“Bilimsel Kanıtlar ve Standartlar Yolumuza Işık Tutacak”
Aldağ A.Ş.’nin Ar-Ge Yöneticisi, Makine Mühendisi Hamza Sonkur, pandeminin Ar-Ge çalışmaları üzerindeki etkileri ve şirketin son dönem Ar-Ge çalışmaları hakkında yenilikleri anlattı…
Pandemi, İklimlendirme Sistemlerinin Önemini Zirveye Taşıdı
Pandemi öncesinde, özellikle hastanelerde havalandırma, hijyenik havalandırma ve iklimlendirme sistemleri üzerinde TTMD’nin şubelerinin bulunduğu tüm illerde seminerler vermiştik. İç Hava Kalitesi konusu ise sektörün birincil gündeminde yerini almıştı. Tam bu süreçte Covid-19 pandemisinin dünya gündeminin ilk sırasına yerleşmesiyle tüm gözler, iklimlendirme, havalandırma sistemleri üzerine çevrildi. Ortam havasında, havada asılı bulunan virüslerin bertarafı üreticisi ve teknoloji geliştiricisi olduğumuz sistem ve cihazlar her zamankinden çok daha fazla önem kazandı. Bu süreçte biz de Ar-Ge çalışmalarımıza devam ettik, hatta ivmelendirdik diyebilirim.
Filtrasyon Sistemleri Baş Rolde
Önce filtrasyon sistemlerini ele aldık. Filtrasyonun doğru kullanılması, bu süreçte de en önemli başlangıç noktası. Bir santralin içinde çok çeşitli filtrasyon kademeleri olabiliyor. Klima santrali, havayı şartlandırırken aynı zamanda filtre de ediyor. Aslında virüslerin bertarafı da bu filtrasyon aşamasında oluyor. Kullandığımız filtrelerin daha verimli olabilmesi adına uzun soluklu Ar-Ge çalışmalarımız oldu. Bu süreçte ‘doğru bilinen yanlışlar’ı da aydınlatmak istedik, bu konuda hem kendi bünyemizde hem de müşterilerimiz ve sektör mensupları ile yaptığımız görüşmeler ve seminerlerimizle bir farkındalık yaratmaya çalıştık. Bunların başında Hepa filtreler geliyor. Pandemi sürecinde, daha önce belirli özellikteki projelerde kullanılan Hepa filtrelerin klima santrallerinde kullanımı tartışıldı. Hepa filtreler, normalde çok geniş yüzey alanına sahip, partikül tutuculuğu da çok yüksek olan filtrelerdir. Hepa filtrelerin santral içinde kullanılması çok doğru bir uygulama değildir. Zira Hepa filtreler, üzerinden hava ancak belirli bir hızla geçirildiğinde partikülü tutabiliyor. Belirli bir hava üfleme hızı aşıldığında Hepa filtre, partikülü yakalayamayabiliyor. O hızı aşmamak için klima santralinin yüzey alanını, hava geçişinin kesit alanını büyütmeniz gerekir. Siz havayı santral içinden geçirirken limitiniz 2-2.5 m3/sn hız iken Hepa üzerinden geçireceğiniz zaman, yaklaşık dörtte biri hıza düşürmeniz gerekiyor. Yani kabaca bir hesapla yüzey alanını dört katına çıkarmanız lazım. Dolayısıyla siz 2x2 metre olan bir santrali, 8x8 metre ölçülerde yapamazsınız, santralin kaplayacağı alanı bu denli artıramazsınız. Bu satılabilir bir ürün olmaktan çıkıyor. Ayrıca kullandığınız malzeme miktarını artırarak cihazın karbon ayak izini de büyütürsünüz. Yani çok fazla parametreyi göz önüne alarak bir tasarım yapmanız gerekiyor. Biz Hepa filtrelerin, santralde değil, havayı mahale üflemeden önce kullanılmasının daha uygun olduğunu söylüyoruz. Örneğin klima santralinin içinde 2.5 m3/sn çalışıyoruz, bunu mahale üflemeden önce kanalın kesit alanını ölçeklendirerek bu hızı istediğiniz seviyeye düşürebilirsiniz.
DIN 1946/4 standardı 2018 yılında yenilendi. Bu standart, ana hatlarıyla hijyenik havalandırmayı tanımlıyor. Bu standart da santral içinde HEPA filtre kullanımını öngörmüyor. Ayrıca EN 1886 diye bir standardımız var, bu standartla Eurovent’te Model Box testleri yapılıyor. Eurovent, bu standarda göre filtre bypass kaçak testi yapıyor. Bu test, sizin santralde kullandığınız filtrenin ne kadar verimli çalıştığını gösteriyor. Klima santralinin içine bir filtre kasası yapıyor, bu kasanın içine filtreleri yerleştiriyoruz. Filtrelerin partikül geçirgenlik hassasiyetine göre kendi içinde bir sınıflandırması var. Yeni standarttaki hassasiyet sınıfları PM1, PM 2.5, PM10 olarak tanımlanıyor. Partikül kirliliği de denilen PM (Particle Matter) önceki standartta G ve F sınıfı filtreler olarak kategorize edilmişti.
Hepa filtrelerin klima santrallerinde kullanımı ile ilgili bir engel daha var
Kullandığımız F7, F9 filtrelerin de sertifikalandırılmış olması lazım. Ama Eurovent bununla ilgilenmiyor, filtre kasasının etrafından geçen havayı ölçüyor. Yani siz F9 filtre koydunuz, ama filtre çerçevesinden daha büyük partiküller geçebiliyorsa yaptığınız şeylerin bir faydası yok. Eurovent’in aslında F7-8’i yeterli görse ve siz F9 kullansanız bile bir anlamı kalmıyor. Biz bugüne kadar klima santrallerimizde F9 kullandık, Eurovent Model Box testlerinde de hep F9 sınıfımız onaylandı. Yeni standarda göre PM1 %60 olarak tanımlanıyor. Ama siz aynı kasaya bir Hepa filtre takarsanız, bunun sınıflandırmada bir tanımı, yeri yok. Bu sebeple Hepa filtreli bir santralin Eurovent’te bir karşılığı olmadığı için testlerini yaptıramazsınız.
Hepa filtreler, havanın ortama üflenmesinin hemen öncesinde olmalı
Dolayısıyla Hepa filtre kasalarını havayı mahale üflemeden önce, üfleme çıkışları öncesine koymanız gerekiyor. Müşteri tarafında bunun külfeti var. Santral içinde olabilseydi dört tane Hepa filtre söz konusuyken, belki 20 farklı mahal için hepsine Hepa filtre koymak gerektiğinden ciddi bir malzeme maliyeti karşısına çıkıyor.
Evrensel Onaylanan ‘Doğrular’ı Baz Alabiliriz
Pandemiyle birlikte farklı görüş ve yaklaşımlar ortaya çıktı. UVC, plazma, ozon ve pek çok uygulama konusunda çok fazla farklı görüş, çok fazla dezenformasyon ortaya çıktı. Bu yeni kavramları sağlıklı tartışabilmemiz için yeterli araştırma sonucu bulunmuyor. Ayrıca tehlikeli bir virüsten bahsettiğimiz için mevcut test düzenekleri de bulunmuyor. Güvenilir çıktılarının olabileceği böyle bir laboratuvar ortamının kurulabilmesi bile daha geniş bir zaman gerektiriyor. Bizim için böyle bir konuda ‘deneme-yanılma’ bir öğrenme, bir teknoloji geliştirme yöntemi değil. Kanıtlanmamış ‘tahminler’ üzerinde ilerleyemeyiz. Dolayısıyla doğruluğundan emin olduğumuz, bilinen, standartların doğruladığı yöntemleri odağımıza alıyoruz. En doğrusunun filtre kademelerinin en doğru biçimde belirlenmesi olduğunu düşünüyoruz.
%100 taze hava
Yine DIN 1946/4 standardında; belli bir miktar taze havanın yeterli olabileceğine dair net ifadeler mevcut. %100 taze hava, yüzeysel baktığınızda kulağa çok güzel geliyor ama sürdürülebilir değil. İçeriden aldığınız havayı doğru bir şekilde filtre edebiliyorsanız ve bunu garanti edebiliyorsanız %100 taze hava şart değil. Meslek hayatımda; bir hastanenin santralinde ‘hava üflemiyor’ düşüncesiyle filtrelerin söküldüğüne şahit oldum. İçeriden alınan hava, gereken koşullarda filtre edilmeden içeri veriliyorsa, dışarıdan alınan havanın %100 oranında içeri verilmesi çok daha iyi. Ama filtreleri doğru kullanıp ve doğru periyodla değiştirilmesi koşulunda %100 taze hava ile çalışmak, bir zorunluluk olarak düşünülmemeli.
İklimlendirme sistemleri, binalarda enerjiyi en fazla harcayan sistemlerdir. Günümüzde havalandırma, iklimlendirme sistemleri bir lüks değil ihtiyaç, hatta zorunluluk haline geldi. Modern kent ortamlarında, mesela ofis yapılarında pencereler açılamıyor. Cebri bir havalandırma sistemi kesinlikle bir zorunluluk. Biz de bu zorunluluğun karşılanmasında minimum enerji tüketimini hedefliyoruz. Bunu yaparken kullandığımız tüm ekipmanların en yüksek verimlilik sınıfında olmasını istiyoruz. Örneğin fanlarda EC motor kullanıyoruz. Sektöre ilk adım attığımda EC fanlar çok özel projelerde ve nadiren yer alıyordu; fiyatları da oldukça yüksekti. Her projede de kullanamıyordunuz, serileri tamamlanmamıştı. 3 kW kapasite ihtiyacınız varsa; 2 veya 4 kW kapasitelerde mevcut olduğu için tercih edemiyordunuz. 0.37 kW’tan 55 kW’a kadar motorlar kullanıyoruz. Burada 1-1.5 kW’lık sincap kafes dediğimiz IE2-3 sınıfında olan motorları bulabiliyorduk, hatta IE3 sınıfı bile lükstü. IE2 verimli bir motordu, 2016 yılında Avrupa’da zorunlu tutuldu. Sonra IE3’ler çıktı, bu arada EC’ler de gelişim gösterdi. EC motorlar şimdi çok yaygınlaştı. Bunlar fan gövdesine direkt akuple olduğu için sürtünme, kayış kasnak kayıplarını elimine eder. Ayrıca motor iç yapısı ‘brushless’ yani fırçasız DC sisteme sahip olduğu için de sürtünme kayıplarını elimine eder. Genellikle EC motor kullanıyoruz, ama alternatif olarak IE3 ve invertörlü sistemleri de tercih ediyoruz. Çünkü istiyoruz ki; klima santralimiz, müşterinin istediği devirde çalışsın, gerek duyulan ihtiyaca tam olarak hitap etsin. Klima santrali bazında en çok enerji harcayanlar fanlar ve motorlardır. Bataryalara sıcak ve soğuk su sağlayan sistemler de önem taşıyor. Burada kullanılan motorların da, kompresörlerin de invertörlü olması gerekiyor.
Isı Geri Kazanım Sistemleri
Isı geri kazanım sistemlerinin, pandemi döneminde yarattığı tedirginliğin kökenindeki risk; kontamine dönüş havasının ortama verilen besleme havasına karışması. Farklı ısı geri kazanım sistemleri bulunuyor. Biz yine standartları baz alarak reküperatörlerin özel sızdırmazlık iyileştirmeleri mevcutsa, uygun olabileceğini söylüyoruz. Bu ısı geri kazanım ürünlerinin de kendi içlerinde farklı modelleri var. Buna göre fiyatları da değişiyor. Bunu tamburlu IGK (ısı geri kazanım) sistemleri için söyleyemiyoruz. Tamburlularda %2-5 arası dönüş ve besleme havası karışım riski var. O nedenle uygun bulmuyoruz. Ama plakalı IGK denilen sistemlerin hijyenik sistemlerde, sızdırmazlığın sağlanması halinde kullanılabileceğini söylüyoruz.
Nemin Önemi
Hastanelerde kullanılan klima santralleri 24 saat çalışıyor, ameliyat olmasa dahi her an ameliyata hazır halde tutulması gerekiyor. Eğer IGK sistemleri kullanılmazsa enerji faturaları çok fazla artacaktır. Paket tip hijyenik klima santralleri verdiğiniz yerde en önemli şey nemdir, buharlı nemlendirme kullanılır. Buharlı nemlendirmede, buharı elektrik enerjisinden elde ettiğimiz için tasarruf amaçlı bu özellik kapatılırsa, cihaz kullanımına uygun koşulda davranmayacaktır. Mikroorganizmaların gelişimini artırdığı belli nem aralıkları var; hem konfor hem hijyen şartları için bu nem aralıkları benzerdir ve %40-60 aralığı olarak ASHRAE’de de tanımlanmıştır. Konfor birçok parametreyi içerir. Konfor; etrafınızdaki havadan haberdar olmamanızın seviyesidir. Konfor koşulları; sıcaklık, nem, filtrasyon ve hava üfleme hızı bileşkesi ile sağlanır. Hepsini bütünleşik düşündüğümüzde konfor koşulunu sağlayabiliyoruz.
Aldağ A.Ş. Ar-Ge Merkezi’nin Yeni Çalışmaları, Yakında Pazarla Buluşacak
Yeni tasarımımız, yepyeni bir santralimiz yakında pazara sunulacak. Mevcut TB1 ve AKS klima santrallerimizi tek bir üründe birleştirdik. 60 mm kaya yünü kullanılarak yine TB1 sınıfına sahip olacak bu yeni santralimizin üretimi daha kolay olacak ve daha az malzeme kullanacağız. Eurovent’teki sınıfımızı daha da iyileştirecek bu santralimizle birlikte, Aldağ A.Ş., ürettiği santrallerinin tümünde TB1 ısı köprüsüzlük sınıfını standart olarak sunacak. Termal iletkenlik sınıfı T2, kullandığımız yalıtım malzemesinden geliyor. Biz, cihazlarımızda hem yanmazlık sınıfı açısından en üst seviyede olduğundan, hem standartların kısıtlayıcılığı doğrultusunda kaya yünü kullanıyoruz. Poliüretanla da TB1 sınıfına dahil olabilirsiniz ama bu malzemenin yanıcılığı çok yüksek. Bu yüzden tüm dünyada yavaş yavaş terkediliyor.
Yeni ürünümüzde vida gizleme sistemi tasarladık. Klima santralimize baktığınızda her hangi bir vida görmüyorsunuz. Özel vida yuvaları kullanıyoruz. Önce vida yuvalarını yerleştiriyoruz, sonra vidayı yerleştiriyoruz, vidayı örten kapakla kapatıyoruz. Atmosferle ilişkisi kesilmiş oluyor.
Fan Coil Ailemiz Baştan Sona Yenilendi
Fan coil grubumuzu yeniliyoruz, enerji verimliliğini olabildiğince artırıyoruz. Yeni motorlar, yeni bataryalar, yeni dizayn ile birlikte bu gruba da Eurovent sertifikamızı alacağız. Kendi iç testlerimiz tamamlandı; önce doğrulama testi için TSE’ye, oradan da Eurovent testleri için göndereceğiz. Burada hem EC hem AC olarak iki alternatifimiz olacak. Enerji verimliliğinde oldukça iddialı bir ürün yelpazesi hazırlıyoruz. Motor tasarımlarımızı da kendimiz yaptık, standart bir motor satın almadık. Motor sargıları da bize özgü Ar-Ge çıktılarımız.
Ar-Ge; Detayları Çok Fazla Olan, Bir Uzun Yol Yolculuğu
Bir Ar-Ge çalışması sadece inovatif bir tasarımdan ibaret değil. Kuluçka sürecinde ciddi araştırmalar, bilimsel-teknik mukayeseler, testler yer alıyor. Tasarım, başlı başına bir sancılı süreç. Ardından modelleme ve sertifikasyona hazırlık süreci başlıyor. Isı transferini, ısı köprüsünü engellemek için; iç ve dış gövdede kullandığımız sacda temassızlığı sağlamamız gerekiyor. Bunun için ısı transfer katsayısı düşük olan malzemeler kullanıyoruz. Hem teması engelleyecek hem dizayn bütünlüğünü tamamlayan detayları tasarlıyoruz. PVC çıta tasarımları yapılırken her bir detay birçok parametre açısından gözden geçirilerek, küçük ama önemli detayları görebilmemiz gerekiyor. Mesela Eurovent’te cihazın dışını 20 içini 40 dereceye getiriyorlar ve T2 testlerini yapıyorlar. Yarım saat stabil kalmasını istiyorlar, ‘bu kadar enerji verdik, yüzey alanı 13 metrekareye bölüyoruz, hangi sınıfa denk geliyor’ diye bakıyorlar ama TB1’e gelince yine 40 derece içerisi 20 derece dışarısı sıcaklıktayken, her noktadan tek tek ölçüm alıyorlar. Her noktanız 24 derece ise (tabii ki bir miktar ısı transferi oluyor) bir vidayı içeride profile temas ettirirseniz, operatör oradan ölçüm aldığında 28 derece çıktığında, cihazın toplamda %99.9 oranında 24 derece çıkmasının bir anlamı kalmıyor. TB2 ve hatta TB3 sınıfına dahil edilebiliyorsunuz. Son olarak şunu söyleyebilirim; Ar-Ge hedeflerimiz çok iddialı ve ekibimizi güçlendirmeye devam ediyoruz.
