AHU’lar İçin Soğutma Stratejilerinde Adyabatik Nemlendiricilerin Önemi
Condair Türkiye Genel Müdürü Gökhan Yalınay, AHU'larda evaporatif soğutma için adyabatik nemlendiricilerin nasıl kullanılacağı hakkında bilgi verdi.
Yalınay şu bilgileri aktardı: “Evaporatif veya adyabatik soğutmanın fiziği, bazen atıfta bulunulduğu gibi, bir enerji aktarımına dayanır. Su, sıvı halden gaz haline dönüşürken enerji harcar. Bu enerji havadan ısı veya termal enerji şeklinde alınır.
15°C'de bir litre suyu buharlaştırmak için yaklaşık 680W termal enerji kullanılır. Bu, atmosfere buharlaştırılan her bir litre su için 680 W evaporatif soğutma elde edildiği anlamına gelir.
Mekanik bir soğutucunun 680 W soğutma sağlaması için yaklaşık 226 W elektrik enerjisi tüketecektir. Bununla birlikte, tek bir evaporatif nemlendiricinin 1.000 kg'ın üzerinde nemlendirme ve sonuçta 680 kW'lık bir soğutma sağlaması yarım kW'tan daha az elektrik enerjisiyle çalışması ile mümkündür. Şaşırtıcı bir şekilde bu değer, çok benzer miktarda elektrik enerjisiyle mekanik bir soğutma sisteminden sağlanan soğutmanın 500 katından fazladır. Ancak, evaporatif soğutma kullanma potansiyeli, havanın ne kadar nem emebileceği ile sınırlıdır ve bağıl neme bağlıdır. Hava zaten çok nemliyse, evaporatif soğutmanın etkisi sınırlıdır. Ancak bazı AHU stratejileri, çok nemli iklimlerde bile evaporatif soğutmadan büyük ölçüde fayda sağlayacağından, hesaplamalarda mutlaka dikkatlice gözden geçirilmelidir.
Üç ana AHU içi evaporatif soğutma stratejisi vardır; doğrudan evaporatif soğutma, dolaylı evaporatif soğutma ve egzoz havası evaporatif soğutma dediğimiz bir başka dolaylı yöntem.
Doğrudan evaporatif soğutmada, AHU taze dış havayı alır ve adyabatik bir nemlendiriciden geçirerek daha nemli ve soğuk hava olarak iç ortama verir. İç mekân havasının belli bir oranı sürekli olarak dışarıya verilir, böylece daha fazla soğutulmuş ve taze hava içeri girmiş olur. Bu strateji, sıcak ve kuru iklimler ve yüksek düzeyde havalandırmaya sahip olabilecek binalar için idealdir. Ancak, nemlendiriciden gelen suyun buharlaşması büyük ölçüde gelen havanın onu emebilmesine bağlı olduğundan, çok nemli ortamlarda çok kullanışlı değildir.
İkinci strateji dolaylıdır. Bu stratejideki klima santrali iki ayrı hava akımı ile çalışmaktadır. Soğuk dış hava, AHU fanı ile emilerek bir ısı eşanjörü üzerinden geçirilir ve tekrar dışarı atılır. Bina içinden emilen sıcak hava yine aynı ısı eşanjöründen geçirilir ve ardından binaya geri verilir. Her iki hava akımı fiziksel olarak karışmaz, ancak daha soğuk olan dış hava akımı, ısı eşanjörü aracılığıyla daha sıcak olan iç hava akımını soğutmak için kullanılır.
Normal olarak bu, bir binayı herhangi bir evaporatif soğutma sistemi olmadan bile soğutabilir, ancak ısı eşanjöründen önce dış hava akımına bir evaporatif nemlendirici uygularsanız, bu dış havanın sıcaklığını düşürür ve sistemden daha da fazla soğutma elde edersiniz. Bununla birlikte bu sistem, nemlendirmeden önce veya sonra dışarıdaki havanın içerideki havadan daha soğuk olmasına dayanır. Doğal olarak bu uygulama, çok sıcak ve nemli iklimlerde en etkili strateji olmayabilir.
Ancak, Türkiye gibi ılıman iklimlerde, bu strateji, dışarıdan binaya kirletici partikül sokma riskini azalttığı için veri merkezleri veya diğer güvenli binalar için idealdir. Bununla birlikte, bunun bir havalandırma sistemi olmadığı unutulmamalıdır, bu nedenle temiz havanın yine de başka bir yöntemle verilmesi gerekir.
Üçüncü strateji, dolaylı egzoz havası evaporatif soğutmasıdır. Bu yöntem de bir ısı eşanjörü kullanır. Sıcak hava odadan emilir ve mümkün olduğunca %100 RH'ye yakın doymuş olacağı bir nemlendiriciden geçirilir. Bu, havayı ısı eşanjöründen geçmeden ve ardından dışarı atılmadan önce mümkün olduğunca soğutur. Dışarıdan emilen taze hava ise nemlendirilerek egzoz edilmiş oda havası ile soğutulmuş olan ısı eşanjöründen geçirilir.
Isı değişimi, gelen havanın sıcaklığını birkaç derece azaltabilir, bu mekanik soğutma ihtiyacının yerini almaz ancak gerekli kapasiteyi önemli ölçüde azaltabilir. Nemlendiricinin soğuttuğu oda havası her zaman nemi emebilecek kadar kuru olduğundan, bu strateji sıcak ve nemli bölgelerde de kullanılabilir.
Telekomünikasyon sektöründe birlikte çalıştığımız bir müşterimiz, doğrudan evaporatif soğutma stratejisi kullanarak soğutma amaçlı enerji tüketimini %80 oranında azaltmayı başardı. Dış şartların elverişli olduğu bölgelerde mahali soğutmak için mekanik soğutucular kullanmak yerine doğrudan evaporatif soğutma stratejisi kullanan bir klima santrali uygulaması ile %100 taze hava beslemesi yapılabilir. Sistem kış aylarında, evaporatif soğutmaya ihtiyaç duymadan serbest soğutma modunda çalışır, dış sıcaklık yaklaşık 20°C'ye yükseldiğinde evaporatif soğutucu devreye girer ve soğutma kapasitesini artırır. Bu sistem ile iç mekân hedef değerine başarılı bir şekilde ulaşması sağlanır. Condair Grubu, ticari ve endüstriyel uygulamalar için enerji tasarruflu, hijyenik ve yenilikçi teknolojilerle, nem kontrolü ve evaporatif soğutma alanında dünyanın önde gelen uzmanıdır. Condair, Türkiye'de sistem tasarımı, tedarik, işletmeye alma, bakım ve yedek parça sunan grup şirketi Condair Nemlendirme A.Ş. tarafından temsil edilmektedir.”