Nemlendirme Yöntemleri

30 Haziran 2008 Dergi: Haziran 2006
İZOTERMAL NEMLENDİRME

İhtiyaç duyulan nem miktarını sağlarken ortam sıcaklığına artı veya eksi yönde katkıda bulunan sistemler İZOTERMAL yöntem olarak değerlendirilmiştir. Bu yöntem kapsamındaki nemlendirme cihazlarında esas işlem nemi oluşturacak su buharını elde etmektir.

Bu yöntemi kullanan cihazlarda enerji kaynağı olarak beş çeşit yakıt türü söz konusu olmaktadır.

1. Elektrik enerjisi : Bu enerjinin kullanımı elektrot ile veya rezistanslı ısıtıcılar ile buhar üretimi gerçekleşir.

2. Doğal gaz enerjisi

3. LPG( Likit petrol gazı)

4. Motorin

5. Fuel-oil

Avantaj ve Dezavantajları

Yukarıda anılan yöntemlerde yatırım maliyeti bir miktar daha düşük olmasına karşın kullanım esnasındaki Birim Maliyet (yani tüketim) çok yüksek olmaktadır. (Bkz. Tablo )

Aynı zamanda bu cihazların nemi oluşturduktan sonra bekleme zamanında (ve kanal boyunca yoğuşma noktalarında) 30-70¡C değerinde su oluşumuna sebep olmaktadır. Sonuç itibariyle bu sıcaklık değerinde bekleyen su bakteri oluşabilmesi ve gelişebilmesi için en uygun ortam koşullarını oluşturmaktadır.

ADYABATIK NEMLENDİRME

İhtiyaç duyulan nem miktarını sağlarken, nemin sağlandığı su ortam sıcaklığında olmak koşuluyla, ortam sıcaklığına artı veya eksi yönden katkıda bulunmayan sistemler ADYABATIK yöntem olarak adlandırılır.

Bu yöntemin kapsamındaki nemlendirme cihazları iki ayrı sisteme sahiptirler:

Pulvarizasyon Yöntemi

Bu yöntemde esas, nemlendirilecek ortama suyun nozullar ve hava basıncı kullanarak püskürtülmesi sonucunda belirli büyüklükte su partiküllerinin (min f=10 ğm) ortama basılmasıdır.

Bu yöntemde (verimli bir çalışmaya ulaşmak için) 20-80 bar gibi hava basıncı gerekliliği vardır. Ayrıca bu yöntemde kullanılan su tümüyle gaz fazına geçmeyip, su zerrecikleri yapısında kalır. Bunların gaz fazına geçmesi için gerekli ısı enerjisini kanaldaki havadan alma zorunluluğu vardır. Bu gerçekleşmediği takdirde elde edilen nemlendirme miktarı azalacak ve zerrecikler de kanallarda birikecektir. Bu çevrim ise harcanan su ve enerji miktarı ile elde edilen nem arasında farka yol açacak ve verimsiz bir uygulama olacaktır. (Evaporatif soğutma amacı ile kullanılması söz konusu olabilir.) Ayrıca uygulamalar göstermiştir ki, nozullar problemsiz çalışmaları için sık periyodik bakımlara ihtiyaç duymaktadır. Bu da işletme koşullarında arzu edilmeyecek bir husustur.

Bu yöntemde sisteme verilen su ile ihtiyaç duyulan nem arasında ampirik bir formül yoktur. Yani ihtiyacınız olan nem seviyesini ne kadar su harcayarak elde edeceğinizi bilemezsiniz.

Ultrasonik Yöntem

Ultrasonik yöntemde esas, nemlendirilecek ortama suyun belirli bir frekansta titreştirilmesi sonucu moleküler bağların koparılarak faz değiştirilmesi (sıvı fazdan-gaz fazına geçmesi) sonucu 1 mikron çapında moleküler yapıda buhar oluşturulması ve ortama gönderilmesidir.

Nemlendirme ünitesi olarak ultrasonik yöntemin, sahip olduğu teknoloji sonucunda ortaya çıkan avantajları şunlardır:

 Diğer bütün nemlendirme cihazlarının enerji tüketimleri yanında % 93’lere varan enerji tasarrufu ki bu konu tabloda detaylı olarak görülüp, incelemenize sunulmuştur.

 Teknolojik yapısı sebebiyle bakım gereksinimi çok azdır. 116 lt/h kapasitesinde bile mono faze çalışabilir.

 Kullanılan su sıcaklığı ortam seviyesinde olduğu için ve 50-70 ûC’lere hiç çıkmayacağı için bakteriyel faaliyet ortamı oluşturma ihtimali en düşük olan yöntemdir.

 Çalışma esnasında gürültü oluşturmaz.

 Su depolama haznesi minimum büyüklüktedir.

 Kullanılan suyun %100’ü buhara çevrildiği için verim çok yüksektir.

 Kullanılan su miktarı ile ortam nemliliği arasında doğrusal bir ilişki vardır.

 Şebekeden çekilen akım çok düşük olduğu için elektrik alt yapısında hiçbir problem yaratmaz.

 Sistem basınçlı kaba ve izolasyona ihtiyaç duymadan çalışır.

 Etrafındaki ortamla ısı alış-verişi yoktur.

Not: Ultrasonik yöntemin yüksek verimiyle ilgili olarak Batı Michigan Üniversitesi Teknik

Komisyonunda görevli Joanna R. Turpin’in yazısına www.esmagazine.com (engineered systems magazine) sitesinde doküman arşivi bölümünden Nisan 2003 tarihli dökümana ulaşarak daha fazla bilgi sahibi olunabilir.

Ultrasonik yöntemin kuruluş maliyetinin diğer sistemlere göre daha yüksek olması dışında dezavantajı yoktur.

NEMLENDİRME SİSTEMLERİNİN HARCADIKLARI ENERJİ AÇISINDAN ANALİTİK KARŞILAŞTIRILMASI

Aşağıdaki grafikte görüldüğü üzere en yüksek maliyet elektrot içeren elektrikli sistemlerdedir. Bu sistem de basitçe bir kabın içerisine daldırılmış iki metal çubuk söz konusu olup su iletken hale getirilirken ısınması ve buhar fazına geçmesi sağlanır. Yaklaşık olarak bir litre suyu buhar haline getirebilmek için bir kW enerji harcanır. Rezistans içeren sistemde ise sarfiyat daha düşük olmakla beraber suyun buhar haline geçmesi için gereken süre biraz daha uzundur. Yüksek enerji sarfiyatlarına rağmen her iki yöntem de (suyun hidroelektrik sistemle elde edildiği düşünülürse) geri dönüşümlü yakıt harcayan sistemlerdir. Motorin ve fuel-oil ile çalışan sistemlerde bir brülör tarafından ısıtılan kazanda buhar elde edilirken atık gaz nedeniyle doğa kirletilmekte ve her iki yakıtın da elde edilmesi pahalı yöntemlerle yapıldığı için sarfiyatları da yüksek olmaktadır. Doğal gaz ve LPG’li sistemler motorin ve fuel-oil ile çalışan sistemlere nazaran doğaya daha az zarar vermesine rağmen sarfiyat açısında karşılaştırıldığın da ultrasonik sistemin çok üstünde kalmaktadır.

Buraya kadar saydığımız tüm yöntemlerde suyun buharlaşması için gerekli ısı enerjisi yakıtlar yakılarak elde edildiği için sarfiyat çok yüksek olmaktadır. Oysa ultrasonik yönteme bakıldığında suyu buhar fazına geçirmek için 1.7 MH’le çalışan transducerlar kullanılmaktadır. Sistemin çalışma mantığı birbirine yapışık olan su moleküllerinin bağ dokusunun uygulanan ultrasonik frekansla parçalanmasıdır. Yapılan işlemi basitçe örneklersek, su moleküllerini bir üzüm salkımındaki üzüm tanelerine benzettiğimizde, üzüm tanelerini salkıma bağlayan yapı ile su moleküllerinin bir arada tutan yapı benzeşmektedir. Salkım hızla sallandığında üzüm taneleri nasıl birbirinden ayrılırsa, su da saniyede 1.700.000 defa titreştirildiğinde aynı üzüm taneleri gibi birbirinden ayrılarak bir mikron büyüklüğündeki parçalara bölünür. Dolayısıyla bu sistemde harcanan enerji kaynama ısısı için gerekli enerji olmayıp titreşimi sağlayacak enerji olduğu için diğer yöntemlerden sarfiyat noktasında çok daha avantajlıdır. Ultrasonik sistemlerin sağlıklı çalışabilmesi için buhar üretimi yapıldığı noktada hava hızının belirli bir seviyeyi geçmemesi gerekmektedir. Bunu için de iklimlendirme sistemi dizaynı yapan tasarımcıların, tasarımlarını yaparken üretici kuruluşlardan teknik bilgi almalarında fayda vardır.

Ultrasonik sistemde diğer sistemlerden farklı olarak kullanılan su miktarı ile elde edilen buhar miktarı birbirine eşit olduğu için, tasarımcının sistemimi tasarlarken kullanacağı değer, klasik buhar hesabından elde edilen buhar miktarı değil, psikrometrik diagramdan elde ettiği su miktarı değeridir. l

Uğur Otaran

Teknik Öğretmen /Onaran Klima

Etiketler


Söyleşi