Tesisat Dergisi 200. Sayı (Ağustos 2012)

MAKALE 96 Tesisat Dergisi Sayı 200 - Ağustos 2012 Kontrol Vanalarının Boyutlandırılması ve Enerji Tasarrufuna Etkisi Dünya üzerindeki enerji kaynaklarının tükenmesi ile her alanda enerji tasarrufuna önem verilmeye başlanmıştır. En çok tüketim oranlarından birine sahip olan ısıtma, soğutma sektörü de her geçen gün bu konuya daha fazla katkı koyarak üzerine düşen görevi yapmaktadır. Bu çalışmada her ısıtma ve soğutma projesinde karşımıza çıkan vana boyutlandırılması üzerinde durulmaktadır. Çalışmaya konu olan vana artık değişken debili sistemlerin vazgeçilmezi olan 2 yollu motorlu kontrol vanalarıdır. Çoğu zaman özensizce yapılan vana seçiminin yanlış olması durumunda hem konfor şartlarımızdan taviz veriyoruz hem de gereksiz yere enerji sarfiyatını arttırıyoruz. Bu çalışmada yanlış yapılan seçimler doğrultusunda karışılacaklarımızı örnekler üzerinde görebiliyoruz. Anahtar Kelimeler: Kontrol vanası, terminal ünite, otorite, vana karakteristiği Danfoss Türkiye Merkezi Isıtma Bölümü İstanbul Bölge Satış Müdürü Seçil Kızanlık İSKENDER Şekil 1. Vana kesiti 1. Giriş Isıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerin- de enerji tüketim dağılımı birçok parametreye ve sistemdeki ekipmanların tümüne bağlıdır. Sıcaklık kontrolü gereksinimi, sistemin karma- şıklık derecesine, büyüklüğüne ve kullanılan cihazların tipine bağlı olarak geniş ölçüde de- ğişir. Enerji tüketimini etkileyen parametreler; radyasyon, dış hava sıcaklığı, iç yükler, ayar sıcaklığı, alınan taze hava, bina yapısı, enerji üretim ve transfer verimliliği. Bu parametrele- re bağlı olarak tasarruf edebileceklerimiz ise; pompalama, debi limitleme, soğutma grubu ∆t, bölgesel soğutma, terminal üniteler (fan), sıcaklık ayarı ve konfor sıcaklığıdır. Kontrol vanaları ile debi ve sıcaklık kontrol performansını arttırmak tüm kullanıcılara fay- da sağlar. Bu fayda konfor seviyesinde artış, düşük enerji tüketimiyle faturalardaki düşüş ve daha sessiz vana çalışması olarak bize döner. Otomatik kontrol vanaları ile sıcaklık, nemlilik, akış ve basınç olmak üzere birçok değişken kontrol edilebilir. Ancak doğrudan kontrol et- tiğimiz iki değer aslında sıcaklık ve basınçtır. İki yollu otomatik bir vanaya giren akışkan termostattan veya bina otomasyonundan al- dığı bilgiye dolayısıyla ısıtma ya da soğutma ihtiyacına göre tam ya da azaltılmış debide vanadan çıkar ve terminal üniteye gider. İs- tediğimiz debiyi tam olarak yakalayabilmek aşağıda bahsedeceğimiz vana otoritesi, vana karakteristiği ve sistem karakteristiğine bağlı olan vana boyutlandırması ile mümkündür. 2. Vana Teorisi 2.1 Kv Kavramı Kv hidrolik kanunlara bağlı bir kavramdır. Vana kapasitesinin en basit şekilde belirlenmesini sağlayan bir sabittir. Kv değerleri vana üreti- cileri tarafından deneyler sonucunda belirlenir. Teknik olarak ifade edersek vananın üzerindeki 1 bar basınç düşümünde 1 saatte geçebilecek debi miktarı kv ile eşittir. Kv kavramı Kasım 1944’de Amerika’da doğ- muştur. Kv faktörü ya da kv değeri VDI/VDE Richtlinien No 2173 standardında tanımlan- mıştır. Bu kavrama göre vana üzerindeki ba- sınç düşümü ∆p, debinin Q karesi ile doğru orantılıdır. (Darcy-Weisbach formula => ∆p ~ Q2) Yukarıdaki vana kesitinde basınç noktalarını görebiliyoruz. Bu senaryoda I ve II olmak üzere iki durum sözkonusudur. Kv değerinde basınç düşümü 1 bar idi dolayısıyla dP 2 (dP ıı )’yi 1 bar, Q 2 (Q ıı )’yi kv olarak düşünürsek : Q 1 =kv√(∆P 1 / 1)=kv√ ∆P 1 Ve son olarak kv=Q√ ∆P 1 m ³ /h elde edilir. ∆P ı /Q ı 2 = ∆P ıı /Q ıı 2 ∆P ı / ∆P ıı = Q ıı 2 /Q ı 2 Q 1 = Q 2 √(∆P 1 / ∆P 2 ) POMPA-VANA DOSYASI