24 Aralık 2010 Cuma

Induction VAV - Nedir




INDUCTION VAV


Tavan tipi Induction VAV cihazı Barber Colman firması tarafınan 1960 ların başında piyasaya sunulmuştur.Barcol Air firması Avrupa daki ses seviyesi şartlarına uyacak şekilde Induction cihazını yeniden dızayn ederek son standartlara uygun hale getirmiştir.
Barcol Air Induction VAV cihazı bugün bir çok ülkede bir çok binada son derece başarılı bir şekilde uygulanmaktadır.
Tavan tipi Induction VAV sistemleri ,klasik VAV nin sahip oldugu enerji tasarrufu imkanlarının hepsine sahip oldugu gibi ek olarak odaya üfelenen primer havanın çok düşük seviyelere indirilmesinde de odadaki ısıl konforda bir kayıp oluşturmazlar.
Induction VAV kutusu özel dızaynı sayesinde,herhangi bir fan kullanmaksızın oda havasını içerisine çekerek primer hava ile karıştırarak tekrar odaya üfler.
Induction miktarı, degişik giriş basınçları ve hızları seçilerek,atış kısmındaki basınç kayıpları hesaplanarak ayarlanabilir,yada induction yuvasına takılan bir damper bu vazifeyi yerine getirir.

Induction sız bir VAV sistemi özel VAV difuzerleri kullanılmamış ise
yeni konfor şartlarına göre ( NEN,DIN,ISO,BSRIA,ASHRAE ) difüzerdeki dampingi önleyerek yeterli hava hareketini temin ederek konfor şartlarını temin etmek için en fazla %50 –60 nispetinde kısılabilir.Oysa Induction VAV bu konfor şartlarını %20 kısılmada
dahi saglayarak mal sahibinin işletme giderlerini çok önemli miktarda düşürmüş olur.

Sogutma Modu

Sogutma modunda induction VAV nin diger VAV lere göre ilave üç faydası vardır
1. Düşük sıcaklıkta primer hava gönderilmesi ( 9 C a kadar inilebilir) projenin daha düşük hava debileri ile aynı soğutma yükünü temin etmesini saglar.Bu ise hava kanalı ve klima santrali ebatlarında küçülmeyi saglar,bu ise mimariye daha fazla
kullanılabilir alan saglar
2. Özellikle düşük yüklerde ve binanın boşaldıgı durumlarda VAV kutusunu %20 ye kadar kısma imkanı,VAV santralinden üflenen hava miktarının,konvansiyonel VAV lere göre düşük olmasını saglar
3. Düşük hava debilerinde,diger VAV ler hava hareketinin olmadıgı ölü zonlar yaratırlar.Induction VAV odaya üflenen hava miktarını sabit tuttugundan bu tip
Sorunlarla karşılaşılmaz.
Reheat Isıtma Modu

Genel olarak VAV sistemleri Sogutma modunda konfor şartlarını temin etmek için %50 –60 nispetinde kısılabilir bu ise ısıtma modunun Vmax ın %50 –60 ında olmasını zorunlu kılar,bu kadar havayı ısıtmak hem verimsiz hemde çok pahalı bir yöntemdir.Induction VAV de ısıtma Vmax ın %20 sinde yapılır,bu binanın minimum taze hava ihtiyacına denk bir hava miktarıdır.Odadan alınan hava sayesinde aydınlatma armatürlerinden kaynaklanan ısı kullanıldıgı için ,reheat bataryası hemen açılmadıgından son ısıtma maliyetinde önemli bir tasarruf elde edilir.
Sistemin Özellikleri
- Özel VAV difuzerlerine veya yardımcı fanlara gerek olmaksızın 100 ila %20 arasında açılıp kısılarak çalışma imkanı
- Difuzerlerde salınımı önleyecek gerekli hava miktarını vererek,konfor şartlarını tam kısılma halindede saglama imkanı
- Düşük işletme basıncı
- Reheat modunda enerji tasarrufu
- Statik basıncı verimli bir induction enerjisine çevirir
- Düşük sıcaklıkta primer hava kullanımı
- Tüm BEMS markaları ile uyumlu Basınçtan Bagımsız VAV kontrolörü kullanılır
- Bakım gerektirmez,sadece göz muayenesi yeterlidir
- Düşük seviyede veya radyant ısıtma gerektirmez
- Düşük ses seviyesi NC 24
- Kompakt dızayn maksimum yükseklik 318mm boy 1700mm
- Geniş bir dış hava sıcaklıgı aralıgında ‘Serbest Sogutma’ imkanı

INDUCTION VAV NASIL ÇALIŞIR
Induction VAV ünitesi,adın’dan da anlaşılacagı üzere,oda havası veya asma tavan arasında kalan havayı klima santralinden gelen primer hava ile karıştırarak odaya bir fan yardımı olmaksızın üfleyen cihazdır.
Yukarıdaki şekilde tipik bir induction VAV konfigürasyonu bulunmaktadır.
Şartlandırılmış hava cihaza A ile işaretlenen kısımdan girer. B ile gösterilen Damper özel tasarımı sayesinde primer havayı kontrol ederken C ile gösterilen
İnduction odacıgı girişinde negatif basınç yaratır,bu ise D ile gösterilen induction yuvasında primer hava ile odadan çekilen havanın karışmasını saglar.
E ile gösterilen hava dagıtım bölümünde bulunan hava dengeleyici ızgara havanın dengeli bir şekilde dagıtılmasını temin eder.

PERFORMANS EGRİLERİ

Hava Debisi
Primer hava yatayda gösterilen % 100 ila 0 arasında kısılan düz dogrudur.Bu aynı zamanda induction ı olmayan VAV nin sergileyecegi egridir.(öte yandan %50 den daha düşük degerlerde havayı standart difüzerler ile üflemek dampinge neden olacaktır)
Indüksiyon oranı giriş basıncının ,giriş hava hızının ve atışdaki basınç kayıplarının bir fonksiyonudur.Performans egrileri giriş basıncını yükseltip,giriş hava hızını ve atış kayıpları düşdügünde indüksiyon oranının yükseldigini göstermektedir.
Toplam hava ( Üfleme Havası) primer ve indüksiyon havalarının toplamına eşit olup
Her zaman primer hava miktarından daha fazladır.Induction VAV ,oda konfor şartlarını saglayacak hava hareketini her zaman temin edecek şekilde % 20 ye kadar kısılabilir.
Sıcaklık
Üfleme hava debisi Q3, primer hava Q1 ve odadan çekilen (induced) hava Q2 nin toplamıdır.Üfleme havası sıcaklıgı T3 ise indüksiyon oranı ile hesaplanabilir,primer hava sıcaklıgı T1 ve odadan çekilen hava T2 aşagıdaki formül kullanılarak hesaplanır

T3 = T1 +T2 X (Ind-1) C0
Ind
Örnegin maksimum hava debisinde

T1 = 12 C0
T2 = 24 C0
Ind oranı = 1,35

T3 = 12 +24 X (0,35) C0
1,35

T3=15,1 C0



Minimum hava debisinde

Ind oranı = 2,15

T3 = 12 +24 X (1,15) C0
2,15

T3=18,4 C0

TASARIM KRİTERLERİ
Maksimum hava akışı mahal sogutma ihtiyacına ve primer hava sıcaklıgına göre tayin edilir.Minimum primer hava akışı genellikle enerji tüketimini minimumda tutmak üzere
Minimum taze hava miktarına denk tutulur.genel olarak atıştakş kayıplar 20 – 60 Pa arasında kabul olunur.Tasarımcı giriş statik basıncını üfleme havası sıcaklıgını minimum bir degerin üzerinde tutacak degerdeki indüksiyon oranınını saglayacak şekilde seçer.
Oyunun kuralı,konfor şartlarını bozmayacak minimum enerji tüketimini saglamak oldugundan,giriş basıncının 150 – 250 Pa arasında seçilmesi tavsiye olunur.
Diger VAV lere kıyasla bu basınç biraz yüksek görünebilir.Öte yandan bir induction VAV kutusu giriş basıncının, 50 Pa atış kayıpları ve kutunun kendisi dahil oldugunu unutmamak gerekir,bir VAV ünitesindeki kayıpların üzerine VAV sonrasındaki kayıplarıda eklemek gerekir.100 Pa basınç düşümü yaratan bir VAV üzerine 50 Pa atış basınç düşümü ekelenirse kutunun çalışması için minimum 150 Pa gerekir.
Bu ise 250 Pa giriş basıncı olan bir İnduction VAV ye nazaran daha azdır ancak 250 Pa lık bir kayıp fan seçimini 150 Pa göre çok fazla etkilemeyecektir.

SEÇİM ÖRNEGİ

VERİLEN
Dızayn kriterleri ;
ODA ALANI 3,6 X 5,4 = 19,4 m2
ATIŞ KAYIPLARI ( P3 ) = 40 Pa
PRİMER HAVA SIC( T 1) = 120 C
ODA HAVASI SIC ( Tr ) = 240 C
INDÜKSİYON SIC ( T2) = 250 C
MİNİMUM ÜFLEME SIC( T3 ) = 150 C
KİŞİ BAŞINA TAZE HAVA MİKTARI= 11 l/s

SOGUTMA YÜKÜ

2 KİŞİ,HER BİRİ 80 W = 160 W
AYDINLATMALAR (10W/m2) = 194 W
BİLGİSAYAR,PRİNTER VS = 400 W
GÜNEŞ KAZANCI =550W
1304 W

TOPLAM ISI KAZANCI DIR
ÖZEL ISI YÜKÜ 67.2 W/m2


İSTENİLEN


A.Maksimum primer hava debisi ( V1max )
B.İstenilen İndüksiyon Oranı ( Ind )
C.Minimum giriş basıncı ( P1min)
D.Minimum debide
V1 primer havası için toplam
Hava debisi ( V3min)
E. .Minimum debide
V1 primer havası için
İndüksiyon Oranı ( Ind)
F. Minimum debide
V1 primer havası için
Toplam hava sıcaklıgı ( T3min)

HESAPLAMA

A. Maksimum primer hava debisi V1max

V1max = P
Rho x cp x (Tr-Tp)


V1max = 1304
1.2 x 1.0 x (24-12)

V1max = 90.5 l /s




B. İstenen indüksiyon oranı (Ind)

Minimum üfleme( =toplam) hava sıcaklıgı T3 bu durumda,istenen indüksiyon oranı
İçin temel kriterdir.

V1 x T1 + V2 x T2 =V3 x T3
Veya

Ind= ( T2-T1) / (T2-T3) = (25-12)/(25-15)=1,3

C. Minimum giriş basıncı (P1min )
Minimum giriş basıncı miktarı,istenen indüksiyon oranına baglı olup NV-0/6 grafigini ve K1 primer hava debisi ile K3 atış basınç kayıpları düzeltme faktörlerini kullanarak
hesaplanabilir ,

Ind(grafik)=( V3) / ( V1 x K1 x K3 )

Model 125 için düzeltme faktörleri
K1 = 1,00
K2 =0,96

Ind(grafik)=(1,3 x 100%) / 100% x1,00 x 0,96 = 1,35

İndüksiyon grafigi, 125 modeli için 1.3 indüksiyon oranında minimum giriş basıncı olarak 360 Pa ı işaret eder
Eger daha büyük bir modele geçer isek istenen giriş basıncı düşecektir.Örenegin
160 modeli için düzeltme faktörleri
K1 = 1,09
K2 =0,96

Ind(grafik)=(1,3 x 100%) / 100% x1,09 x 0,96 = 1,24
İndüksiyon grafigi, 160 modeli için 1.24 indüksiyon oranında minimum giriş basıncı olarak 240 Pa ı işaret eder


D. V1 minimum hava debisinde Toplam hava debisi V3
Minimum hava debisi için minimum taze hava miktarı alınabilir.

V1min = 2 x 11 =22 l / s

V1min % = ( V1min / V1max ) x 100%

V1min % =( 22 ) / ( 90.5 ) x 100 % = 24.5%

İndüksiyon grafigi toplam hava debisi V3min(grafik) ni 350 Pa giriş basıncı ve
%24,5 kısılma için verir
V3min(grafik) = %60 V1max

V3min(grafik) = %60 x 90.5 = 54.3 l/s

V3min = K1 x K3 x V3min(grafik)

V3min = 1.00 x 0.96 x54,3 =52 l/s

E. V1min primer hava debisinde İnd oranı

Ind = V3min / V1min = 52 / 22 = 2.36

F. Minimum primer hava debisi V1min için toplam hava sıcaklıgı T3min

T3min =(V1min x T1 + V2min x T2) / V3min

V2min = V3min - V1min

V2min = 55 - 22= 30 m3/h

T3min = (22 x 12) +(30 x25)
------------------- = 19.5 0C
52
Dr Mehmet Eyüp Kızılok
Phd.Msc.EE
BEMS Specialist

Hiç yorum yok:

Yorum Gönder