Endüstriyel Klima Santrali (AHU) Nedir? Çalışma Prensibi ve Yapısı
Mühendislik Özeti (TL;DR)
Klima Santrali (Air Handling Unit – AHU), atmosferden alınan taze havanın filtrelenmesi, ısıtılması/soğutulması ve nemlendirilmesi işlemlerinden geçirilerek kapalı mahallere basılmasını sağlayan cihazdır. Sadece ortamı iklimlendirmekle kalmaz, aynı zamanda içeride kirlenmiş (VOC ve Karbondioksit yüklü) havayı egzoz ederek İş Sağlığı ve Güvenliği standartlarını (İSG) sağlar. Isı geri kazanımlı veya karışım havalı modelleri, işletmelerin enerji sarfiyatını minimize eder.
Bir tesis yöneticisiyseniz, kış aylarında içeride biriken ağır havayı dışarı atarken aynı zamanda içeriyi ısıtmaya çalışmanın ne kadar yüksek bir enerji faturası getirdiğini bilirsiniz. İçerideki havayı dışarı atmamak ise çalışanların Karbondioksit ve VOC (Bileşik Gazlar) solumasına yol açar.
Standart klimalar sadece ortamdaki aynı havayı soğutur. Ancak endüstriyel havalandırma sistemlerinin kalbi olan Klima Santralleri, dışarıdaki taze havayı alır, şartlandırır ve devasa hacimleri yaşanabilir hale getirir.
Klima Santrali Nedir ve Hangi Tiplerde Üretilir?
Klima santrali, temel olarak bir kutu (karkas) içerisine yerleştirilmiş fanlar, filtreler, ısıtıcı ve soğutucu serpantinlerin bütünüdür. Ancak kullanım amacına göre 3 ana başlık altında toplanır:
- Karışım Havalı Klima Santrali: Egzoz havasını istenen miktarda taze hava ile karıştırabilen santraldir. Dış hava aşırı sıcak veya soğuksa, içeriden atılacak olan nispeten konforlu hava, taze hava ile karıştırılarak enerji tasarrufu sağlanır. (Egzoz havasının zehirli olduğu hastane, ilaç fabrikası ve mutfaklarda kullanılmaz).
- Isı Geri Kazanımlı Klima Santrali: Egzoz havası ile taze hava fiziki olarak kesinlikle birbirine karışmaz. Ancak ısı geri kazanım hücresinde birbirlerine sadece ısı enerjilerini transfer ederler.
- %100 Taze Havalı Klima Santrali: Atmosferden aldığı havayı direkt olarak şartlandırıp mahale gönderir. Vantilatör ve aspiratör hücresi farklı yerlerde olabilir. Modüler yapısı sayesinde 1.000 ile 110.000 m³/h debi aralığında imal edilebilir.
Karkas ve Panel Yapısı (Korozyon ve İzolasyon)
Santraller dış ortamlara (çatı, teras) veya teknik hacimlere kurulduğu için dayanıklı olmak zorundadır. Gövde yapısını iki temel unsur oluşturur:
Karkas: Özel alüminyum profil (eloksallı) kullanılarak imal edilir. 15.000 m³/h kapasiteden büyük cihazlarda 50’lik karkas ve alüminyum döküm köşe parçaları kullanılarak sızdırmazlık artırılır. Hücreler 2500 Pa basınca dayanıklı olarak dizayn edilir.
Paneller: Tüm paneller çift cidarlı sandwich yapıda imal edilir. İç sac galvaniz (0,60 mm), dış yüzey ise PVC kaplı galvanizdir. Panellerin arasına kapasiteye göre (20-25 mm) poliüretan enjekte edilir veya taş yünü kullanılarak akustik ve termal izolasyon sağlanır.
Klima Santrali Çalışma Prensibi ve İç Bileşenler
Havanın santral içerisindeki termodinamik yolculuğu belirli ünitelerden sırasıyla geçerek tamamlanır. Santralin kalbini oluşturan ana bileşenler şunlardır:
1. Karışım Odası ve Damperler
Enerji tasarrufu sağlamak için dış hava ile mahalden dönen havanın istenilen oranlarda karıştırıldığı odacıktır. Damperler (kanatçıklar) motorludur ve otomasyon panosundan gelen sinyale göre havayı kısar veya açar. Maksimum 6 m/sn hava hızına göre tasarlanırlar.
2. Toz Filtreleri (Panel, Torba, HEPA)
Havanın temizlenmesi için karıştırma odasının hemen arkasına yerleştirilir. Standart uygulamalarda kaba partiküller için EU-4 panel filtreler, hassas temizlik için EU-7/9 torba filtreler kullanılır. İlaç fabrikalarında ise ASHRAE standartlarına uygun HEPA (EU-13/14) filtreler sızdırmaz şekilde karkasa monte edilir.
3. Ön ve Son Isıtıcı Serpantinler
Dışarıdan emilen soğuk havanın nem alma kapasitesini artırmak için sisteme giren hava önce Ön Isıtıcıdan geçer. Hava nemlendiriciden çıktıktan sonra ise, mahale basılacak son sıcaklığa getirilmek üzere Son Isıtıcıya girer. Bu ısıtıcılar bakır boru üzeri alüminyum kanatçıklı (lamelli) eşanjörlerdir ve sıcak suyu doğalgazlı kazanlardan çekerler.
4. Soğutucu Serpantin (Batarya) ve Damla Tutucu
Soğutma eşanjörleri, tesisin Chiller soğutma gruplarından gelen soğuk suyu (veya VRF sisteminden gelen freon gazını) kullanarak havayı soğutur. Soğuyan hava yoğuşma (terleme) yapacağı için serpantinin hemen çıkışına havadan suyu ayıran PVC Damla Tutucu ve paslanmaz çelik yoğuşma tavası (drenaj) yerleştirilir.
5. Fanlar (Vantilatör ve Aspiratör) ve Motor Tahriki
Sistemin ciğerleridir. Taze havayı basan fana Vantilatör, kirli havayı çeken fana Aspiratör denir. Güncel Mekanik olarak NICOTRA marka dinamik balanslı, geriye eğik veya öne eğik sık kanatlı fanlar kullanmaktayız. Motorların hücreye montajı, bina içine ses gitmemesi için titreşim önleyici lastik takozlarla (connector) yapılır.
Klima Santrallerinde Otomasyon: SCADA vs Klasik Sistem
Klima santrallerinde giderlerin minimum seviyede tutularak (enerji verimliliği) insan vücudu için en ideal konfor sıcaklığı olan 21-23°C’nin sağlanması otomasyon ile mümkündür.
| Otomasyon Tipi | Çalışma Mantığı | Avantaj / Dezavantaj |
|---|---|---|
| Klasik Otomasyon | Bir kontrol ünitesi bir veya birkaç santrali cihaz içindeki sabit programa göre yönetir. | Avantaj: Yatırım maliyeti düşüktür. Dezavantaj: Dışarıdan müdahale zordur, uzaktan izleme (web üzerinden) yapılamaz. Senaryolar sabittir. |
| SCADA (BMS) Sistemi | Veri Tabanlı Kontrol ve Gözetleme Sistemidir. Tüm santraller ana bir bilgisayar ekranından (BMS) anlık izlenir. | Avantaj: Tüm tesise tek tıkla hükmedilir. Arızalar anında ekrana düşer. Dezavantaj: İlk yatırım (PLC ve sensör) maliyeti klasik sisteme göre daha yüksektir. |
Aşağıdaki seçenekleri belirleyin, mühendislerimiz kapasite analizi için sizinle hemen iletişime geçsin.
Karışım havalı klima santrali nerede kullanılmaz?
Egzoz havasının zehirli, aşırı kokulu veya kirli olduğu hastaneler (ameliyathaneler), ilaç fabrikaları ve endüstriyel mutfaklarda karışım havalı santraller kesinlikle kullanılmaz; bu alanlarda güvenliği sağlamak için havayı %100 dışarıdan alan taze havalı santraller tercih edilir.
Klima santrali susturucusu ne işe yarar?
Fanlardan gelen motor ve hava gürültüsünün havalandırma kanalları vasıtasıyla bina içine taşınmasını engeller. İç bölmedeki ses yutucu plakalar, hava debisi ve yutulacak sesin frekansına göre özel dizayn edilir ve içi taş yünü ile doldurularak akustik yalıtım sağlanır.