Oğuz Saka
Klima santralleri ile kapalı ortamların iklimlendirme ihtiyaçları sağlanırken tüketilen enerji yüksek önem taşımaktadır. Kyoto protokolünde hedeflenen 2020 yılı itibari ile CO2 emisyonunda %20 düşüm sağlanabilmesi için Avrupa’da ERP (Energy related products) direktifi yayınlanmıştır ve bunun alt direktifi kapsamında 1253/2014/EG numaralı regülasyon, merkezi havalandırma cihazlarında enerji verimliliği kriterlerini tarif etmektedir.
Klima santrallerinde enerji verimliliği iki açıdan ele alınabilir. Birincisi havalandırma için kullanılan fanların güç tüketimidir ve doğrudan sistem basınç kayıpları ile ilgilidir. İkincisi ise havanın şartlandırılması (ısıtma veya soğutma) için gereken enerji tüketimidir ve doğrudan besleme havasını şartlandırırken egzoz havası ile ısı geri kazanım yapmakla ilgilidir. Eğer klima santrali entegre kompresörlü bir cihaz ise cihaz içi ısı pompası devresinin enerji tüketimi de önemli bir konu iken, dış bir soğutma veya ısıtma kaynağının güç tüketimi klima santralinin verimi ile ilgili bir konu değildir.
Klima santrallerinde karışım havası kullanmak bir tür ısı geri kazanım sayılabilecek iken, bir yandan da yüksek taze hava ihtiyaçlarının olduğu durumlar göz önüne alınıp reküperatif veya rejeneratif ısı geri kazanım sistemlerinin cihazlar içerisinde kullanımı gerekmektedir. Bu ısı geri kazanım sistemlerinin ısı tekerleği, çapraz akışlı plakalı, karşı akışlı plakalı, çevrimsel ısı geri kazanım sistemi gibi birçok çeşidi bulunmakla birlikte kullanım alanları değişmektedir. Özellikle besleme ve egzoz hava akımlarının birbirine karışmasının istenmediği veya birbirinden farklı yerlerde konumlanmış aralarında belli bir mesafe bulunan cihazlarda çevrimsel ısı geri kazanım sistemi kullanılabilmektedir.
Çevrimsel ısı geri kazanım sistemleri klima santrali egzoz ve besleme hatlarına yerleştirilen serpantinler arasında aracı bir akışkan(su veya su antifriz-solüsyonu) ile sirkülasyon sağlanarak enerjinin bir hattan diğer hatta aktarıldığı uygulamalardır.
Isı geri kazanım için aracı akışkan olarak su veya su-antifriz solüsyonu kullanılan çevrimsel ısı geri kazanım sistemlerinde akışkan devresinin kontrolü ısı geri kazanım verimi ve sistemin sürekliliği açısından büyük önem teşkil etmektedir. Havadan havaya ısı geri kazanım sistemlerinde enerji tüketimini etkileyen önemli faktör ısı değiştirici hava basınç düşümü iken, çevrimsel ısı geri kazanım sistemlerinde su devresinin pompa enerji tüketimi de önemli bir faktördür. Ayrıca sistemin farklı koşullarda sürdürülebilir bir çalışma gösterebilmesi için suyun donma riski, egzoz havasındaki serpantin üzerinde yoğuşan suyun donma riski, geçiş mevsimlerinde oransal ısı geri kazanım gibi birçok parametrenin doğru bir şekilde kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu da ancak doğru otomasyon ve kontrol elemanlarının kullanıldığı ve doğru bir senaryo ile çalışan su devresi sayesinde sağlanabilir.
Bu çalışmada çevrimsel ısı geri kazanım sistemine haiz klima santrallerinde verimli ve sürdürülebilir ısı geri kazanım uygulaması için doğru su devresi ve otomasyon tasarımının önemi vurgulanacak, doğru tasarım ile toplam enerji tüketiminde nasıl tasarruf sağlanacağı örneklenecek ve sistemin sürdürülebilir çalışmasının nasıl sağlanabileceği aktarılacaktır.