Soğutma Tekniği

Fan Coil Sistemleri, Fan Coil Nedir?

Fan Coil sistemleri günümüzün ısıtma ve soğutma çözümlerinde sıklıkla tercih edilmektedir. Fan Coil sistemleri ile aynı anda ısıtma ve soğutma (farklı bataryalar üzerinde) yapmak mümkündür. 4 borulu sistemler ile bir odada ısıtma yapar iken yan odada soğutma yapma imkanı bulunmaktadır.

Fancoil cihazları bir fan ve ısı geçiş yüzeyi olarak serpantin içeren elemanlardır. Fan yardımı ile odadan alınıp, serpantinler üzerinden geçirilerek ısıtılan veya soğutulan hava tekrar odaya üflenir. Serpantin içinden soğuk su geçiyorsa soğutma, sıcak su geçiyorsa ısıtma yapılır.

Fan Coil Nedir?

Genel olarak fan-coil sistemi; içerisinden ısıtıcı ve soğutucu akışkanın geçtiği serpantin ile mahal arasındaki ısı transferi sonucu mahalin ısıtma ve soğutma yüklerinin alınarak istenilen mahal sıcaklığının sağlanması olarak açıklanabilir. Fan-coil cihazı, diğer adıyla üflemeli konvektör veya salon tipi sıcak hava cihazı, kanatlı borulardan serpantini üstte, altta ise hava hareketini sağlayan radyal fan ve filtresi bulunan bir ısıtma, soğutma elemanıdır. Fan-coil sistemi; fan-coil cihazı, primer hava sistemi ve kanallaması, hava filtresi, egzost sistemi ve kanallaması, üfleme ve emiş menfezleri, otomasyon sistemi, soğutma ve ısıtma suyu dağıtım sistemlerinden oluşur.

fan coil sistemi
fan coil sistemi

Fan tarafından filtreden geçerek emilen hava serpantin yüzeyini yalayarak ortama üflenir. Fancoil üniteleri kasetli veya kasetsiz tip olarak imal edilmekte olup, pencere önüne asma tavan içine veya pencere önünde bir kaşe içine yerleştirilebilmektedir. Çok katlı ofis binaları, oteller, moteller ve hastanelerde kullanılmaktadır. Fan-coil sistemlerinin ana problemi olarak dile getirilebilecek ana konular mahallerdeki taze hava ihtiyaçları karşısında çaresiz kalmaları ve de ses seviyeleridir. Dış ortamla yapılacak kontrolsüz bir fiziksel bağlantı yerine, ihtiyaç duyulan taze havayı merkezi olarak şartlandıran ve mahallere dağıtan bir primer havalandırma sisteminden bahsetmek daha doğru olacaktır.

İki Borulu Fan-Coil Sistemi

İki Borulu Fan Coil Sistemi
İki Borulu Fan Coil Sistemi

2 borulu fan-coilde serpantinden kışın sıcak su (ısıtma amaçlı), yazın ise soğuk su (soğutma amaçlı) geçilir. Kısaca 2 borulu fan-coil sistemi mevsime göre ya ısıtır ya da soğutur (Şekil 8). Yurdumuzda pek çok uygulama alanı bulunmasına karşın dünyada kullanımı gerilemektedir.

– İki borulu fancoil sistemi ilk yatırım maliyeti en ucuz merkezi sistemdir.

– Fan coil, borulama ve izolasyon maliyeti dört boruluya göre daha azdır.

– Daha az boru olduğu için özellikle kasetli cihazlarda borulama daha kolay yapılır.

– Özellikle geçiş dönemlerinde istenen konforun tam sağlanması mümkün değildir.

– Yaz işletmesinde su sıcaklığı genellikle 7/12 °C olarak seçilir. Kış işletmesinde ise su sıcaklıkları düşük seçilmeli ya da oransal vana kullanılmalıdır. Ancak oransal vana kullanıldığında yazın nem kontrolü daha zor olmaktadır.

– Fan coilde yaz kış geçişini sağlamak için

a) Yaz-kış konum anahtarlı termostatlar kullanılmalı

b) Boru termostadı eklenmelidir.

Dört Borulu Fan-Coil Sistemi

Dört Borulu Fan-Coil Sistemi
Dört Borulu Fan-Coil Sistemi

Bu sistemde soğuk su gidiş-dönüş ve sıcak su gidiş-dönüş olmak üzere 4 boru mevcuttur. Ayrıca drenaj borusu da kullanılmaktadır. Terminal ünitelerde genelde biri ısıtıcı biri de soğutucu olmak üzere 2 ayrı serpantin mevcuttur. Bu sistemde primer taze hava için veya sekonder su devrelerinde zonlama yapmaya gerek kalmamaktadır. Sistemin özelliği aynı zaman diliminde farklı sıcaklıklar hisseden bölgelerde dizayn edilen konfor şartlarına ulaşmamızdır. Şöyle ki; bir dış çevre cephe veya zonda ısıtma diğer bir dış çevre cephe veya zonda da soğutma yapmamız mümkün olmaktadır (Şekil 9).

Çoklu Zon Otomasyonlu Fan-Coil Sistemi

Bu sistem, birden fazla ortama hitap edebilen bir klimatizasyon sistemidir. İç ve dış ünite ile kumandaları arasında Superlynk olarak adlandırılan elektronik altyapıyı kullanır. Her bir iç üniteyi ayrı ayrı kontrol edebilme yeteneği, işletme masraflarını en aza indirir. Servis kolaylığı gelişmiştir: İç ve dış ünitelerin hataları uzaktan kumanda üzerinde gösterilir. Soğutkanın gizli ısısı kullanıldığı için taşınma işlemine ek bir güç harcanmaz. Soğutkanın taşınması sırasında pompalar, vanalar ve yüksek debili borular kullanıl madığı için tesisat gürültüsü yoktur. Yüksek teknoloji ürünü büyük çaplı fanlar sayesinde düşük ses seviyesi ile konforlu bir klimatizasyon sağlar. Bu sistem boiler, pompa, su boruları ve tanklar gibi büyük hacimli elemanlar içermediği için sadece ona ayrılmış bir hacime gereksinim duymaz. Böylelikle o alan, depolama ya da garaj gibi kullanılabilir.

Ara tesisat uzunluğu 100m, dış ünite ile iç üniteler arası maksimum yükseklik farkı 50m, aynı dış üniteye bağlı en alt ve en üst iç üniteler arası maksimum yükseklik farkı da 15m’dir. Bütün üniteler merkezi sistemden kapatılıp açılabilir. 18°C ile 30°C arası 1°C hassasiyetle sıcaklık ayarı yapılabilir.

Dört Borulu Fan-Coil Sisteminin Avantajları

– 2 borulu sisteme nazaran çok flexible ve yük değişimlerine ani cevap veren bir sistemdir.

– İşletmesi çok basittir.

– Yaz-kış change-over yapılmasına gerek yoktur.

– Verimliliği fazla, işletme masrafları azdır.

Dört Borulu Fan-Coil Sisteminin Dezavantajları

– Yatırım maliyeti yüksektir.

DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ (DSD) SİSTEMLER

Değişken Soğutucu Debili Sistem (DSD) merkezi sisteme alternatif olarak geliştirilen ve günümüz akıllı binalarının ihtiyacını tam olarak karşılayabilecek bir sistemdir. Modüler yapısıyla çok katlı bir binadan, bir tek villaya kadar her türlü yapıda tam bağımsız kontrol imkanı vermektedir. Inverter teknolojisi ve değişken gaz debisi ile enerji tasarrufu

sağlamaktadır. Geniş kazan dairesi, yakıt tankı vb. tesisat mahalleri gerekmediğinden önemli bir yer tasarrufu sağlar. Ayrıca DSD Sistem, basit yapısı ile çok az yer kaplar. Soğutucu akışkanın boru çapları da oldukça küçüktür. Bu durumda daha az tesisat şaftı ve asma tavan boşluklarına ihtiyaç duyulur. Bu da binaların kat adetlerini artırmaya imkan sağlar. Dikeyde 50 m’ye kadar çıkabilen bakır borulama imkanı vardır. Böylece ara tesisat katlarına ihtiyaç duyulmadan, dış ünitelerin çatıda ya da zeminde yerleştirilmesi mümkündür. DSD Sistem, montaj esnasında da zaman tasarrufu sağlar. İç ünitelerin ve boru bağlantılarının yapılabilmesi için betonarme inşaatın bitmiş olması yeterlidir.

DSD sistemleri 3 tiptir.

1. Sadece soğutma yapabilen sistem.
2. Heat-pump: Isıtma-soğutma işlemlerini ayrı ayrı yapar.
3. Heat-Recovery: Bir binanın bir mahalinde aynı anda bir tarafta ısıtma yaparken, diğer kısımda soğutma yapma imkanı sağlar.

DSD sistemlerle çözümlenen binalarda ortamın taze hava ihtiyacı, ısı geri kazanımlı havalandırmalı (IGKH) sistem ile sağlanabilir. IGKS sistem “ısı geri kazanımlı havalandırma” anlamına gelir. Dış ortamdan alınan hava iç ortamdan çekilen hava ile ısı transferine sokulur ve içeriye ısıtılmış veya soğutulmuş olarak verilir.

SONUÇLAR

1.  Tek zonlu, tek kanallı, sabit hava debili sistemler istenildiğinde komşu sistemlere zarar vermeden durdurulabilir.

2.  Çok zonlu sistemler ise bir binada çalışma, konfor vb. şartları farklı olması istendiğinde uygundur.

3.  Reheat yani tekrar ısıtma sistemleri çok pahalı işletme gideri olan sistemlerdir. ASHRAE 90.1-1989’a göre re-heat yapılmasına izin verilen durumların dışında uygulanması doğru değildir.

4.  Bir bypass sistemi küçük ve basit tesislerde kullanılır. Bu sistem enerji tasarrufu düşünülmeyen fakat ilk tesis masrafı azaltılmak istenen yerlerde kullanılır.

5.  DHD sistemler işletme maliyeti ve enerji gideri sabit debili sistemlere göre az olup ilk yatırım maliyeti daha yüksektir. Çok zonlu sistemlerde başarı ile kullanılabilir. Değişen yüke bağlı olarak dış hava oranı değiştirilemediğinden, düşük yüklere yeterli taze hava beslenmesi problem yaratır.

6. Fan-powered sistemler ışıklandırma ısısının ısıtmada kullanılmasını sağladığından enerji tasarrufu getirirler. Ayrıca hacimler kullanılmadığı zaman periyodunda ana santral çalışmadığından, fan-powered kutu fanları çalışarak, hacmin o şartlardaki ısı ihtiyacı karşılanır. Bu suretle yine işletmedeki belirli bir miktar işletme masraflarının düşmesi sağlanabilir.

7. Minimum hava debisini sağlayan DHD sistemlerinde tekrar ısıtma yapılması uygundur.

8. Çift kanallı sistem, tek kanallı DHD sisteme göre daha fazla enerji sarfeder. Yani işletme maliyeti daha yüksektir. Fakat tekrar ısıtma düzeni gibi akışkan boruları, sızıntı tehlikesi bulunan kullanım alanı tavanlarda dolaştırılmaz.

9.  Multizon sistemlerde ise her zona ayrı bir kanal gider. Küçük binalarda uygundur. Çift kanallı sistemden daha ucuzdur.

10. 4 borulu sistem ise 2 borulu sistem göre işletme masrafları az olup yatırım maliyeti yüksek olan bir sistemdir. Fakat bir dış çevre cephe veya zonda ısıtma yapılırken diğer bir dış çevre cephe veya zonda da soğutma yapılabilir.

11.  Değişken Soğutucu Debili (DSD)

– DSD sistemler için tesisat mahalleri gerekmez, binada yer tasarrufu ve eleman tasarrufu sağlanır. Binalarda kullanılabilir alanları artırmak gelirleri de artırmak demektir. DSD sistem basit yapısı ve kompakt ölçüleri ile çok az yer kaplamaktadır.

– Eğer bina tasarımında her katta küçük bir mekanik oda oluşturulabilirse, tamamen müstakil ve bağımsız sistemler dizayn edilir. Bu durum hem uygulama-montaj maliyetlerinde tasarruf, hem de enerji tasarrufu sağlar.

– DSD sistemle yüksek binalarda dahi dış üniteler ile görüntü kirliliğine yol açmadan çözüm üretilir. Ayrıca dış ünitelerin ses seviyelerinin düşük olması sebebi ile dış ünitelerin konabileceği yerler konusunda kolaylık sağlanır.

– DSD sistem ve IGKV sistemi ile ortamların iklimlendirilmesi tam olarak çözülebilmektedir. IGKV sistem ısı geri kazanımlı bir sistemdir. Dış ortamdan alınan hava, iç ortamdan çekilen hava ile ısı transferine sokularak,içeriye belli bir seviyeye kadar ısıtılmış veya soğutulmuş olarak verilir. Böylece enerji tasarrufu sağlanır.

– DSD sistem ile ısı transferi için kullanılan enerji miktarı azaltılmıştır. Chiller sisteminde ısı taşıyıcı akışkan su iken, DSD sistemde direkt soğutucu akışkan kullanılır.

– Hassas kontrol sayesinde aşırı ısıtma ve soğutma engellenerek enerji tasarrufu sağlanır.

– 4 borulu fan-coil sistemlerinde ilk yatırım maliyeti ortalama 135$, DHD sistemlerde 120$ iken DSD sistemlerinde 110$’dır.

– DSD sistemler standarttır. 100 m’den fazla borulama yapılamaz. Ayrıca taze hava ihtiyacının da ayrı bir sistem tarafından karşılanması gerekir.

12.  Kendinden Karıştırmalı Isıtma, Havalandırma-Klima Terminali Sistemleri

– Terminal kutusunun üzerinde sadece bir adet motorlu vanası vardır. Bu vana 4-5 senede bir değiştirilir. Bunun dışında bakım problemi yoktur.

– 2 borulu fan-coil sistemlerine göre %10-15 pahalı, 4 borulu fan-coil sistemlerine göre ise %5 ucuz bir sistemdir.

– Yüksek basınçlı bir sistem olduğundan klima santrali kapasitesi büyük çıkar. Kanal dizaynı iyi yapılmalıdır.

– Fan-coil sistemlerine göre daha fazla primer hava, tüm havalı sistemlere göre ise daha az primer hava gerekir.

– Değişken hava debili sistemlere göre işletme ve yatırım maliyeti olarak daha ucuzdur.

– Uygun iklim bölgelerinde tesis edilecek spilotair sistemlerde kazan dairesi ortadan kaldırılıp, spilotair terminallerin primer hava giriş tarafına elektrikli ısıtıcı ilave ederek ilk yatırım maliyeti düşürülebilir.

13.  Çoklu Zon Otomasyonlu Fan-Coil Sistemi

– İlk yatırım maliyeti 4 borulu fan-coil sistemlerinden %15 daha fazladır. Ancak işletmede 1,5-2 sene içerisinde kendini amorti eder.

– Bütün üniteler merkezi sistemden kapatılıp açılabilir. Örneğin bir dış üniteye bağlı 10 adet iç ünite olsun ve bu iç ünitelerden sadece bir tanesi çalıştırılmak istensin. Bu durumda salyangoz kompresör normalden onda biri kadar enerji harcayarak çalışır ve dolayısıyla dış ünitenin enerji sarfiyatı da aynı oranda azalır. Böylece enerji tasarrufu yapılır.

– Ek bir taze hava sistemi gerekir.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Reklam Engelleyici

Reklam engelleyici eklenti kullandığınızı fark ettik. Muhendisiz.Net web sitesini verimli kullanabilmek için lütfen reklam engelleyiciyi kapatınız.