmalar, mahalde enerji üretimini temel alan birlikte üretim veya toplam enerji sistemlerinin HVAC projesine eklenmesi biçi- minde genişlemiştir. Bu işlevin ekonomik geçerliliği, gaz ve elektrik tüketim miktarları arasındaki fark ve elektriğin ısıtma talebine oranı ile belirlenir. Bu sistem- lerde, üreteç den çıkan atık enerji HVAC ekipmanına aktarılır (örneğin bir santrifüj makineyi tahrik eden türbinlere veya bir absorpsiyon chillere). Bölüm 7 toplam enerji sistemlerini kapsamaktadır. Atık ısı kazanları gibi, alternatif yakıt kaynakları, artık yakıt kaynakları arasında düşünülmekte ve HVAC uygulamalarına yönelik seçimlerde kullanılmaktadır. Isıl depolama, bir diğer maliyet kazanım kavramı olup, soğutulmuş suyun veya buzun pik dışı dönemlerde üretilmesini sağlar. Isıl depolama, ısıtma için sıcak suyun depolanmasında da kullanılabilir. Bir çok elektrik üretim firması pik dönemlerdeki güç kullanımına ciddi bedeller getirmekte, pik dışı kullanıma da teşvikler vermektedir. Yazın soğutma yükü düzeyini düşürmek için yerleştirilen ısıl depolama kapasitesi, kış kullanımı için de olanak sağlar ve ısı geri kazanımı yönünden önemli bir seçeneği ortaya koyar ASHRAE Handbook Applications cildindeki 34. Bölüm ısıl depolama hakkında daha fazla bilgi içermektedir. Buz depolama sistemlerinde, bilinen soğutulmuş su sitemlerindekinden daha soğuk hava elde edilebilir. Bu soğuk hava, fan ve kanalların daha küçük boyutlarda olmasını sağlarken, bu yolla bir maliyet kazanımı da getirir. Bu tür yaşam çevrimsel kazanımlar, ısı deposu ve buz yapımı için kullanılan enerjiyi dengelemektedir. Benzer biçimde, ısıtmada kullanılmak üzere sıcak su da depolanabilir. Isıtma Ekipmanı Merkezi bir sistemi kullanarak bir mahalli ısıtmanın birincil ekipmanları buhar kazanlarıyla, su ısıtma kazan- larıdır. Bu kazanlar (1) hem konfor hem de proses ısıtması için kullanılabilir, (2) yüksek veya düşük basınçlar üretmek üzere yapılmışlardır, (3) sıvı yakıt, kömür, elektrik, doğal gaz ve bazen de atık enerjiyi yakıt olarak kullanır. Düşük basınçlı kazanlar buhar için kpa, sıcak su için 1100 kpa ve 120 C lik bir sıcaklık limitiyle üretilirler. Bütün yardımcı ekipman ve aracın fabrikada monte edildiği paket kazanlar da bulunmaktadır. Elektrotlu veya elektrikli kazanlar sıcak su veya buhar üretimi amacıyla kullanılabilirler. Bölüm 27 Kazanlar ve Bölüm 23 Hava Isıtma Serpantinleri hakkında daha ayrıntılı bilgi içermektedir. Buhar veya sıcak su, bir üniversite kampusu veya kent merkezinde olduğu gibi, merkezi bir santralden sağlandığında, binaya giren enerji hatları standartları karşılamalıdır. Projenin sistem analizi aşamasında, maliyetleri, bulunabilirliği ve özel hizmet gereksinim-lerini belirleyebilmek için, enerji üretici firma ile bağlantı kurulmalıdır. Birincil ısıtma sistemi seçilirken, düşünülen yakıt türünün maksimum verimi sağlaması gerekmektedir. Bölüm 26 da değişik türden birincil ısıtma elemanı için brülörlerin tasarımı, seçimi ve işletimi hakkında ayrıntılı bilgi verilmektedir ASHRAE Handbook Fundamen- tals Bölüm 18 yakıt türlerini, özelliklerini ve doğru yanma faktörlerini açıklamaktadır. Hava Dağıtım Ekipmanı HVAC sistemleri için birincil hava dağıtım ekipmanı, paket, fabrikasyon ve özel üretim ya da, yerinde üretim biçiminde sınıflandırılır. Büyük sistemler 4 cogeneration 5 generator 6 TTMD Ocak Şubat 2013
7 için havalan-dırma ekipmanının önemli bir kısmı santrifüj veya aksiyal fanları kullanırsa da, plenum fanları da sıklıkla kullanılır. Paket ve üretilmiş HVAC ekipmanında san- trifüj fanlar sıklıkla kullanılmaktadır. Aksiyal fanlar genellikle, yerinde üretilen veya özel üretim sistemlerinin bir parçası olarak kullanılır. Her iki tür fan da endüstriyel proses ve yüksek basınçlı blower olarak kullanılmaktadır. Bölüm 18 fanları, Bölüm 16 ve 17 havalandırma eleman- ları hakkında bilgileri kapsamaktadır. Soğutma Ekipmanı Bölüm 5 ve Bölüm 4 deki ekipmanlar kısmı, bir mahalde istenen çevresel koşulları sağlamakta kullanılan birincil soğutma ekipmanlarını özetlemektedir. Üniversite kampusları veya büyük bir kentin merkez bölümünde olduğu gibi, soğutulmuş su bir merkezi birimden sağlan- dığında, maliyet, bulunabilirlik ve özel hizmet gerek- sinimlerini saptamak üzere enerji ve su sağlayan firma- larla bağlantı kurulmalıdır. YER GEREKSİNİMLERİ Bina tasarımının ilk aşamasında, tasarım mühendisi proje için optimal bir HVAC tasarımı üretmek üzere gerekli bilgilere nadiren sahip olur. Bölüm 4 deki Yerle İlgili Hususlar kısmında belirtildiği gibi, nihai tasarım mühendisin önerdikleri ile mimarın yapabilecekleri ara- sında bir orta yol bulmak biçiminde gelişir. Diğer durumlarda nihai tasarım ve yer gereksinimleri, merkezi veya merkezi olmayan sisteme karar verme durumundaki bina sahibi tarafından öne sürülebilir. Ekipman Odaları Bir çok binada mekanik ve elektriksel ekipman mahalli bina brüt alanının %6 9 u arasında iken, bu değer yaklaşık olarak %4 9 arasında değişir. Bu mahal HVAC, sıhhi tesisat, elektrik ve yangından korunma ekipmanı ile elektrik ve mekanik tesisatın dağıtımında kullanılan bina şaftlarını da içerebilir. Ekipman odalarının çoğu, (1) boru ve iletken uzun-lukları ile çaplarını en düşük tutmak (2) şaft yerleşimini basitleştirmek ve (3) bakım ve işletme işlemlerini merke-zileştirmek amacıyla merkezi bir yere kurulur. Boru ve kanal uzunluklarını azaltan merkezi bir yerleşim, fan ve pompa motorlarının de küçülmesine, böylece işletme maliyetlerinde kazanıma yardımcı olur. Buna karşılık bir çok nedenle, bütün mekanik ve elektriksel ekipman odaları merkezi olarak yerleştirilmez. Her durumda, yer gereksinimini azaltmak, bakım ve işletmeyi merke-zileştirmek ve elektrik sistemini basitleştirmek amacıyla ekipmanların olanaklı olduğunda bir arada bulundurul- ması gerekir. Ekipman odaları, ekipmanın büyüklüğüne ve hava ve/veya su dağıtımının karmaşıklığına bağlı olarak 3 5 m arasında net yükseklik gerektirir. Ana elektrik trafoları ve kontrol ekipman odaları elektrik giriş noktasına pratik bir yakınlıkta kurulur. Eğer bir acil durum jeneratörü bulunuyorsa, bu ekipman (1) acil durum elektrik yük-lerine, yanma ve soğutma havası ile yakıt kaynaklarına yakınlık, (2) egzoz gazlarının dış mahalle doğru biçimde boşaltılması, (3) gürültünün kontrol edilmesi düşünü-lerek yerleştirilmelidir. Merkezi Ekipman Odaları. Isıtma ekipmanı odası (kazan dairesi) kazanları ve olasılıkla kazan besleme birimlerini (buhar kazanı için), su tasfiye ekipmanını, pompa ve ısı eşanjörlerini, basınç düşürme elamanlarını, hava kompresörlerini ve diğer bazı elemanları barındırır. Soğutma ekipman odası, chillerleri, ve olasılıkla soğu-tulmuş su ve kondenser suyu pompalarını, ısı eşanjör-lerini, iklimlendirme ekipmanını, hava kompresörlerini ve diğer bazı elemanları içerir. Bu odaların tasarımında düşünülmesi gerekenler şöyle özetlenebilir: (1) ekipman büyüklük ve ağırlıkları, (2) yerleşim ve yer değiştirme, (3) yanma ve havalandırma havasına ilişkin mevcut düzenlemeler, (4) komşu mahallere ses ve titreşim ile- timi. Soğutma odalarının tasarımında ASHRAE Standart 15, Mekanik Soğutma Güvenlik Standardı na başvurul-malıdır. Bazı iklimlendirilmiş binalarda su soğutma kulesine veya diğer türden bir ısı atma elemanına gerek bulunur. Eğer su soğutma kulesi ve su soğutmalı kondenser zemin seviyesinde yerleştiriliyorsa, (1) binadaki kule gürültü- sünü azaltmak, (2) kuleden çıkan havanın ve taşınan nemin camlarda sislendirme, bina cephelerinde kirlenme yapmamasını sağlamak, (3) binaya çekilen havanın, kuleden çıkan hava tarafından kirletilmesini önlemek için, binadan en az 30 m uzakta konuşlandırılmalıdır. Su soğutma kuleleri araç park alanlarından aynı mesafede uzak tutularak, atomize olmuş kimyasallarla araç boyalarının bozulması önlenmelidir. Bölüm 35 ve 36 bu ekipman hakkında daha fazla bilgi içermektedir. Çoğu zaman ısıtma ve soğutma ekipmanını bir ara kata, çatıdaki bir kulübeye veya çatı üzerine yerleştirmek ekonomik olur. Elektrik işleri ve yapısal maliyetler yüksek olsa da, bunlar boru tesisatı, pompalar ve pompa-lama enerjisi ile, sıvı yakıt yakan kazanların baca gereksinimlerinde sağlanan ekonomiyle dengelenir. Aynı zamanda, yüksek binalarda çatıya yerleştirilen kazanlarda basınç gereksinimleri azalacağından, çatıdaki bir kulübeye yerleştirilen ekipmanın kurulum maliyetleri de daha düşük olur. Gaz ve fuel-oil sistemleri için yürürlükteki kod ve düzenlemelere uyulmalıdır. Bir yakıt tankının kaplaya-cağı yer kısıtlamaları yanında, kaçak halinde belirli çevresel ve güvenlik düşünceleri ile, doğal gaz, fuel-oil e göre üstünlüklere sahiptir. Ayrıca fuel-oil kaçak arama ve korunma sistemi önemli bir maliyet getirebilir. Kazana göre yakıt tankının yeri, ek pompalama sorunları ortaya koyar. 7 TTMD Ocak Şubat 2013
8 Enerji geri kazanım sistemleri, ısıtma ve/veya soğutma merkezinin boyutlarını düşürebilmektedir. İyi yalıtılmış binalar ile elektrik ve gaz fiyat yapıları, tasarım mühen-disini talebi sınırlama, çevre havasıyla soğutma ve ısıl depolama gibi enerji tasarrufu kavramlarını düşünmeye yöneltebilir. Fan Odaları Fan odası, HVAC fanları ile diğer bazı ekipmanı barındırır. Odanın hacmi, fanların, millerin, serpantinlerin ve filtrelerin sökülebileceği kadar geniş olmalıdır. Odanın yeri ve düzenlenmesi düşünülürken bu ekipmanın kurulumu, değiştirilmesi ve bakımı da dikkate alınma- lıdır. Bodrum katta bulunan ve dış havanın çekilmesi için bir yol içeren fan odaları sorun yaratır. Hava giriş panjurlarının yerleştirilmesi; bu elemanların pislik ve karla kapanarak, güvenlik, sağlık ve performans sorunları yaratması nedeniyle üzerinde dikkatle durulması gereken bir husustur. Binanın dış hava emiş yerlerine yakın olan araç park yerleri, emilen havanın kalitesini düşürebilir. İkinci ve daha yüksek katlarda bulunan fan odaları dış hava ve egzoz havasının ulaşımı açısından bir kolaylık sağlar. Fan odasının yerine bağlı olarak ekipmanın değiştirilmesi daha kolay olur. Gerekli fan odası miktarı genelde toplam döşeme alanı ile HVAC sisteminin merkezi olup olmamasına bağlıdır. Geniş döşeme alanlarına sahip binalar, her katta veya iki katta bir merkezi olmayan fan odalarına gerek gösterebilir. Yüksek binalarda her katta merkezi olmayan bir fan odası veya ilk kat için bir, aradaki katlar için bir ve üst katlar için bir merkezi fan odası gerektirebilir. Fan odasının yer seçiminde yaşam güvenliği önemli bir etkendir ASHRAE Handbook Applications cildinin 52.bölümü yangın ve duman yönetimini tartışmaktadır. Duman arama ve damperler konusunda eyalet ve yerel kodları ek kriterleri içerdiğinden bunlara başvurul- malıdır. Düşey Şaftlar Üç kattan daha yüksek olan binalar, mekanik, elektriksel ve telekomünikasyon hatlarının tesis içerisinde dağıtılması için düşey şaftlara gerek gösterir. Düşey şaftlar, binada boru ve kanalların dağıtımı için bir mahal oluşturur. Hava dağıtımı, HVAC besleme, dönüş ve egzoz havasına ait kanalları içerir. Eğer bir şaft dönüş plenumu olarak kullanılıyorsa, bunun hava sızdırmaz olmasını sağlamak için mimarla yakın bir koordinasyon sağlanmalıdır. Eğer şaft taze havanın merkezi olmayan birimlere getirilmesi için kullanılıyorsa, bu mahallin mekanik kodlara uygunluğu ve beklenen dahili basıncı karşılaması yönünden mimarla yine yakın bir iş birliği gereklidir. 6 UPS;uninterrupted power 7 supply plumbing Dağıtım boruları, ısıtma suyu, soğutulmuş su, kondenser suyu, buhar gidiş ve kondens dönüş borularından oluşur. Düşey şaft içerisinde bulunan veya binaya düşey olarak yerleştirilen diğer dağıtım sistemleri, elektrik kablo kanalları, telefon kablo kanalları, kesintisiz güç kaynağı iletim hatları (UPS), sıhhi tesisat boruları, yangın tesisat boruları pnömatik borular ve iletim hatlarıdır. Şafta giren ve çıkan kanal, boru ve iletim hatlarına ulaşımı kolaylaştırmak için, düşey şaftlar en azından iki yandan merdivenlere, elektrik kablo kanallarına ve asansörlere yakın olmamalıdır. Genellikle kenarların oranı 2:1 4:1 arasında olan şaft- ların üretimi geniş kare şaftlara oranla daha kolaydır. Dikdörtgen şekil ayrıca, fan odalarındaki ekipmandan şafta geçişi kolaylaştırır. Çok katlı binalarda, yatayda minimal kanal içeren merkezi bir düşey şaft uygun bir seçimdir. Bu uyarlama; (1) daha az maliyetli, (2) dengelenmesi daha kolay, (3) borular, kirişler ve aydınlatma araçları ile daha az kesişen, (4) mimara daha düşük kat yüksekliğinde çalışma olanağı veren bir yaklaşım oluşturur. Bu avantajlar, ayrıca düşey su ve buhar borularının dağıtımı için de geçerlidir. Şaftların sayısı binanın genişliği ve biçimine bağlıdır. Geniş binalarda, bir tek büyük şafta göre birkaç tane küçük şaft yapmak daha düşük maliyetli ve yer açısından daha avantajlıdır. Ayrı HVAC besleme, dönüş, egzoz hava kanalı şaftları, kanalların kesişmelerini önlemek için daha uygun bir yaklaşımdır. Boruların akış yönünde eğim kazanması gerektiğinden, yukarıdaki yaklaşım buhar gidiş ve kondens dönüş boruları için de geçerlidir. Tesisatın gelecekteki genişlemesi dikkate alındığında, üzerinde anlaşılan bir yüzde kadar şaft hacmine ekleme yapılmalıdır. Şaftın değişik yüksekliklerinde, katlardan ulaşım için kapıların ve ızgaraların bulunması da düşü- nülmelidir. Çatı Üstü (Rooftop) Ekipman Üç ya da daha az katlı binalarda, sistem analizi ve seçimi sonucu HVAC ekipmanı genellikle çatı üzerine veya havaya açık bir dış mahalle yerleştirilir. Küçük binalarda merkezi olmayan sistemler, merkezi olanlardan, özellikle birden çok kiracının birden çok HVAC ye gerek gösterdiği yerlerde daha avantajlıdır. Çatı üstü ekipmanın seçimi, genellikle kurulum maliyetine karşı işletme maliyeti ve ekipmanın beklenen hizmet ömrü değerlendirmeleri ile yapılır. Ekipmana Ulaşım Doğru tasarlanmış mekanik ve elektriksel ekipman odaları, ağır ve havaleli ekipmanın girişi, çıkışı ve bina içerisindeki hareketine izin vermelidir. Eğer ulaşım doğru düşünülmemişse, ekipmanın yer değiştirmesi ve bakım işlemleri çok maliyetli olabilir. Sistemler önemli ölçüde farklı olduğundan, seçilen sistemin blok yerleşimi yapılmaksızın, soğutma 8 TTMD Ocak Şubat 2013
9 ekipmanı ve kazanları barındıran odaların mahal gereksinimlerini tahmin etmek oldukça güç bir işlemdir. Blok yerleşimler tasarım mühendisine, uygun ulaşım ve servis uygulana-bilirliğine sahip ekipman odalarını tasarlama olanağı verir. Bu tür yerleşimler tasarımın ön aşamalarında mimar ve mal sahibi ile tartışmalar yürütülürken de uygulanabilir. Ancak bu şekilde bir tasarım mühendisi işlerli ve ekonomik bir tasarım yapıp yapmadığını doğrulayabilir. HAVA DAĞITIMI Kanallar, koşullandırılmış havayı bir alana olanak oranında doğrudan, sessiz ve ekonomik biçimde dağıt- malıdır. Binaların yapısal olanakları genellikle bir orta yol bulmayı gerektirirken, çoğu zaman kanallar için kullanılabilecek derinliği de sınırlar. Bölüm 9 da bazı küçük ısıtma ve soğutma sistemleri için hava dağıtımı ele alınmaktadır ASHRAE Handbook Fundamentals cildinin 34.Bölümü mahalde hava dağıtımı ile kanal tasarımını kapsamaktadır. Tasarım mühendisi kanal tasarımını bina ile ve diğer mekanik, elektriksel, telekomünikasyon sistemleri ile bir- likte düşünmelidir. Ticari projelerde, mühendisin genel- likle döşemeden döşemeye yüksekliği azaltması istenir. Bunun sonucunda, kanallar için kullanılabilir ara mesafenin azalması tasarımcı için üstesinden gelinecek en önemli sorunu oluşturur. Kurumsal ve bilişim teknolojisi binalarında, duyarlı, karmaşık mekanik, elektriksel ve iletişim hatlarının kurulumu için döşe- meden döşemeye daha fazla bir yüksekliğe gerek duyulur. Özellikle duman egzozu, parçacık ve/veya toz toplan- ması ve diğer proses egzozları gibi egzoz sistemleri, özel tasarım düşüncelerini gerektirir. Yakalama hızı, kanal malzemesi, ilgili fiting ler ve imalat bu tür bir tasarımda doğru, verimli ve yürürlükteki kodlara uygun bir sonuç elde edebilmek için düşünülmesi gereken parametrelerden bir kaçıdır. Ek bilgiler için 2003 ASHRAE HVAC Applications cildinin 29 ve 30. Bölüm- lerine başvurulabilir. Hava Terminal Birimleri Düşük hızlı, tüm hava sistemleri gibi bazı durumlarda, hava bir panjur, bir menfez ya da bir difüzör içerisinden geçerek besleme kanalından doğrudan koşullandırılan mahalle girebilir. Orta ve yüksek hızlı sistemlerde, bir ara cihaz normalde hava hacmini kontrol eder, basıncı düşürür ya da her ikisini yapar. Değişik terminal birimleri söz konusudur; (1) indüksiyona bağlı olmaksızın (karışım havası önce düşük basınçlı bir kanal sistemine oradan mahalle verilir) tavandaki plenum havası ile merkezi ya da merkezi olmayan fan sisteminden gelen havayı bir fan yardımı ile karıştıran, fan üflemeli terminal birimleri, (2) mahalle verilen hava miktarını değiştiren değişken hacimli (VAV) terminal birimleri (bu hava önce düşük basınçlı bir kanal sistemine alınıp, sonra koşullandırılan mahalle verilebilir veya terminal birim bir hava difüzörü içerebilir), (3) primer havanın hacmini kontrol eden, dönüş havasını indükleyen ve karışım havasını düşük hizalı kanal sistemi yoluyla mahalle dağıtan, tüm hava terminal birimi, (4) indüklenmiş hava akımında bir serpantin içeren hava su indüksiyon terminal birimi. Hava terminal birimleriyle ilgili daha fazla bilgi Bölüm 17 de bulunmaktadır. Kanal Yalıtımı Yeni bina veya tadil edilen bina projelerinde HVAC besleme kanalları enerji kod gereklerine uygun biçimde kurulmalıdır. ASHRAE Standart 90.1 in 9.4 Bölümü ve 2001 ASHRAE Handbook Fundamentals Bölüm 34 hava terminal birimleriyle ilgili daha fazla bilgi içermektedir. Tavan ve Döşeme Plenumları Çoğu zaman, asma tavan ve bunun üzerindeki döşeme betonu, kanal işlerini azaltması yönünden, dönüş havası plenumu olarak kullanılabilir. Bir çok kod, dönüş havası plenumunda yanıcı gazların bulunmasını yasakla-dığından, yeni ve tadil edilen binalarda bu yaklaşımı kullanmadan önce yürürlükteki kodların incelenmesi ye- rinde olur. Panellerin yan yana döşenmesi biçimindeki tavan plenumları, yüksek binalardaki baca etkisi bulunan veya asansörlerin negatif basınç yarattığı yerlerde çok iyi sonuç vermez. Eğer plenum düşük basınçlı bir alana sızıntı yaparsa, dış kapı açılıp kapandığında paneller yerinden çıkarak aşağı düşebilir. Çatı mahallinin hemen altındaki bir dönüş havası tavan plenumunda bulunan sıcaklık, iklimlendirme mevsiminde kanallı bir dönüş sistemindekinden 2 3 K daha yüksektir. Bu durum, mahalle ısı kazançlarını azalttığından altta bulunan mahal için bir avantajdır. Bunun aksine, bir çatı düzeyinin hemen altındaki dönüş havası plenumu ısıtma mevsiminde kanallı dönüş sistemlerinden daha düşük hava sıcaklığına sahip olduğundan bu durumda, ek bir ısı gerekli olabilir. Hemen altta bulunan ve bir plenum hacmiyle yüksel- tilmiş olan döşemeler de dağıtım ve/ veya dönüş havası için yatay dağıtım olanağı sunarlar. Bu yaklaşım bilgisayar odaları ile temiz odalar için çok yaygın olup şimdilerde diğer HVAC uygulamalarında da kullanılmak- tadır. İş hanı gibi binalarda, yer değiştirme havalandır- ması veya döşeme altı hava dağıtımı, kurulum maliyetlerini azaltmak üzere yüksek döşemeyi plenum olarak kullanır. Bu sistem, mahallin insan bulunan yerlerine hava dağıtımını geliştirir ASHRAE Handbook HVAC Applications cildindeki 32.Bölüm 8 block layout; kazan,soğutma makinesi gibi ekipmanların boyutlarına sahip prizmatik elemanların yerleştirilerek mahal hacminin belirlenmesi 8 capture velocity 9 TTMD Ocak Şubat 2013
10 ve 2001 ASH- RAE Handbook HVAC Applications cildindeki 32.Bölüm Yer değiştirme havalandırması ile döşeme altından hava dağıtımı hakkında daha fazla bilgi içermektedir. BORU TESİSATI Boru tesisatı, HVAC ekipmanından gelen veya bu ekipmana giden ısıtma suyu, soğutulmuş su, kondens suyu, yakıt, gaz, buhar ile yoğuşum suyu drenajını olanak oranında sessiz, doğrudan ve ekonomik biçimde taşıyan elemanlardır. Borularda P-döngüleri, akış yönünde eğimlendirme ve yüksek noktalardan havanın atılması gibi gereklilikler için binanın yapısal olanakları genellikle mekanik ve elektriksel koordinasyonu gerektirir ASHRAE Handbook Refrigeration cildindeki 35.Bölüm, boru tasarımı ve dağıtımını ele almaktadır. Boru Sistemleri HVAC boru tesisatı iki kısma ayrılabilir: (1) merkezi ekipman odasındaki tesisat, (2) HVAC ekipmanından gelen veya bu ekipmana giden ısıtma suyu, soğutulmuş su, kondens suyu, yakıt, gaz, buhar ile yoğuşum suyu drenajını bina içerisinde taşıyan ve ileten tesisat. Bu kitabın arasındaki bölümleri değişik ısıtma ve soğutma tesisat borularını ele almaktadır ASHRAE Handbook Refrigeration, 1 4 arasındaki ve 32. Bölümleri soğutkan boru uygulamalarını kapsamaktadır. Ekipman odasındaki ana boru tesisatı, soğutkan, ısıtma suyu, soğutulmuş su, kondenser suyu, sıvı yakıt, gaz, buhar ve kondens boşalma ve dönüş borularını içerir. Buhar kazanlı merkezi santrallerdeki tesisata kazan besleme suyu ve blöf boruları da dahildir. Boru Yalıtımı Yeni ve tadil edilen bina projelerinde kod gereklerine bağlı olarak bazı boru tesisatları kullanılabilir veya kullanılmaz. ASHRAE Standart 90.1 ve 2001a ASHRAE Handbook Fundamentals cildinin 25. ve 35. bölümleri yalıtım ve hesaplama yöntemlerine ilişkin bilgileri içermektedir. SİSTEM YÖNETİMİ Optimum HVAC sistemini seçerken, sistem yönetimi önemli bir husustur. Bir ekipmanı başlatan ve durduran zaman saati kadar basit olabildiği gibi, birden çok geniş, merkezi sistemlere, küçük merkezi olmayan sistemlere geniş bir kampusa hizmet veren bilgisayarlı sistem yönetim yazılımları gibi karmaşık bir yapıda da olabilir. Otomatik Kontroller Temel HVAC yönetim sistemi olarak, elektrikli, pnömatik veya elektronik kontrol sistemleri mevcuttur. Uygulamaya bağlı olarak, tasarım mühendisi mal sahibinin ısıtma, soğutma ve havalandırma gereklerine uygun maliyet etkin basit bir sistem önerebilir ASHRAE Handbook HVAC Applications cildinin 46. bölümü ve 2001 ASHRAE Handbook Fundamentals 15. bölümü otomatik kontrolle ilgili daha ayrıntılı bilgiler içermektedir. HVAC kontrol sistemlerinin ikinci düzeyi, elektrik veya pnömatik damper ve valf çalıştırıcılı, direkt dijital kontrol sistemleridir (DDC). Otomatik kontrolün bu ileri biçimi, enerji gözlem ve enerji yönetim yazılımını da içerebilir. Bu uyarlama ayrıca bir modem aracılığı ile büroda bulunan bir bilgisayar yardımı ile enerji yöneti- cisinin ulaşımına sunulabilir. Modern bilgisayarlı kontrol sistemlerinde bina büyüklüğünün ya hiç etkisi yoktur veya çok küçük bir etkiye sahiptir. En küçük projelerdeki en küçük sistemlere bile, programlanabilir kontroller bağlanabilmektedir ASHRAE Handbook HVAC Applications cildinin 41.bölümü bina işletim dinamik- lerini kapsamaktadır. Otomatik kontroller HVAC ekipmanına ön paketleme veya ön bağlama biçimde uyarlanabilir. Sistem analiz ve seçiminde tasarım mühendisinin bilinen otomatik kontrol sistemleri yerine ön paketlemeli sistemlerin yararlarını da analize dahil etmesi yerinde olur. Piyasada bulunan HVAC kontrolleri bunların kapasite- lerinin diğer yeni ve mevcut kontrollere uyarlanabilir olması gereklidir ASHRAE Handbook HVAC Applications cildinin 39.bölümü bilgisayar uygulama- larını tartışmakta, ASHRAE Standart 135 bina otomas- yon sisteminin ara bağlantılarını ele almaktadır. Bilgisayar ve doğru yazılımlar kullanarak tasarım mühendisi ve bina yöneticisi tam bir yönetim sistemi oluşturabilir. Gelişkin ve kapsamlı bir bina yönetim sistemi, HVAC sistem kontrolünü, enerji yönetimini, işletme ve bakım yönetimini, tıbbi gaz sistemi gözlem- lerini, yangın alarm sistemini, aydınlatma kontrolünü, diğer raporlama ve gidişi saptama yazılımlarını içerir. Bu sistem mal sahibinin bilgisayar sistemi ve internet üzerinden ulaşılabilir olma ve entegre özellikler de taşıyabilir. Diğer düşünülmesi gereken ara bağlantılar, mal sahibinin bilgisayar sistemi ile bütünleştirmek isteye- bileceği, bilgisayar destekli çizim (CAD), dijital fotoğraf, sesli görsel video sistemleri ile diğer tüm proaktif tesis yönetim sistemleridir. Bilgisayarlı bakım yazılımı kullanan, öncül, koruyucu ve gerçek zamanlı bakım işlemleri (CMMS) de üzerinde durulması gereken diğer bir husustur. 10 displacement ventilation; egzoz yoluyla mahalden atılan havanın yerine taze hava verilmesi. 10 TTMD Ocak Şubat 2013
11 STANDARTLAR ASHRAE Safety standard for refrigeration systems. ANSI/ ASHRAE Standard ASHRAE Ventilation for acceptable indoor air quality. ANSI/ ASHRAE Standard ASHRAE Energy standard for buildings except low-rise residential buildings. ASHRAE/ IESNA Standard ASHRAE BACnet A data communication protocol for building automation and control networks. ASHRAE Standard DDC,direct digital control 11 software 12 CAD;computer aided drawing 13 predictive 14 CMMS, computerized maintainance management software 11 TTMD Ocak Şubat 2013
12 Klima Santrali Hijyenik Paket Klima Havuz Nem Alma Santrali Kabinli Fan Coil Gizli Tavan Tipi Fan Coil Isı Geri Kazanım Ünitesi Hava Soğutmalı Soğutma Grubu Su Soğutmalı Soğutma Grubu Absorbsiyon Chiller Sudan Havaya Isı Pompası (Water Source Heat Pumps-WSHP) Sudan Suya Isı Pompası Hassas Kontrollü Klima MERKEZ FABRİKA : İstanbul Yolu 37. Km. Kazan - ANKARA Tel: +90 (312) (pbx) Faks: +90 (312) Ankara Bölge Müdürlüğü : 53. Cd Sk. Ulusoy Plaza No: 9/ , Çukurambar - ANKARA Tel: +90 (312) Faks: +90 (312) İstanbul Bölge Müdürlüğü : Atatürk Mh. Atatürk Blv. Üntes İş Merkezi No: , Küçükbakkalköy, Ataşehir - İSTANBUL Tel: +90 (216) Faks: +90 (216) İzmir Bölge Müdürlüğü : Teknik Malzeme İş Merkezi Sk. No: 5 Gıda Çarşısı, Yenişehir - İZMİR Tel: +90 (232) Faks: +90 (232) Adana Bölge Müdürlüğü : Fuzuli Cd. Galeria İş Merkezi 2. Kat No: , ADANA Tel: +90 (322) Faks: +90 (322) TTMD Ocak Şubat 2013
84. Sayının ekidir. Bahri Türkmen (Başkan) Dr. Celalettin Çelik (Başkan Yardımcısı) Birol Eker (Başkan Yardımcısı) Hakan Bulgun (Başkan Yardımcısı) Züleyha Özcan (Genel Sekreter) Fuzuli Topal (Sayman Üye)