Kanal Tasarımı Efsane Avcıları
1. Rehberi (Manual D) ile tasarlanan kanallar kendi kendini dengeler.
Kanal sistemleri kendi kendini dengelemezler. Kendi kendini dengeleyebilen bir kanal sistemine en yakın olanı, üfleme menfezi olan her odaya konulacak bir dönüş kanal sistemi ile gerçekleştirilebilir. Ama bu sistem pratik değildir ve pratikte başarılması zordur. Kurulan kanallar, nadiren kağıt üzerindeki gibi işlev görürler. Bu sebepten kanal sistemleri, kurulumdan sonra uygun test ve dengeleme yöntemleri ile ayarlanmalıdırlar.
2. Dönüş menfezlerinin boyutlandırılması kolaydır, pratik olarak ton başına 100 inç2 kullanın.
Büyük menfez üreticilerine göre, dönüş menfezleri bu şekilde boyutlandırılmazlar. Bu şekilde boyutlandırıldıklarında sonuç olarak :
• Zayıf Hava Akışı
• Menfezlerdeki Yüksek Hava Debisi Sebebiyle Gürültü
• Zayıf Filtre Performansı
• Artan Kanal Kaçak Miktarı gerçekleşir.
Hart & Cooley’den Dave Fetters, pratik olarak, menfezin brüt alanı baz alındığında, her bir inç2 için 2 cfm hava geçmelidir.
Örnek verecek olursak, 20 inç x 25 inç bir menfezin, 500 inç2 brüt alanı vardır. (500 x 2 cfm = 1.000 cfm). Bu yaklaşımı kullanarak, iki adet 20 inç x 25 in dönüş menfezi, 5 tonluk bir HVAC sisteminin 2000 cfm havayı, kanalda kaçağa sebebiyet vermeden, HVAC sisteminin fanına geri getirmesine yeterli olacaktır.
Kanal tasarımındaki yaygın inanışın, ton başına 144 in2 olmasından ötürü, ortalama sistem dönüşü % 30 hatta daha fazla oranda küçük tasarlanmaktadır.
3. 4 tonluk bir ünite için, 20 inç x 20 inç filtre menfezi yeterlidir.
Bu çok yaygın bir uygulama olsa da uygun şekilde çalışmaz. ‹nç kare başına 2 cfm kuralı kullanıldığında, 20 inç x 20 inç, 400 inç2’lik bir brüt alan yapar ve bu da tavsiye edilen hava akımını 800 cfm olduğunu gösterir. 800 cfm, iki ton havadır, dört değil. Bu sebepten, bir adet daha 20 inç x 20 inç dönüş menfezine ihtiyaç vardır.
4. Kanalları contalayın. Bu, konfor ve performansta büyük iyileşme sağlayacaktır.
Performans iyileşmesi, ilk olarak kanalların doğru biçimde boyutlandırılması ile daha sonra güzelce contalanması ile artar. Kaçak olan kanallar, mahallerde basınç dengesizliklerine neden olur. Tavan arasındaki besleme kanallarında meydana gelen kaçaklar, negatif basınç yaratarak istenmeyen infilitrasyona sebebiyet verirler. Koşullandırılmış mahalde doğal emişli gaz cihazları var ise, emiş yönü tersine dönerek, karbon monoksit zehirlenmesine yol açabilir. Bu yüzden kanalları contalamalıyız.
Buna karşın, olması gerekenden daha küçük olarak boyutlandırılmış kanallar contalandığında, muazzam statik basınç seviyelerine ulaşarak düşük evaporatör çıkış sıcaklıklarına neden olurlar. Bu da kompresörün mekanik arızasına sebebiyet verir. Bu sebepten düşük boyutlandırılmış kanalları contalamayın. Doğru boyutlandırıp sıkı contalama yapın.
5. Daktilatörde 0.1 inç su sütunu sürtünme kaybı kabulü, besleme kanallarında her zaman doğru boyutlandırmayı sağlar.
Çoğunlukla konfor uygulamalarında, bu bilgi olması gerekenden daha küçük boyutta besleme kanallarına sebebiyet verir. Konfor uygulamalarında 0.1 inç su sütunu değeri, besleme kanallarının maksimum sürtünme kaybı değeri olarak kullanılmalıdır.
Bu yanlış boyutlandırılmış kanallar Btu’ları mahallere taşıyamayarak istenilen konfor seviyesine ulaşılmasını engeller ve gürültülü besleme menfezlerine sebebiyet verirler.
Bu olgu, kendine has kanal hesabı olan esnek kanallarda da geçerlidir. Beslemede kullanılan yuvarlak kanallarda 0.06, dönüşlerde de 0.05 kullanılması çok daha iyi olacaktır. Besleme kanalı hava debisi tam ve uygun olarak sahada ölçtüğümüzde, 0.06’lık sürtünme katsayısının daha gerçekçi olduğunu gözlemledik.
6. 8 inç’lik bir esnek kanal 200 cfm’lik hava taşır.
Air Diffusion Council ve esnek kanal üreticilerine göre, 8 inç’lik bir esnek kanal tipik saha koşullarında 200 cfm taşımazlar. 25 ft’lik bir kanal uzunluğunda, 8 inç’lik bir esnek kanal sadece 160 cfm taşır. 25 ft. Boyunca aynı sonucu alabilmek için 9 inç’lik bir esnek kanal kullanılmalıdır.
7. Yeni bir klima santrali (AHU) kurulumu bir “tak ve kullan” işlemidir. Klima santrallerine gelen ve giden kanallar ton başına 400 cfm taşırlar.
Üreticilerin fan itibariyle toplam harici statik basıncı, 0.5 inç su sütunudur. Güzel tasarlanmış bir sistemde, uygun hava debisi için bu yeterlidir. Bu bilgi eğer kanallar kötü boyutlandırılmamışsa doğru değildir. AHU, uygun hava debisini sağlamak için zorlar ama kanallar çok küçük tasarlandığından statik basıncı yenemez ve kavitasyonlar meydana gelir.
Tipik bir kurulumda, küçük kanal boyutlandırma ve diğer hatalardan ötürü hava debisi % 28 oranında düşük olabilir. Bu demektir ki hava debisi, (üreticinin 350 cfm’lik minimum hava debisi gereksiniminden oldukça aşağıda) ton başına sadece 288 cfm’dir. Öyleyse neden daha çok serpantin kanadı donmamaktadır? Muhtemelen, uygun olmayan kurulum çalışmaları sebebi ile olması gerekenden daha küçük tasarlanmış dönüş hava kanalları ve kanal içi ve dışı arasındaki yüksek basınç farkı (delta P) yüzünden dönüş havası serpantine gelene kadar ısınmıştır.
8. Konu besleme menfezlerini konumlandırmaya geldiğinde, herhangi bir yere yapılabilir.
Coanda etkisi veya tavan etkisi, soğuk havanın tavana “yapışması”nda çoğu kişinin düşündüğünden daha fazla rol oynamaktadır. Koşullandırılmış havanın özelliklerinin ve davranışının anlaşılması HVAC sisteminin performansının maksimizasyonuna yardımcı olacaktır.
Bir menfezin, hesaplanmış hava debisi ve hızının baz alındığı atış, yayılma, düşüş ve terminal hız ile ilişkili performansını tamamıyla anlamadan, o üfleme menfezini uygun olarak konumlandıramayız. Uygun olmayan konumlandırma, akımlara, sıcak ve soğuk bölgelere, yüksek sese ve sonuçta, müşteri şikayetlerine neden olur.
9. Tipik bir besleme kanalının boyu 25 ft.’ten azdır. Bizim daktilatörümüz hava debisini 100 ft.’lik bir kanal için
hesaplamaktadır. Bu nedenle yeterli hava debisinden daha fazla hava debimiz olmalıdır.
Bir kanal sisteminin toplam efektif uzunluğunu hesaplarken, en uzun eşdeğer uzunluğa sahip besleme kanalı ile en uzun eşdeğer uzunluğa sahip dönüş kanalının göz önünde bulundurulması gereklidir.
Pantolonlar, dirsekler, menfezler ve dengeleme damperleri dahil olmak üzere tüm fittingler eklendiğinde, 350 ft.’lik toplam efektif uzunluk elde etmek şaşırtıcı olmamaktadır.
10. Dönüş havası kanalları, dirseklerde yönlendirici veya başka herhangi bir yardımcıya ihtiyaç duymamaktadır, çünkü hava itilmek yerine çekildiği için köşelerde türbülasyona uğramayacaktır.
Coanda etkisi sebebiyle hava, dirsek yuvarlatıldığında çok daha kolay akmaktadır. Yuvarlatılmış arka yüzün efektif kanal uzunluğuna ölçülebilir bir etkisi yoktur.
Kanal Boyutlandırılmasının Düzeltilmesinde 10 Kritik
- Yükü boyutlandırmak için J Rehberi (Manual J) yaklaşımını kullanın. Kanalları boyutlandırmak için, her bir oda için Btu hesabı yapmalısınız.
- Ekipmanların boyutlandırılması işin S Rehberi (Manual S) tekniklerini kullanın. Toplam hava debisininbelirlenmesini ekipman seçiminizi baz alarak yapmalısınız. Kanal tasarımınız için nominal hızdaki cfm’yi kullanın.
- Oda başına düşen cfm’yi hesaplamak için her bir odanın hissedilebilir soğutma yükünü baz alın.
- Tasarım tipinizi belirleyin (branşman, radyal vb.) ve kanal düzenini en etkin şekilde belirleyin.
- Kanal sisteminin toplam efektif uzunluğunu hesaplayın. En uzun kritik hattı belirlemek için besleme ve dönüş hattındaki en uzun efektif uzunlukları ekleyin.
- Mevcut statik basıncı, kritik hattaki hava tarafındaki cihazları tasarım statik basıncından çıkararakbelirleyin.
- 100 ft. başına düşen sürtünme kaybını, mevcut statik basıncı 100 ile çarparak ekleyin ve bu değeri toplam efektif uzunluğa bölün.
- Sürtünme kaybını, kanal boyutunu belirlemek için hesaplanmış oda cfm’si ile uygulayın. (seçilmiş kanal malzemesine uygun daktilatör veya sürtünme diyagramını kullanın)
- Seçilen kanal boyutunun hızının uygunluğunu kontrol edin.
- Dönüş kanallarında kabul edilebilir hız ve uygun boyutlandırmaya ulaşılabilmesi için sürtünme kaybının 0.04 veya 0.05 inç su sütunu değerine düşürün.
