SULU KLİMA – EVAPORATIF SOĞUTUCULAR

SULU KLİMA – EVAPORATIF SOĞUTUCULAR
25 Haziran 2020 11:06

Evaporatif soğutma basit, etkili ve soğutucu gaz kullanmayan bir soğutma sistemidir.  Geleneksel portatif klima ünitelerine alternatif olarak endüstriyel evaporatif soğutucular gittikçe popülerleşmektedir. Kıyaslandığı zaman kullanımı maliyetli değildir, çevre dostu olmayan soğutucu gazları kullanmazlar ve bu yüzden günümüzde dünya, çevreye bu kadar duyarlıyken bu sistemin neden geçerli bir yöntem olarak tercih edildiği anlaşılabilmektedir.

 

 

Evaporatif soğutma, soğutulmuş gaz sistemine dayanan portatif klimalara alternatif olarak su bazlı bir soğutma sistemidir.  Sıcaklığı soğutucu gaza transfer etmek yerine sadece su kullanır ve bu sebeple doğa dostu bir yöntem olarak görülmektedir. Bunlara ek olarak, evaporatif soğutucular portatif klimalara kıyasla kompresöre ihtiyaç duymadığı için çok az bir enerji kullanır bu da onların doğa dostu oldukları tezini destekler.

Evaporatif soğutucular ayrıca bataklık soğutucusu, İran kliması, çöl kliması ve hatta sulu hava soğutucusu (sulu klima) olarak da bilinir ve sıcak, kuru havadan sıcaklığı kaldırmak için suyun buharlaşmasını kullanır. Evaporatif soğutma, buhar kompresörü ya da soğutma devresini içine çeken geleneksel portatif klima sistemlerinden farklıdır. Evaporatif soğutucular suyun geniş buharlaşmasını kullanır ve bu sebeple buharlaştırmak için yüksek miktarda su çeker. Bu işlemi uygulayarak kuru havanın sıcaklığını sıvı suyun su buharına faz geçişiyle, ki bu da buharlaşmayı süslü bir şekilde söylemenin bir diğer yoludur, yüksek miktarda azaltılabilir. Yukarıda bahsedildiği üzere, evaporatif soğutmayı kullanmanın ana yararlarından biri soğutucu gaza kıyasla çok daha az enerji harcayarak hava sıcaklığını düşürebilmesidir. Fazlasıyla kuru iklimlerde, havanın evaporatif soğutucuyla soğutulmasının, havaya nem ekleyerek bağıl nemi arttırıp daha rahat bir ortam yaratması gibi bir avantajı da mevcuttur.

r1

Sulu klima (Evaporatif soğutucu) yeni bir teknoloji değildir, aksine oldukça eskidir. Vikipedia’ya göre evaporatif soğutucunun kökeni, yapıların tepesindeki rüzgâr bacaları için kullanılan “rüzgâr kapanı” olarak adlandırılan basit bir evaporatif soğutucu yöntemi kullanan antik Mısır ve Pers medeniyetlerine kadar uzanmaktadır. Bu bacalar rüzgârı hapsedip, kehriz adı verilen bir yeraltı su kanalı üzerinden geçirerek çöl sıcaklarını ortadan kaldırdıktan sonra soğutulmuş havayı yapıların içine bırakır. Her ne kadar bugünlerde ıslak perdeden ziyade fan ve soğutucu ped kullanıyor olsalar da modern evaporatif soğutucu teknikleri günümüzde hala İran’da kullanılmaktadır!

Evaporatif soğutma, havadaki termal enerjiyi kullanılarak sıvı suyun buhara dönüştürülmesidir; bu da daha düşük hava sıcaklığı elde edilmesini sağlar. Suyun buharlaştırılması için gerekli olan enerjiyi havadan alır ve hava sıcaklığını etkileyen, ölçülebilen ısı olarak bilinir. Hava sabit bir entalpi değerinde kalırken, enerji, havanın su buharı bileşeninde bulunan gizil ısıya dönüştürülür. Ölçülebilen ısıdan gizil ısıya dönüşüm, sabit bir entalpi değerinde gerçekleştiği için eş yığıntı işlemi olarak bilinir. Bu sebeple, evaporatif soğutma ölçülebilen ısı düşüşüyle orantılı bir sıcaklık düşmesine neden olur ve gizil ısıyla orantılı bir şekilde nem oranını arttırır. Evaporatif soğutma nemli hava çizelgesi kullanılarak, ana

klimayı bularak ve sabit entalpi çizgisini daha yüksek nem durumuna doğru hareket ettirerek gözlemlenebilir.

 

Vücut tarafından gizlenen ve bedeni soğutan buharlaşmayı sağlayan terleme, evaporatif soğutmaya basit bir örnektir. Isı aktarımı buharlaşma oranına bağlıdır ancak buharlaştırılan her bir kilo su için 2.257 kJ (kilo başına yaklaşık 890 BTU saf su, 95 °F (35 °C)) enerji aktarılır. Buharlaşma oranı hava sıcaklığına ve havanın nem oranına bağlıdır, bu yüzden havanın daha nemli olduğu ortamlarda, yeterince hızlı buharlaşma gerçekleşmediği için terlenir.

Buhar kompresörlü soğutma, evaporatif soğutma yöntemini kullanır ancak buharlaşan buhar kilitli bir sistem içinde tutulur ve sonrasında kompresör mevcut enerjiyi kullanarak buharlaştırmaya tekrar hazır hale gelir. Basit bir evaporatif soğutucunun suyu doğada buharlaştırılır ve geri kazanılamaz. İç mekân soğutma ünitesinde buharlaştırılan su, soğutulmuş havayla birlikte odaya dağıtılır.

 

Evaporatif soğutma en çok bağıl nem seviyesinin düşük olduğu ortamlarda etkilidir bu nedenle Iran ve Mısır gibi çöl iklimine sahip yerlerde oldukça popülerdir. Evaporatif soğutmanın etkilerinden bir diğeri ise iç mekân nem seviyesini büyük ölçüde arttırmasıdır; bu sayede de çöl iklimi sakinleri nemli havanın kuru derilerini ve sinüslerini rehidre etmelerinden keyif alırlar. Bu sebeple, iklim verilerini göz önünde bulundurmak bir bina için potansiyel evaporatif sistemlerini değerlendirmede önemli bir işlemdir. Göz önünde bulundurulacak en önemli üç iklim durumu yaz aylarında en uygun koşulların sağlandığı günde kuru termometre sıcaklığı, ıslak termometre sıcaklığı ve psikrometrik farktır. Psikrometrik farkın en uygun koşulların sağlandığı günde yeterli serinliği sağlayıp sağlamayacağını belirlemek önemlidir. Dış çevrenin kuru termometre sıcaklığını psikrometrik farktan çıkartarak evaporatif soğutucudan çıkan sıcaklığı tahmini olarak elde edebilirsiniz. Dışarının kuru termometre sıcaklığının, ıslak termometre sıcaklığına erişme kapasitesinin doygunluk yeterliliğine bağlı olduğunu unutmamak önemlidir. Doğrudan evaporatif soğutma uygulamak için genel bir tavsiyeyse soğutucuyu dış çevrenin, ıslak termometre sıcaklığının 22°C (71,6 °F)’yi aşmadığı alanlara yerleştirmektir. Ancak, Salt Lake City örneğinde olduğu gibi, doğrudan evaporatif soğutucu uygulamanın nemli hava çizelgesindeki üst sınırı 20°C (68 °F)’dir. Bu düşük değere rağmen, söz konusu iklim bu teknik için uygundur.

 

Evaporatif soğutma özellikle havanın sıcak, nemin düşük olduğu iklimler için uygundur. Amerika Birleşik Devletleri’nde, kuzey/dağlık bölgelerin iklimi evaporatif soğutma için oldukça uygundur; Denver, Salt Lake City, Albuquerque, El Paso, Tucson ve Fresno gibi şehirlerde evaporatif soğutma üniteleri kullanılmaktadır. Buna ek olarak, özellikle uygun olup benzer iklimi olan Avustralya’nın güney kısmında (ılıman) da yaygın olarak kullanılmaktadır. Kuru ve kurak iklimlerde, evaporatif soğutucunun kurulum ve işletme maliyeti geleneksel klimalara kıyasla oldukça düşük olur; bu oran zaman zaman %80’e kadar çıkar. Ancak, en iyi soğutma etkisi ve sonucunu almak için evaporatif soğutma ve buhar kompresörüne dayalı klima sistemi zaman zaman birlikte kullanılabilir. Bazı evaporatif soğutucular, ısıtma sezonunda nemlendirici olarak da kullanılabilirler. Çoğunlukla kurak olan alanlarda bile, nem oranının kısa bir süreliğine yüksek olması bile evaporatif soğutmayı en etkili soğutma sistemi olmaktan alıkoyabilir. Temmuz ve ağustos aylarında New Mexio ve güney Arizona’nın muson sezonunda yüksek nem oranına sahip olmalarının evaporatif soğutmanın etkilerini düşürmesi buna iyi bir örnek olabilir.

 

Orta derecede nemli bölgelerde, kuru iklimlerdeki geniş çaplı kullanımının yanı sıra, endüstriyel portatif klimalara alternatif olarak uygun maliyetli portatif evaporatif soğutucuların kullanıldığı birçok yer vardır. Örneğin, endüstriyel tesisler, dağıtım depoları, ticari mutfaklar, çamaşırhaneler, kuru temizlemeciler, seralar gibi geniş çaplı açık alana sahip bölgelerde de yükleme alanları, depolar, fabrikalar, inşaat alanları, sportif organizasyonlar, seminerler, garajlar ve köpek yetiştirme alanları gibi yerlerde olduğu gibi alan soğutması için etkili bir şekilde kullanılabilmektedir.  Batarya kafes merkezleri de ayrıca alan soğutması için evaporatif soğutmayı kullanırlar (kümes hayvanları çiftliği, domuz ve mandıra).  Yüksek neme sahip iklimlerde, evaporatif soğutma, sağladığı yüksek hava hareketi ve havalandırmanın ötesinde bir miktar ısıl konfor avantajı da sağlayabilir.

 

 

Yorumlar

Yorumlar