Tesisat Dergisi 264.Sayı (Aralık 2017)

Tesisat / Aralık 2017 91 tesisat.com.tr Model oda çalışma saatlerinin 08:00-18:00 saatleri arasında olduğu ve iki kişinin çalıştığı tipik bir büro odasını temsil etmekte- dir. Duvar yapıları tipik ofis binaları yapılarına benzemektedir, bir istisnası dışarıdan içeriye optik erişimi sağlayan özel pencerelerdir. Model odanın kuzey tarafında dört pencere segmenti ve doğu tarafında iki pencere segmenti bulunmaktadır. (bakınız Şekil 2 kırmızı yüzeyler). Model odada aşağıda ayrıntılı olarak izah edilecek üç farklı tip havalandırma (karışım havalandırması, yer değiştirmeli havalan- dırma ve kişisel havalandırma) sisteminin analizi yapılmıştır. Karışım havalandırması durumunda, odaya hava beslemesi için tavanın ortasına dönme hareketi veren bir dağıtıcı (difüzer) kullanılmıştır. Yer değiştirmeli havalandırmada kullanılan dağıtıcı model odanın iki uzun kenarlarından birine, alt kısma yerleşti- rilmiştir. Dağıtıcı 1,2 m genişliğinde ve 0,3 m yüksekliğindedir. Kişisel havalandırma durumunda, dağıtıcılar doğrudan çalışanların monitörlerinin üzerine yerleştirilmiştir. Tüm sistemler esas olarak havalandırma için ( ofisi soğutmak için değil ) kullanılmıştır. Şekil 2’de görüldüğü gibi havalandırma çıkışı dağıtıcı, tüm havalan- dırma durumları için aynı olacak şekilde, tavanın sağ köşesine koyulmuştur. İlave olarak Şekil 2 model odaya entegre edilen beş sıcaklık sensörünün pozisyonlarını göstermektedir. Beş sensörün tümü hava sıcaklığını, çalışma sıcaklığını ve EN ISO 7730’a göre (2005) Termal Rahatlık Skalası (predicted mean vote PMV-3…+3 aralığında ortam ile ilgili verilen ortalama oy miktarı) denilen hissedilen ısıl konforu almak için kullanılmaktadır. S1 sensörü çalışma sıcaklığını veya hava sıcaklığını kontrol için kullanılır. S2, S3 ve S4 sensörleri çalışma sıcaklığını kontrol etmek için kullanılır. İlgili tüm olayları ve iklim şartları, duvar ve pencere konstrük- siyonları, sensör pozisyonları, hava giriş tipleri, yerleri ve nümerik simülasyonlar gibi etki eden etmenler hem dinamik bir bina sistem simülasyonun hem de Hesaplamalı Akışkan Dinamiği (CFD) simü- lasyonunun birleştirilmiş geçici hesaplamaları (coupled transient calculations) olarak yapılmıştır [Lube ve çalışma arkadaşları 2008]. Nümerik simülasyonlar ısıtma konumu ile birlikte soğutma konumu için de yapılmıştır. Tavan ve duvar yüzeylerinden biri dikkate alınmıştır. Duvar yüzeyi Şekil 2’de mavi çerçeve ile sarıl- mıştır. Soğutma kapasitesi 1,6 kW, ısıtma kapasitesinin aralığı 1,5 kW’a kadardır. Soğutma konumu için hava şartları sıcaklığın 33°C’a kadar yük- seldiği sıcak yaz günlerini temsil etmektedir. Isıtma periyodunda ise, ortam sıcaklığı -5,0°C olarak sabit bir değere ayarlanmıştır. Pencere, güneşten gelen ışınım etkisini %90 oranında engelleyen akıllı gölgelendirme sistemi ile donatılmıştır. İki yüzey alanı ve her durumda hem ısıtma hem de soğutma konumunda analiz edilen üç farklı havalandırma sisteminin sonuçları 30 adet simülasyonla alınmıştır. Simülasyon modeli aynı boyutlardaki bir iklim odasında yapılan ölçümlerle, Air Handling and Refrigeration (Klima ve Soğutma) (ILK) Enstitüsü Dresden, Almanya tarafından, doğru- lanmıştır [Kandzia ve çalışma arkadaşları 2015]. SONUÇLAR Her durumda da tüm sensör pozisyonları için ısıl konfor kriteri EN ISO 7730’da verilen A kategorisinin gereksinimlerini karşıla- maktadır. Bir oda için ısıl konfor üç kategori üzerinden seçilebilir. Kategori A durumunda Termal Rahatlık Skalasının (PMV) -0.2 ve +0.2 arasında olması gerekir. Şekil 3 iki sensör pozisyonu arasında günlük enerji talebinin mümkün olan en uygun seçeneği ile ilgili genel bir görüntü vermek- tedir. Isıtılan ve soğutulan yüzeylerin enerji talebi her simülasyon çalışması için 24 saatlik bölümler için toplanmıştır. Duvarın sıcaklığı kontrol edilen yüzey olduğu durumda, sensör pozisyonuna bağlı olarak günlük enerji performansı farkları soğutma konumunda çok daha yüksektir. Sensör pozisyonları arasındaki fark yer değiştirmeli havalandırma kullanılması durumunda %20’yi aşmaktadır. Bunun Şekil 2. İki çalışma masası olan araştırılan alanın geometrisi ve farklı sensör pozisyonları (metre olarak) : S1: x=0.05, y=1.96, z=1.40; S2: x=1.80, y=1.84, z=1.10; S3: x=4.20, y=1.84, z=1.10; S4: x=1.80, y=1.84, z=0.60; S5: x=7.49, y=2.65, z=0.60) ve üç farklı tip havalandırma sistemi. 25 Karışım havalandırması Duvar - ısıtma Duvar - soğutma Tavan - ısıtma Tavan - soğutma Kişisel havalandırma Yer değiştirmeli havalandırma 20 % olarak günlük enerji talebindeki fark 15 10 5 0 Şekil 3. Olası enerji tasarruflarının havalandırma sistemine ve sistemin ısıtma veya soğutma konumunda olmasına göre karşılaştırılması.