Kapalı Havuzlarda Havalandırma Yöntemleri

11 Ocak 2016 Dergi: Aralık-2015

Yazan: Süleyman Şimşek, Pazarlama Müdürü, Aldağ Isıtma Soğutma Klima San. ve Tic. A.Ş.

Kapalı yüzme havuzlarında havalandırma sistemi; sadece havalandırma amaçlı değildir. Havuzdan buharlaşan su buharlarının tahliyesi, mekândaki insanların ihtiyacı olan taze hava debisinin karşılanması, soğuk yüzeylerde oluşabilecek yoğuşmanın önlenmesi ve kapalı havuz mahallinin ısıtma ihtiyacının % 60-80 oranındaki kısmının karşılanması, geriye kalan ısıtma yükünün % 40-20 bölümünün ise yerden ısıtma ile karşılanmasıdır.

Kapalı havuzlarda havuz suyu sıcaklığı 24 – 28 °C, ortam sıcaklığı havuz suyu sıcaklığından daima 2-3 °C yüksek, 30 °C bağıl nem ise % 50-60 mertebesinde olmalıdır. Yüzme havuzlarında genellikle büyük ve yere kadar uzanan pencereler kullanılmaktadır. Mahalde en iyi konfor, nem alma özelliğine sahip santralden üflenen sıcak ve kuru havanın cam altlarından yerden yukarıya doğru üflenmesi ile sağlanır. Bu sayede hem sıcak havanın yere indirilmesi problemi ortadan kalkar hem de cam altlarından üflendiği için camlardaki yoğuşma engellenmiş, ısı perdesi sağlanmış olur. Üfleme hızı 3 m/s mertebelerindedir. Bu amaçla lineer tip menfezler kullanılır. Genel uygulamada menfezler alt kat tabanından geçen ana kanaldan beslenir. Eğer üfleme duvarlarından yapılacaksa yerden 2-3 m mesafeden üfleme yapılır. Havuz mahallinde tribünler bulunuyor ise ayrı bir klima santrali ile besleme yapılmalı; aynı santralden besleme yapılacaksa da ayrı bir zon oluşturulmalıdır. Ortama basamak altlarından veya en arka sıranın üstündeki menfezlerde hava verilebilir. Kışın pencerelere üflenen hava sıcaklığı, 40-50 °C arasında olmalıdır. Emiş mutlaka tavandan, havuz yüzey alanının üstünden yapılmalıdır. Tüm kanallar ve menfezler korozyona dayanıklı malzemeden seçilmelidir. Egzoz kanalları yoğuşmaya karşı izole edilmelidir.

Yüzme havuzunun mekanik dairesinde sistemin düzenli çalışabilmesi için pratik olarak alınması gereken önlemleri ve yapılması gerekenleri şöyle sıralayabiliriz.

- Makine dairesinin doğal veya cebri olarak havalandırılmasını sağlamak gerekir. Aksi takdirde cihaz üzerinde yoğuşmalara sebep olur

- Makine dairesinde doğal gider yoksa 50*50*50 cm boyutlarında bir rögar yaparak drenaj pompası ile biriken suları uzaklaştırmak gerekir.

- Makine dairesi tabanı ve yan duvarları seramik veya yüzeyi düzgün bir malzeme ile kaplanması gerekir.

- Topraklama tesisatı yoksa mutlaka yaptırmak gerekir.

- Havuzda kullanılacak kimyasalları alırken, satıcı firmadan bu ilaçların sağlığa uygun olduğunu belirten belgeler, sertifikalar istenmelidir. Özellikle kimyasallar konusunda dikkatli olunması gereklidir.

Havuz yüzeyinden buharlaşan su miktarı;

Buharlaşan su miktarı; ıslak alan, insan sayısı, buharlaşma faktörünün büyüklüğü gibi birçok faktöre bağlıdır. Yaklaşık olarak durgun su yüzeyinden buharlaşan su miktarı    kapalı havuzeşitliğinden bulunur. Burada:

J= buharlaşma katsayısıdır. Durgun suda j=10 kg/m2h, periyodik dalgalı suda j=20 kg/m2h, çalkalı suda j=30 kg/m2h olarak alınır.

Xs= havuz suyu sıcaklığındaki doymuş havanın özgül nemi (kg/kg)

Xr= salon havasının özgül nemi (kg/kg)’dır.

Hava sıcaklığının havuz suyu sıcaklığından takriben 2-3°C fazla tutulduğu havuzlarda yapılan hesaplamalara göre, havuz yüzeyinde buharlaşma miktarı Tablo 1’de verilmiştir. Su ve hava sıcaklığının eşit olması halinde şekilde de görüleceği üzere buharlaşma önemli ölçüde artmaktadır. Kapalı yüzme havuzlarından yapılan ölçümlerden az hareketli su yüzeylerinde 0,1 kg/ m2h, çok hareketli suda bu değer 0,2 kg/ m2h olarak bulunmuştur.

Tablo 1.

 kapalı havuz

Havuz alanının ihtiyacı olan hava debisinin hesabı;

Havuzdan kaynaklanan nemin odadan uzaklaştırılması için istenen iç sıcaklığın dış sıcaklığa yakın olduğu geçiş mevsimlerinde, % 100 taze hava ile havalandırma yapılır. Yazın da dış iklim koşullarının uygun olduğu yerlerde, bu şekilde % 100 taze hava ile havalandırma yapılarak nem sorunu çözülebilir. Yazın dış hava özgül neminin iç tasarım değerlerinden daha yüksek olduğu yerlerde ve kış aylarında gerekli taze hava miktarı içerideki insan sayısına göre belirlenir. Bu sırada ayrıca ortamdan nem alma işlemi yapılmalıdır. Nem kazancına göre hesaplanan toplam sirküle edilecek havayı tamamlamak için iç hava resirküle edilir. Havuzun kısmen az kullanıldığı saatlerde ise, tamamen iç hava sirküle ettirilip enerji tasarrufu sağlanır. 50 m2 üzerindeki büyük havuzlarda komple nem alıcı karakterlerde klima santrali kullanılır. Kapalı yüzme havuzlarında kullanılan klima santrallerinde iki çözüm söz konusudur. Bunlardan ilkinde nem alma santrali olarak birer soğutma ve ısıtma serpantini ihtiva eden konvansiyonel bir santral söz konusudur. Günümüzde tercih edilmeyen bu sistemde hem işletme maliyeti heat pipe ısı geri kazanımlı havuz nem alma santrallerine ve diğer özel santrallere göre daha yüksek olur, hem de santral için bir geri ödeme süresi söz konusu değildir. Aldağ havuz nem alma santrallerinde ısı geri kazanım hücresi standarttır. Kışın ortamdaki nem istenen nem oranından az ise iç hava sadece sirküle ettirilir. Nem oranının yükselmesi durumunda, nem alma ünitesinin devreye girmesi ile ortamdaki fazla nem tamamen iç hava kullanılarak alınır. Nem almaya yönelik dizayn edilmiş cihazların kış çalışmalarında, iç konforun sağlanması da önemli bir kriterdir. Yaz ve kış ayları boyunca cihaz, bünyesindeki mikroprosesör, ayarlanan program dâhilinde nem alma işlemini gerçekleştirir.

Klima santrali sistemi kullanıldığında sistemde dolaşması gerekli hava miktarı,

kapalı havuzifadesi ile bulunabilir. Burada

W= Havuzdan buharlaşan su miktarı (kg/h.m2)

ρ= havanın yoğunluğu (kg/m3)

Xhm ve Xüf= sırayla iç ortam havasının ve santralden odaya beslenen üfleme havasının özgül nemleridir. (kg/kg)

Örnek bir proje:

  1.  Havuz suyu sıcaklığı (ths) = 28°C.
  2.  Bu sıcaklıkta doymuş havanın özgül nemi (xhs) = 0,0242 kg/kg
  3.  Havuz mahalli sıcaklığı (thm) = 30°C
  4.  İstenilen bağıl nem = % 55
  5.  Havuz mahalli özgül nemi (xhm) = 0,0134 kg/kg
  6.  Havuz buharlaşma katsayısı (J) = 20 kg/h.m2
  7.  Üfleme havasının özgül nemi (Xüf) = 0,009 kg/kg
  8.  Üfleme havasının yoğunluğu (ρ) =1,2 kg/m3
  9.  Havuz su yüzeyi alanı (A) = 150 m2
  10.  Mahal hacmi = 1000 m3
  11.  Havuz suyu yüzeyinden gelen nem miktarı,

W = J(Xhs - Xhm) = 20 (0,0242 - 0,0134) = 0,216 kg/hm2

  1.  Toplam nem kazancı;

AxW = 150 x 0,216 = 32,4 kg/h

  1.  Üflenmesi gereken minimum hava miktarı;

VH = W/ ρ x (Xhm - Xüf) = 0.216.1,2 x (0,0134 - 0,009) = 40,9 m3/hm2

  1.  Toplam hava miktarı;

VTH = 40.9 x 150 = 6,135 m3/h

Havuz su yüzey alanı 150 m2 için yukarıda hesaplanan nem kazancı değerine göre gerekli nem alma kapasitesine sahip cihaz ve debisi, hava değişim katsayısı dikkate alınarak üretici firma kataloglarına göre belirlenir. Yukarıdaki denklem doğrultusunda 7500 m3/h hava debisine sahip Aldağmarka ALP 15 cihazı seçilmiştir. Cihazın yapısal olarak avantajı, bünyesinde standart olarak heat-pipe ısı geri kazanımının olmasıdır, bu sayede % 25 enerji tasarrufu sağlamaktadır. Heat-pipe farkı Tablo-2’de psikrometrik diyagramda gösterilmiştir.

Tablo 2

kapalı havuz

Santral debisinin belirlenmesindeki bir diğer parametre de, hava değişim katsayısıdır. Kapalı yüzme havuzlarının gerekli hava değişim sayısı minimum 4 değ/h alınmalıdır. Santral hava debisi havuzdan kazanılan nemin alınmasını ve gerekli hava değişim katsayısının sağlanmasını sağlayacak kadar büyük seçilmelidir. Kapalı yüzme havuzlarında kokunun önlenmesi için kişi başına en az 20 m3/h’lık dış hava miktarı gereklidir veya 1 m2 başına ½ insan düştüğü varsayılarak 10 m3/m2/h değeri alınmalıdır. Kaplıca gibi yerlerde kapalı havuzların nem ve koku oranı yüksek olacağından, gerekirse daha büyük değerler alınmalıdır. Kaplıca, ılıca gibi su içinde bol miktarda kimyasalların bulunduğu kapalı havuzların nem alma santralinin iç yüzeyleri ve içindeki ekipmanlar, özel koruyucu kaplamalar ile korunmalıdır.

Nem Alma Klima Santrallerinin Teknik Özellikleri

  1.    Gövde

Galvaniz çelik profillerden oluşan iskelet ile 50 mm taş yünü izolasyona sahip çift cidarlı dış ve iç yüzey elektrostatik toz boyalı, iç komponentler (fan, motor, filtre kasası vb.) klordan etkilenmeyecek şekilde epoksi boya ile boyanmış panel ve servis kapılarından oluşmaktadır. (DIN 1886 şartlarına uygun olarak tasarlanmış ve üretilmiştir.)

  1.    Soğutucu Batarya (Evaporatör)

Direkt expansion olarak çalışan batarya, üzerinden geçen havayı çiğ noktasına kadar soğutarak yoğuşmasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Batarya bakır boru - alüminyum gold eloksal kanatlardan oluşmakta ve batarya kaseti klora karşı epoksi boya ile kaplanarak korunmuş ve uzun ömürlü olması sağlanmıştır.

  1.    Kondenser (Hava Soğutmalı)

Batarya bakır boru - alüminyum gold eloksal kanatlardan oluşmakta ve batarya kaseti klora karşı epoksi boya ile kaplanarak korunmuş ve uzun ömürlü olması sağlanmıştır. Nemi alınmış karışım havasının kurutulması amacıyla tasarlanmış ve yüksek ısı geçirgenliğine sahiptir. Soğutucu gazın yoğuşması bu bataryada olmaktadır.

  1.    Isıtıcı Batarya

 kapalı havuz

Standart olarak 90 / 70 °C sıcak su rejiminde üretilen batarya bakır boru-alüminyum gold eloksal kanatlardan oluşmakta ve batarya kaseti klora karşı epoksi boya ile kaplanarak korunmuş ve uzun ömürlü olması sağlanmıştır. Donma termostatı ile kışın ısıtıcı bataryanın donmaya karşı korunması sağlanmıştır. ­İsteğe bağlı olarak kızgın sulu ve buhar için de üretilebilmektedir.

Elektrikli Isıtıcı: Geçiş mevsimlerinde ve merkezi ısıtma sisteminin çalışmadığı durumlarda otomatik olarak ve kademeli şekilde devreye girer. Elektrikli ısıtıcı kumandası kapasitesine göre 1-2 veya 3 kademeli olarak yapılmıştır. Elektrikli ısıtıcı üzerindeki ısı 60 °C’yi geçerse içeride bulunan emniyet termostatı, rezistansları devre dışı bırakır. Cihazın bu özelliği motor yanmasına karşı önlem olup, vantilatörlerin devrede kalması ile aşırı sıcaklık sisteme zarar vermeyecek şekilde dışarı atılır.

  1.    Isı Geri Kazanım Bataryası

 kapalı havuz

Heat - Pipe prensibi ile çalışan batarya, tam kapalı olarak dizayn edilmiş ve içine ısı iletim gazı şarj edilmiştir. Gazın buharlaşması ve yoğuşması ile mahalden emilen sıcak ve nemli havanın ön yoğuşması sağlanırken ısının taze havaya aktarılması da sağlanır. Batarya bakır boru - alüminyum gold eloksal kanatlardan oluşmakta ve batarya kaseti klora karşı epoksi boya ile kaplanarak korunmuş ve uzun ömürlü olması sağlanmıştır.

  1.    Vantilatör

Gerekli hava debisi ve cihaz dışı statik basıncı sağlayacak özellikte çift emişli öne eğik sık kanatlı santrifüj fanlar seçilmiştir. Kayış kasnak tertibatı olan fan ve motor grubu sessiz ve güvenli çalışacak şekilde kaide üzerine alınmış ve titreşim absorberleri ile gövdeye oturtulmuştur. Epoksi boya ile boyanarak klora karşı korunmuştur.

  1.    Soğutma Kompresörü

 kapalı havuz

R407C ve R410A gazı ile çalışan yüksek verimli sessiz çalışan scroll hermetik kompresörler kullanılmıştır. Vana takımları, karter ısıtıcı ve titreşim absorberleri, alçak - yüksek basınç presostatları, likit donma termostatları, sight glass, drier ve likit vanası ile sistemin güvenli çalışması sağlanmıştır. Kompresörler aşırı akım röleleriyle korunmuş olup, gerekli şebeke elektriği 400 V / 3 Faz / 50 Hz’dir.

Dİ­KKAT: Şehir şebeke elektriğindeki değişikliklerde (±% 10) veya fazlar arası değişikliklerde (±% 3) sisteme regülatör veya özel koruyucu röleler konulması gerekmektedir.

  1.    Hava Filtresi

G4 sınıfında standart kaset filtre kullanılmakta olup yüksek temizleme tesiri ve 1,5 - 2 m/sn hava hızlarında geniş toz tutma kapasitesine sahiptir. İ­steğe bağlı olarak taze hava girişine F7 veya F8 sınıfı son filtre de konulabilmektedir.

  1.    Elektrik ve Otomasyon Panosu (DDC + MCC)

 kapalı havuz

Carel PC03 microprosesor sistemin kış - gece / kış - gündüz ve yaz şartlarında çalışması için gerekli ortam nemi, sıcaklığı ve taze hava miktarını ihtiyaca uygun olarak ayarlar. Türkçe ve ­İngilizce komut seçeneklerine sahiptir. İ­steğe bağlı olarak RS485 kartı kullanılarak Modbus Protokolü ile bina otomasyon sistemine bağlanabilir veya 150 m’ye kadar ilave kumanda ekranı seçeneği mevcuttur. Ayrıca hava akış sisteminde donma termostatı, fark basınç anahtarları, yüksek üfleme havası limit termostatı, damper servomotorları otomatik kumanda paneline bağlı olarak sistemin düzenli çalışmasını sağlamaktadır.

Nem Alma Pozisyonları

kapalı havuz

Aldağ Aldapool havuz nem alma klima santrallerinin çalışma senaryosunu şöyle sıralayabiliriz:

Kış gece pozisyonu: ­İç resürkile havası vasıtasıyla ortamın nem ve sıcaklık değeri sabit tutulur, by-pass taze ve egzoz havası damperlerinin pozisyonu ile dış hava alınmaz.

Kış gündüz pozisyonu: Mahalde bulunan insan sayısına göre % 10-20 arasında taze hava ve egzoz damperi açık tutulur, % 90-80 açık olan by-pass damperi vasıtasıyla sirkülasyon sağlanır, nem ve sıcaklık istenilen değerlerde kademeli-oransal olarak sabit tutulur.

Yaz pozisyonu: Dış ortamının sıcaklığı iç ortamdan daha fazla, özgül neminin daha düşük olması durumunda bu işletim geçerlidir. Soğutma çevrimi ve son ısıtıcı kapalıdır. Heat – pipe sıcak havadan soğuk havaya ısı aktaracak yönde çalışır. Havalandırma ve nem alma işlemini dış hava oranını en fazla hissedecek şekilde yapmaktadır. İç havanın tamamına yakınının dışarı atılması sırasında fanlar çalışmaktadır. Aldapool nem alma klima santralinin çalışma pozisyonları Tablo 3’te gösterilmiştir.

Kondenzasyon yoğuşma oluşumu ve önlenmesi;

Kışın kondenzasyon önlenmesi için havanın nem oranına bağlı olarak, yüzeylerin ısı geçirgenlik katsayıları, belirli değerlerin altına düşmemelidir. Cam izolasyonu ve cam sıcak hava üflemesi bu probleme kesin çözümdür. Dış duvarlardan ve hava ile temasta olan tavanlardan buhar geçmeyecek şekilde nem izolasyonu yapılmalıdır. Böylece buharın duvar içine girmesi, dolayısıyla rutubet probleminin oluşması önlenmiş olur. Duvarların dış yüzeyleri ısı izolasyonu yapılmalıdır. Yüzme havuzu havalandırmasında kullanılacak malzemenin korozyona dayanıklı olması istenir. Ayrıca çatı, duvar, hava kanalı gibi yerlerde kullanılan izolelerin dışında buhar kesiciler uygulanmalıdır. Asma tavandan mümkün olduğu kadar kaçınılmalıdır. Hava kanalları ve üfleme - emiş ağızları korozyona dayanıklı malzemeden olmalıdır.



Söyleşi