Temizoda İklimlendirme Sistemlerinde Enerji Tasarrufu

Ahmet Gökşin

Temizodalar, partikül konsantrasyonunun, sıcaklığın, nemin ve basıncın çok iyi kontrol edilmesi gereken ortamlardır. Bu parametrelerin istenilen değerlerde olmaması, temizodada yapılan üretimi veya hastane gibi ortamlarda hastayı doğrudan etkilemekte, bazen büyük kayıplara neden olabilmektedir. Bu yüzden temizoda iklimlendirme sistemlerinde kullanılan ekipmanların seçiminde yüksek verim, dayanıklılık, uzun ömür, düşük enerji tüketimi gibi özelliklere dikkat edilmesi gerekir. Temizoda iklimlendirme sistemlerinin, yılın 365 günü aralıksız çalışabileceği göz önüne alınırsa, özellikle düşük enerji tüketimli ekipman seçimi büyük önem arz etmektedir.

Temizodalarda enerji tasarrufu, dizayn aşamasından başlayarak, cihaz-ekipman seçimi, uygulama ve bakım gibi her aşamada titiz çalışma, bilgi ve eğitim gerektirir. Temizodalarda çalışacak herkesin, bu konuda eğitim almış kişiler olmasına dikkat edilmelidir.

Temizodalarda üretilen ürünün veya açığa çıkan zararlı gazların, mikroorganizmaların diğer mahallere karışma riski olmayan uygulamalarda, %100 taze hava kullanma gerekliliği yoktur. Prosesin ihtiyacı olan taze hava dışında kalan kısım, geri dönüşüm havası olarak kullanılabilir. Ancak dönüş havası, tekrardan filtre kademelerinden geçirilerek kullanılmalıdır. Böylece ısıtma ve soğutma enerjisinden tasarruf edileceği gibi, nemlendirme enerjisinden de tasarruf edilir. Dış havanın dönüş havasından daha kirli olması durumunda, filtre ömrü de daha uzun olacaktır.

Isı geri kazanım üniteleri de enerji tasarrufu açısından faydalıdır, ancak egzoz havasında kimyasallar veya zararlı mikroorganizmalar varsa kullanılmamalıdır.

Temizoda, geceleri veya hafta sonları kullanılmıyorsa, sistemin debisi azaltılarak temizoda çalıştırılabilir ve şartlar muhafaza edilebilir.
Ameliyathanelerde resirküle fanlı laminer flow cihazları kullanılması durumunda, ameliyat masası üzerinde tam anlamıyla laminer akış sağlanır ve özel üfleme ağızlarıyla, venturi etkisi yüzünden iç havanın üfleme havasına karışması önlenir. Bu durumda ameliyat masası üzerinde partikülsüz bir bölge oluşturmak için gerekli hava debisi, iç hava sirkülasyonundan sağlanacağı için, taze hava miktarı sadece içerisinin klima şartlarını sağlamak için hesaplanır. Böylece, pahalı bir laminer flow cihazı kullanılmış olur ancak işletme maliyetinde büyük tasarruf sağlanır.

Kullanılacak klima santralları, izoleli ve çift cidarlı olmalı, sızdırmazlık sınıfı EN1886/L1 olmalıdır. Isı köprüleri EN1886/TB1 olmalıdır. Klima santralında kullanılacak fanların plug fan olması ve direk akuple olması, kayışın getireceği kirlilik riskinden korur ve fan bakımı daha kolay yapılabilir. Frekans değiştirici kullanılarak basınç değişimlerinde debinin sabit kalması sağlanır. Santral içi hava hızının düşük olması, serpantin yüzeylerindeki hızın 2,5 m/s olması, hem yüksek verim elde etmek, hem de düşük basınç kaybıyla fan motoruna daha az güç harcatmak açısından önemlidir.
Gerek santral içinde, gerekse mahalde hava çıkış ağızlarında kullanılan filtrelerin, düşük basınç kayıplı filtreler olması gerekir. Filtrelerin A enerji sınıfı kullanılmaması durumunda, enerji tüketim maliyetleri arasındaki karşılaştırma aşağıdaki tabloda Rigid Bag filtre örneğinde verilmiştir.

*10 ay sonunda basınç düşüşü uygun değildir, bu nedenle çok daha çabuk değiştirilmelidir.

Temizodalarda, mikroorganizma oluşma kaygısı yüzünden genellikte izotermal nemlendiriciler kullanılmaktadır. Bu nemlendiricilerin yatırım maliyeti olarak en ekonomik olanları elektrikli nemlendiricilerdir. Elektrikli nemlendiricilerin, elektrot boylerli ve rezistans boylerli tipleri vardır, ancak her iki tip de aynı yüksek enerjiyi tüketir. Bu tip nemlendirme, en fazla enerji tüketen ve işletmesi en pahalı nemlendirme yöntemidir. Rezistans boylerli tipler, nem silindiri değiştirme gideri olmadığından, elektrot boylerli tiplere oranla daha az bir işletme maliyeti gerektirir. İzotermal nemlendirmenin bir başka yöntemi de, hazır buharı kullanmaktır. Hazır buhar, ihtiyaca göre kontrollü olarak doğrudan klima santralı içine verilebilir. Ancak buhar sistemi içinde bulunan kimyasalların havaya karışması istenmiyorsa, hazır buharın enerjisi kullanılıp, istenen kalitede temiz su buharlaştırılarak santral içine kontrollü olarak gönderilir. Bu şekilde, elektrikli nemlendiriciye oranla çok daha düşük bir enerji maliyeti ortaya çıkar. İzotermal nemlendirmenin bir başka yöntemi de, doğal gazlı cihazlarla suyu buharlaştırıp, doğrudan santral içine göndermektir. Bu yöntem izotermal nemlendiriciler arasında en düşük işletme gideri olan, fakat yatırım maliyeti en yüksek olan yöntemdir.

İzotermal yöntemle elde edilen buhar, çeşitli buhar difüzörleri ile santral içine gönderilir. Santrala gönderilen buhar, hava ile karşılaştığında hava tarafından absorbe edilir. Bu absorbsiyonun olması için santral içinde belirli mesafede herhangi bir engel olmayıp, yoğuşma olmaması gerekir. Oluşan yoğuşma, enerji kaybı olduğu gibi, bakteri üremesi gibi olumsuz sonuçlara da neden olur. Ayrıca, difüzörün içinde ilerleyen 100°C buharın bir kısmı da kondens olur. Bu da enerji kaybı demektir. Bunları önlemenin en etkili yolu, izoleli ve çok borulu buhar difüzörleri kullanmaktır. Böylece hem difüzör içinde oluşan kondens en aza indirilir, hem de absorbsiyon mesafesi çok aza indirilerek santral içi yoğuşma önlenir.

İzoleli, çubuk borulu buhar dağıtım paneli

Temizoda klima santrallarında adyabatik nemlendirme kullanmak da mümkündür. Hijyen sertifikası olan, paslanmaz çelik gövdeli ultrasonik nemlendirme cihazları, reverse osmoz yöntemiyle filtre edilmiş saf suyu parçalayarak sis haline getirir ve santral içine verir. Bu yöntemde enerji sarfiyatı son derece düşüktür ancak absorbsiyon mesafesi uzundur. Adyabatik nemlendirme, bazı iklimlerde evaporatif soğutma etkisiyle soğutmaya yardımcı olur, ancak kış şartlarında bu etkiyi göz önüne alarak ısıtma hesaplarını buna göre yapmak gerekir.

Ultrasonik nemlendirici

Temizoda tesisatlarında kullanılan hava kanalları da, tercihen paslanmaz çelik saçtan, izoleli ve sızdırmaz olmalıdır. Kanal içi hızlar 5 m/s civarında seçilmeli, saplamalar 45°C açıyla yapılmalı ve dirsekler geniş radüslü olmalıdır.

_____________________________________________________________

Yazar Hakkında

Ahmet Gökşin, Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümünden mezun oldu. Çalışma hayatına hava dağıtım elemanları üreten Fita Teknik firmasında başlayarak, on yıldan fazla bu firmada genel müdürlük görevini üstlendi. Halen endüstriyel havalandırma cihaz ve aksamının üretim ve satışını yapan Havak firmasında Genel Müdürlük görevini yürüten Ahmet Gökşin’in, endüstriyel havalandırma, nemlendirme, nem alma, filtre ve hava perdesi gibi ürünlerin doğru ve verimli kullanılmasında ve sektörde yaygınlaştırılmasında önemli katkıları oldu. Gökşin ayrıca kurucusu olduğu MESKA Vakfı’nda başkanlık, MMO İstanbul Şubesi’nde ve İSKİD’de yönetim kurulu üyeliği yaparak, TTMD İstanbul bölgesinde değişik komitelerde çalıştı.