Havalandırma · Enerji

Isı Geri Kazanımlı Taze Hava: Kokuyu Atarken Enerjiyi Tutmak

Isı geri kazanımlı havalandırma, dışarı attığınız kirli havanın sıcaklığını (ve bazı tiplerde nemini) içeri giren taze havaya devreder. HRV ile ERV farkını, dört farklı eşanjör tipinin ASHRAE verim aralıklarını, by-pass ve donma korumasını restoran ile otel senaryoları üzerinden anlatıyoruz.

Isı geri kazanımlı taze hava sistemi: egzoz havasından enerji devri — imton Mühendislik

Ocak ayında saatte 35.000 m³ taze havayı sokaktan alıp 22 °C'ye getirmenin ısıl yükü yaklaşık 274 kW'tır. Bu, aynı binadaki en pahalı pişirme cihazının, en büyük soğuk odanın ve tüm aydınlatmanın toplamından fazladır — üstelik bu enerjinin tamamı, birkaç dakika sonra egzoz bacasından geri gitmek üzere harcanır. İşletmeci faturaya baktığında suçu genellikle mutfağa ya da klimaya atar; oysa parayı yakan kalem, kokuyu ve nemi atmak için zorunlu olarak dışarı verilen havanın kendisidir.

Bu döngüyü kırmanın tek yolu havalandırmayı kısmak değil, atılan havanın enerjisini geri almaktır. Sonraki bölümlerde bu 274 kW'ı adım adım hesaplayacak, üzerine bir eşanjör koyduğumuzda neyin değiştiğini göstereceğiz. Uygulama tarafını klima santralleri hizmetimizde, taze hava debisinin nereden geldiğini ise iç hava kalitesi ve ASHRAE 62.1 yazımızda bulabilirsiniz.

Ocak sabahı gelen fatura: taze havanın gerçek yükü

Bir taze hava sisteminin ısıtma yükü, karmaşık bir hesap değildir. Debiyi kütlesel debiye çevirir, havanın özgül ısısıyla ve sıcaklık farkıyla çarparsınız:

Taze hava duyulur ısı yükü
Q = ρ × V̇ × cp × ΔT
ρ = hava yoğunluğu · V̇ = hacimsel debi (m³/s) · cp = havanın özgül ısısı · ΔT = iç–dış sıcaklık farkı

Sayıları yerine koyalım. ASHRAE 62.1-2022 Madde 6.2.1.1.3, tablo debilerinin 1,2 kg/m³ kuru hava yoğunluğu, 101,3 kPa basınç ve 21 °C esas alınarak verildiğini belirtir; yoğunluk için bu değeri kullanıyoruz. Havanın özgül ısısını kuru hava için yaklaşık 1,0 kJ/kg·K alıyoruz. Dış hava sıcaklığı olarak İstanbul için ASHRAE 2021 iklimsel tasarım verilerinde İstanbul için kayıtlı tek istasyonu, İstanbul Atatürk'ü (WMO 170600) referans alıyoruz: kış %99,6 kuru termometre tasarım sıcaklığı −1,4 °C.

  1. Debi: 35.000 m³/h ÷ 3600 = 9,72 m³/s
  2. Kütlesel debi: 9,72 × 1,2 = 11,7 kg/s
  3. Sıcaklık farkı: 22 − (−1,4) = 23,4 K
  4. Yük: 11,7 × 1,0 × 23,4 ≈ 274 kW

Şimdi bu sistemin egzozuna %70 duyulur verimli bir eşanjör koyalım. Egzoz havası 22 °C'de dışarı gitmektedir; eşanjör bu sıcaklığın bir kısmını gelen taze havaya devreder:

  1. Eşanjör çıkışındaki taze hava: −1,4 + 0,70 × 23,4 = 15,0 °C
  2. Isıtıcı serpantinin karşılaması gereken kalan fark: 22 − 15,0 = 7,0 K
  3. Kalan yük: 11,7 × 1,0 × 7,0 ≈ 82 kW

274 kW'lık yük 82 kW'a inmiştir. Serpantin, kazan, boru çapı ve pompa seçimi de bu küçülmüş yüke göre yapılır; yani kazanç yalnızca işletme tarafında değil, ilk yatırımın ekipman boyutlarında da ortaya çıkar.

Mühendislik notu

Yukarıdaki hesap yöntemi göstermek içindir. Verilen sıcaklık, verim ve debi değerleri referans aralıklarıdır; kesin tasarım değerleri mahal, kullanım yoğunluğu, cihaz seçimi ve projeye göre hesapla belirlenir. Aynı binanın iki ayrı katı bile farklı sonuç verebilir.

Isı geri kazanım cihazı tam olarak neyi geri kazanır?

Isı geri kazanım cihazı bir ısı değiştiricidir: iki hava akımını, birbirine karışmalarına izin vermeden ısıl temasa sokar. Kışın 22 °C'lik egzoz havası, −1,4 °C'lik taze havayı ısıtır; yazın ise serin egzoz havası, sıcak dış havayı ön-soğutur. Cihazın kendisi ne ısıtır ne soğutur; yalnızca zaten ödenmiş enerjinin bir kısmını ikinci kez kullanılabilir hale getirir.

Buradaki kritik ayrım, "ısı" derken neyi kastettiğimizdir. Havanın taşıdığı enerji ikiye ayrılır:

  • Duyulur ısı: Termometrenin gördüğü kısım. Havayı ısıtmak veya soğutmak için harcanan enerji.
  • Gizli ısı: Havanın içindeki su buharının taşıdığı kısım. Termometre bunu göstermez ama nem alma ya da nemlendirme yaparken faturayı asıl kabartan budur.

İkisinin toplamına entalpi denir. Bir cihazın yalnızca duyulur ısıyı mı yoksa entalpiyi mi geri kazandığı, o cihazın hangi harflerle anıldığını belirler.

HRV mi ERV mi? Kararı nem yükü verir

HRV (Heat Recovery Ventilator), yalnızca duyulur ısıyı aktarır. İki hava akımı arasında nem geçişi yoktur; egzoz havasının nemi binadan çıkar. ERV (Energy Recovery Ventilator) ise nem geçirgen bir yüzey ya da nem tutucu kaplamalı bir rotor kullanarak nemi de aktarır — yani toplam (entalpi) geri kazanım yapar.

Sahada bu tercihi duygusal olarak yapan çok olur: "ERV daha gelişmiş, onu koyalım." Doğru soru gelişmişlik değil, nemi hangi yöne taşımak istediğinizdir:

  • Nemin binadan çıkması isteniyorsa HRV. Yoğun buhar üreten bir mutfağın genel egzozunda, çamaşırhanede, ıslak hacimlerde nemi geri getirmek istemezsiniz.
  • Nemin binada kalması ya da dışarıda bırakılması isteniyorsa ERV. Yazın nemli dış havanın nemini içeri sokmadan sıcaklığını düşürmek, kışın kuru dış havayı içerinin nemiyle biraz olsun dengelemek istediğinizde ERV kazandırır.
Kısaca

HRV = duyulur. Sıcaklığı taşır, nemi taşımaz. ERV = toplam (entalpi). Hem sıcaklığı hem nemi taşır. Seçim, mahalin nem yüküne ve nemi hangi tarafta istediğinize göre yapılır.

Dört farklı eşanjör, dört farklı karakter

Piyasada "ısı geri kazanım ünitesi" adı altında satılan cihazların içinde birbirinden oldukça farklı eşanjörler bulunur. ASHRAE Handbook 2020 HVAC Systems and Equipment Bölüm 26 Tablo 3, bu tiplerin tipik verim aralıklarını karşılaştırmalı olarak verir:

Eşanjör tipiDuyulur verimGizli verimToplam (entalpi) verim
Sabit plakalı%50–75%0%20–50
Membran plakalı%55–75%25–60%35–70
Isı tekeri (rotor)%65–80%0%25–60
Entalpi (enerji) tekeri%65–80%50–80%55–80
Isı borusu%40–60%0%15–35
Run-around serpantin çevrimi%45–65%0

Kaynak: 2020 ASHRAE Handbook — HVAC Systems and Equipment (SI), Bölüm 26, Tablo 3. Run-around çevrimi için toplam verim bu tabloda verilmemiştir.

Tablo, HRV–ERV ayrımını sayısal olarak da görünür kılar: gizli verimi sıfır olan her tip bir HRV'dir. Sabit plakalı eşanjör, ısı tekeri, ısı borusu ve run-around çevrimi bu gruptadır. Nem aktarabilenler ise membran plakalı eşanjör ve entalpi tekeridir.

Sabit plakalı eşanjör

İki hava akımını ince plakalarla ayırır; hareketli parça yoktur. Çapraz kaçak riski düşük olduğu için hava akımlarının kesinlikle karışmaması gereken uygulamalarda tercih edilir. Bakımı basittir ama yüksek verim istendiğinde hacmi büyür ve basınç kaybı ciddi seviyelere çıkabilir.

Rotorlu tipler: ısı tekeri ve entalpi tekeri

Yavaş dönen gözenekli bir rotor, egzoz tarafında ısınıp taze hava tarafına döner. Aynı hacimde en yüksek duyulur verimi bu grup verir. Rotor yüzeyi nem tutucu malzemeyle kaplandığında entalpi tekerine dönüşür ve gizli ısıyı da taşır. Karşılığında hareketli parça, motor, kayış ve sızdırmazlık fırçası gibi bakım kalemleri gelir; sızdırmazlık ayarı bozulursa egzoz havası taze havaya sızar.

Isı borusu

İçinde faz değiştiren akışkan bulunan kapalı borular, ısıyı bir taraftan diğerine pompasız taşır. Hareketli parçası yoktur, sessizdir; buna karşılık tablodaki en düşük verim aralıklarından birine sahiptir ve iki hava kanalının fiziksel olarak yan yana gelmesini şart koşar.

Run-around (dolaşımlı) serpantin çevrimi

Taze hava ve egzoz kanallarına ayrı ayrı serpantin konur, aralarında bir pompayla su-glikol karışımı dolaştırılır. Verimi diğerlerinden düşüktür ama bir üstünlüğü vardır: iki kanalın birbirine yaklaşması gerekmez. Mutfak egzozunun çatıya, taze hava santralinin bodruma yerleştiği; ya da hava akımlarının hijyen gereği kesinlikle temas etmemesi gereken projelerde çoğu zaman tek uygulanabilir çözümdür.

Boyut ve basınç kaybı da seçime girer

Aynı Bölüm 26 Tablo 3, cihazların tipik yüzey hızlarını ve hava tarafı basınç kayıplarını da verir. Bu değerler doğrudan fan gücüne yansır; yüksek verimli bir eşanjör, kazandırdığı enerjiyi fanda geri harcatabilir.

Eşanjör tipiTipik yüzey hızıHava tarafı basınç kaybı
Sabit plakalı1–5 m/s100–1000 Pa
Entalpi (enerji) tekeri2,5–5 m/s100–300 Pa
Run-around serpantin1,5–3 m/s150–500 Pa

Kaynak: 2020 ASHRAE Handbook — HVAC Systems and Equipment (SI), Bölüm 26, Tablo 3. Diğer tipler için bu tabloda karşılık verilmemiştir.

Katalogdaki "%80 verim" hangi koşulda geçerli?

Verim, geri kazanılan enerjinin kazanılabilecek azami enerjiye oranıdır. Duyulur verim için tanım basittir:

Duyulur geri kazanım verimi
ε = (ttaze,çıkış − tdış) / (tegzoz − tdış)
Yukarıdaki örnekte: (15,0 − (−1,4)) / (22 − (−1,4)) = 16,4 / 23,4 = 0,70

Kataloglarda gördüğünüz tek bir yüzde rakamı, belirli bir debide, belirli bir hava akımı dengesinde ve belirli bir sıcaklık/nem koşulunda ölçülmüştür. Debiyi artırdığınızda verim düşer; taze hava ile egzoz debileri birbirinden uzaklaştığında (dengesiz akım) verim yine düşer. Bu nedenle bir cihazı yalnızca "%80" yazdığı için seçmek, ölçüm koşullarını sormamak demektir.

ASHRAE 90.1-2022 ise konuyu verim reklamı üzerinden değil, zorunlu asgari performans üzerinden düzenler. Standardın ısı geri kazanımla ilgili doğrulanmış eşikleri şöyledir:

KonuMadde / TabloGereklilik
Zorunlu egzoz ısı geri kazanımı — soğutma tasarım şartı6.5.6.1.2.1En az %50 entalpi geri kazanım oranı (ERR)
Zorunlu egzoz ısı geri kazanımı — ısıtma tasarım şartı6.5.6.1.2.1Nemlendirme varsa %50 ERR, yoksa %50 duyulur geri kazanım oranı (SERR)
Kalıcı konut birimleri6.5.6.1.1Soğutmada %50 ERR, ısıtmada en az %60 ERR veya SERR
Eşanjör basınç kaybı üst sınırı (her hava tarafı ayrı ayrı)6.5.6.1.2.2(b)0,4 in.wg (99,6 Pa) + by-pass ekonomizer çalışmasına izin vermeli
Hava tarafı ekonomizer zorunluluğu eşiği6.5.1 / Tablo 6.5.1-12A–8 iklim bölgelerinde: bina dışı konum 33.000 Btu/h (9,67 kW); diğer konumlar 54.000 Btu/h (15,83 kW)
Ekonomizer yüksek-limit kapama (sabit entalpi)Tablo 6.5.1.1.3, dipnot bDış hava entalpisi 28 Btu/lb (65,1 kJ/kg) veya sıcaklığı 23,9 °C (75 °F) üzerine çıkınca kapanır

Kaynak: ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2022. Standardın iklim bölgesine ve dış hava yüzdesine bağlı tetikleyici debi tabloları burada verilmemiştir; bunlar proje bazında ilgili tablodan okunmalıdır.

Tablodaki 0,4 in.wg sınırı, verim yarışının neden tek başına anlamsız olduğunu açıklar: standart, geri kazanılan enerjiyi fanın yiyip bitirmesine izin vermez. Türkiye'de bu tür asgari performans mantığı, genel çerçevesiyle Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği ve ilgili TS/EN düzenlemeleri kapsamında da karşımıza çıkar; sayısal karşılıklar proje bazında yürürlükteki mevzuattan doğrulanmalıdır.

Yağlı mutfak egzozu: geri kazanımın en yanlış uygulandığı yer

Bir restoranda en büyük egzoz debisi davlumbazlardadır ve enerji tasarrufu arayan herkesin aklına ilk gelen şey bu bacaya bir eşanjör koymaktır. Standart bir plakalı ya da rotorlu eşanjör yağlı davlumbaz egzozuna doğrudan bağlanmaz. Aerosol haldeki yağ, eşanjörün ince kanatları arasında birikir; birkaç ay içinde ısı transferi çöker, basınç kaybı katlanır ve kanal içinde ciddi bir yangın yükü oluşur. Buradan "kazanılan" enerji, temizlik maliyeti ve risk yanında anlamını yitirir.

ASHRAE 90.1-2022 Madde 6.5.7.2.3 bu tabloyu doğrudan yasaklamaz ama nasıl konumlandırdığı öğreticidir: toplam davlumbaz egzoz debisi 5000 cfm (8495 m³/h) üzerindeki mutfaklar için üç seçenek sunar ve bunlardan yalnızca biri ısı geri kazanımıdır:

  • İkame (make-up) havasının en az %50'si transfer havası olacak, ya da
  • Egzozun en az %75'inde en az %50 kısma yapabilen talep kontrollü havalandırma bulunacak, ya da
  • Toplam egzozun en az %50'sinde duyulur geri kazanım oranı en az %40 olan bir ısı geri kazanım cihazı kullanılacak.

Dikkat edilirse üçüncü seçenekte istenen verim %40'tır — tablodaki en düşük değerlerden biri. Standart, yağlı egzozda yüksek verim beklemenin gerçekçi olmadığını dolaylı olarak kabul eder. Saha tecrübemizde uygulanabilir yol şudur: kazanım, mutfağın yağlı davlumbaz egzozundan değil; salon egzozundan, tuvalet/depo genel egzozundan veya yağ ayırıcı sonrası temiz hattan yapılır. Davlumbazın kendi ikame havası ise ayrı bir konudur; aynı standardın 6.5.7.2.1 maddesi davlumbaz haznesine doğrudan verilen ikame havasını egzoz debisinin %10'u ile sınırlar.

Uyarı

Isı geri kazanımı, mutfağın negatif basınç dengesini bozacak şekilde kurgulanamaz. NFPA 96 Madde 8.3.1 ve UMC Madde 511.3, ticari pişirme alanındaki negatif basıncın 0,02 in.wg (4,9 Pa)'yı aşmamasını ister. Eşanjörün getirdiği ek basınç kaybı hesaba katılmazsa kapı çekmez, davlumbaz duman kaçırır. Bu dengeyi make-up air yazımızda ayrıntılı ele aldık.

By-pass ve free cooling: eşanjörü devre dışı bırakmak da tasarımdır

Nisan sabahı dış hava 18 °C, salonun istenen sıcaklığı 22 °C ve içeride 90 kişi oturuyor. Bu koşulda gelen taze havayı ısıtmak değil, olduğu gibi içeri almak istersiniz. Eşanjör ise görevini yapmaya devam eder ve havayı gereksiz yere ısıtır; üstelik bunun için basınç kaybı ödersiniz. Çözüm by-pass damperidir: taze hava eşanjöre uğramadan doğrudan mahalle verilir.

By-pass'ın ikinci ve daha değerli işlevi serbest soğutmadır (free cooling). Dış hava yeterince serinken mekanik soğutmayı hiç çalıştırmadan, yalnızca fan gücüyle mahali soğutabilirsiniz. ASHRAE 90.1-2022 bu işlevi ciddiye alır: Madde 6.5.6.1.2.2(b) uyarınca ısı geri kazanım cihazındaki by-pass düzeneğinin ekonomizer çalışmasına izin vermesi zorunludur. Ekonomizerin ne zaman kapanacağı da tanımlıdır; sabit entalpi kontrolünde dış hava entalpisi 28 Btu/lb (65,1 kJ/kg) veya sıcaklığı 23,9 °C üzerine çıktığında sistem serbest soğutmadan çıkar.

İstanbul iklimi bu kontrolü değerli kılar. ASHRAE 2021 iklimsel tasarım verilerinde İstanbul Atatürk istasyonu için yıllık ısıtma derece-gün değeri (taban 18,3 °C) yaklaşık 1716, soğutma derece-gün değeri (taban 10 °C) yaklaşık 2474 olarak verilir — yani yılın hatırı sayılır bir kısmı ne tam ısıtma ne tam soğutma sezonudur. Bu ara mevsimlerde by-pass'sız bir sistem, kazandırdığını geri verir.

Kışın eşanjörü kilitleyen sorun: donma

Isı geri kazanımın en çok gözden kaçan tarafı budur. İçeriden çıkan egzoz havası nemlidir; eşanjörün soğuk yüzeyine temas ettiğinde bu nem yoğuşur. Dış hava sıcaklığı yeterince düştüğünde yoğuşan su donar ve eşanjörün egzoz tarafındaki kanalları tıkar. Sonuç: debi düşer, basınç kaybı fırlar, verim çöker ve kötü senaryoda cihaz kendini korumaya alarak taze havayı tamamen keser.

Donma riski özellikle plakalı eşanjörlerde belirgindir, çünkü yüzey sıcaklığı sabittir ve nem geçişi yoktur. Entalpi tekerinde nemin bir kısmı taze hava tarafına aktarıldığı için yoğuşan su miktarı doğal olarak azalır — rotorlu tiplerin kışın bir avantajı da budur. Kullanılan koruma yöntemleri şunlardır:

  • Ön ısıtıcı: Taze havayı eşanjöre girmeden önce donma noktasının üstüne çıkaran elektrikli veya sulu bir batarya.
  • Kısmi by-pass: Taze havanın bir bölümü eşanjörü atlatılarak yüzey sıcaklığı yükseltilir.
  • Debi modülasyonu: Taze hava debisi geçici olarak azaltılır; egzoz debisi korunur.
  • Rotor hız kontrolü: Tekerin devri düşürülerek yüzeyin donma bölgesinde kalma süresi kısaltılır.
  • Periyodik çözdürme: Basınç farkı eşiği aşıldığında taze hava fanı durdurulur, egzoz havasıyla buz eritilir.

Hangi yöntemin seçileceği ve devreye girme eşiği; eşanjör tipine, iç ortam nem seviyesine ve tasarım dış hava sıcaklığına bağlıdır. Bu eşikler cihaz üreticisinin dokümanından ve proje hesabından alınır, genel bir sayı olarak verilemez.

Kirli eşanjör = ödenmiş ama alınamayan verim

Isı geri kazanım cihazının performansı, montaj biter bitmez düşmeye başlar. Uygulamalarımızda gördüğümüz en yaygın tablo şudur: sistem doğru seçilmiş, doğru kurulmuş, ilk sezon beklendiği gibi çalışmış — sonra filtreler değişmemiş, eşanjör hiç açılmamış ve iki yıl sonra cihaz nominal debisinin belirgin şekilde altında çalışıyor. Elde edilen enerji, geçen hava kadardır; hava geçmiyorsa kazanım da yoktur.

Bakım programında bulunması gereken kalemler:

  • Filtreler: Her iki hava tarafında (taze hava ve egzoz) ayrı ayrı. Egzoz tarafı filtresini atlamak, eşanjörü doğrudan kirletmek demektir.
  • Eşanjör yüzeyi: Plaka aralarındaki toz katmanı ısıl direnç oluşturur; rotor gözenekleri tıkanır.
  • Rotorlu tiplerde: Kayış gerginliği, motor, sızdırmazlık fırçalarının teması. Fırça aşınırsa egzoz havası taze havaya karışır.
  • Yoğuşma tavası ve drenaj: Tıkalı bir dren, su birikmesi ve mikrobiyolojik büyüme demektir.
  • Damperler: By-pass ve donma koruması damperlerinin hareket testi. Sıkışmış bir by-pass damperi, sistemin en pahalı özelliğini işlevsiz bırakır.
  • Basınç farkı ölçümü: Filtre ve eşanjör üzerindeki fark basınç, kirlenmenin en erken göstergesidir.

Periyot, mahalin kirlilik yüküne göre belirlenir; bir ofis katıyla bir restoran salonu aynı takvimle yönetilemez. Bu programı sözleşmeye bağlamak için bakım anlaşması sayfamıza bakabilirsiniz.

Restoran ve otelde uygulama: iki farklı hesap

Isı geri kazanımın anlamı, önce taze hava debisinin doğru hesaplanmasından geçer. ASHRAE 62.1-2022 bu debiyi kişi ve alan bileşenlerinin toplamı olarak tanımlar:

Nefes alma bölgesi taze hava debisi
Vbz = Rp × Pz + Ra × Az
Voz = Vbz / Ez
Pz = bölge kişi sayısı · Az = net taban alanı · Ez = bölge hava dağıtım etkinliği

Restoran salonu

ASHRAE 62.1-2022 Tablo 6-1'de restoran yemek salonu için Rp = 7,5 cfm/kişi (yaklaşık 12,7 m³/h·kişi) ve Ra = 0,18 cfm/ft² (yaklaşık 3,3 m³/h·m²) verilir. 250 m² salonda 120 kişi için:

  1. Kişi bileşeni: 12,7 × 120 = 1524 m³/h
  2. Alan bileşeni: 3,3 × 250 = 825 m³/h
  3. Vbz = 1524 + 825 ≈ 2350 m³/h
  4. Tavandan mahal sıcaklığından en az 8 °C sıcak hava üfleyip tavandan emiş yapan bir düzende Ez = 0,8 alınır: Voz = 2350 / 0,8 ≈ 2940 m³/h

Bu 2940 m³/h'nin kış yükü, ilk bölümdeki yöntemle yaklaşık 23 kW'tır. %70 duyulur verimli bir eşanjörle serpantine kalan yaklaşık 7 kW'a iner. Salonun konfor tarafını ASHRAE 55 termal konfor yazımızda, koku ve nem tarafını koku-duman-nem kontrolü yazımızda ele aldık. Merkez mutfak ölçeğindeki bir uygulama için Sofra Grup merkez mutfak projemize göz atabilirsiniz.

Otel

Otelde tablo tersine döner. ASHRAE 62.1-2022 Tablo 6-1'de otel/motel yatak odası için Rp = 5 cfm/kişi (yaklaşık 8,5 m³/h·kişi) ve Ra = 0,06 cfm/ft² (yaklaşık 1,1 m³/h·m²) verilir; lobi/prefonksiyon alanı için Rp = 7,5 cfm/kişi ve Ra = 0,06 cfm/ft²'dir. 28 m²'lik iki kişilik bir oda için:

  1. Kişi bileşeni: 8,5 × 2 = 17 m³/h
  2. Alan bileşeni: 1,1 × 28 ≈ 31 m³/h
  3. Vbz48 m³/h — 120 odalı bir otelde yaklaşık 5760 m³/h

Otelin farkı, bu debinin 7 gün 24 saat dönmesidir. Restoran salonu günde birkaç saat dolu, otel koridorları ve odaları sürekli havalandırılır; bu yüzden ısı geri kazanımın yıllık etkisi otelde daha büyüktür. Buna ıslak hacimlerin nem yükü eklendiğinde HRV/ERV kararı da ayrı ayrı verilmelidir. Otel ölçeğinde bir uygulamayı Locada Otel Büyükada projemizde görebilirsiniz.

Not

Yukarıdaki iki hesap yöntemi göstermek içindir. Gerçek projede kişi sayısı, mahal alanı, hava dağıtım etkinliği ve iklim verisi projeye özgüdür; ASHRAE 62.1-2022'ye ek olarak 2025 tarihli Addendum w ile bazı kategorilerin varsayılan kişi yoğunlukları da güncellenmiştir (restoran salonu 70'ten 67 kişi/1000 ft²'ye).

Sahada sık yapılan hatalar

  • Yağlı davlumbaz egzozuna standart eşanjör bağlamak. İlk aylarda çalışır, sonra hem verimi hem güvenliği kaybettirir.
  • By-pass'ı maliyet kalemi sayıp çıkarmak. Ara mevsimde sistem, kazandırdığı enerjiyi geri harcar; serbest soğutma imkânı tamamen kaybolur.
  • Taze hava ve egzoz debilerini dengelemeden devreye almak. Katalog verimi dengeli akımda ölçülür; dengesiz sistemde gerçek verim tabloda yazandan düşüktür.
  • Egzoz tarafına filtre koymamak. Eşanjör, filtrenin yapması gereken işi kendi yüzeyiyle yapar ve tıkanır.
  • Donma korumasını yalnızca cihaz otomasyonuna bırakmak. Ön ısıtıcı kapasitesi ve devreye girme eşiği projeye göre hesaplanmazsa kışın taze hava kesilir.
  • ERV'yi her yere koymak. Nemin binadan çıkması gereken mahallerde entalpi geri kazanımı, çözmesi gereken sorunu geri getirir.
  • Basınç kaybını fan seçiminde ihmal etmek. Eşanjörün her iki hava tarafındaki kaybı fan basıncına eklenmezse tasarım debisine hiç ulaşılamaz.
  • Eşanjörü bakım erişimi olmayan bir yere sıkıştırmak. Açılamayan eşanjör temizlenmez; temizlenmeyen eşanjör birkaç yıl içinde yalnızca basınç kaybı üretir.

Isı geri kazanımı, doğru kurgulandığında havalandırma tasarımının kâr getiren tek kalemidir. Kokuyu, dumanı ve nemi atma zorunluluğu değişmez; değişen, bunu yaparken ödediğiniz enerjinin ne kadarını geri aldığınızdır. Konsept tasarımdan devreye almaya kadar tüm süreci endüstriyel havalandırma ve mutfak havalandırması ekiplerimizle tek elden yürütüyoruz.

Sıkça Sorulan Sorular

HRV ile ERV arasındaki fark nedir?
HRV yalnızca duyulur ısıyı, yani sıcaklığı geri kazanır; ERV ise duyulur ısının yanında nemi de aktardığı için toplam (entalpi) geri kazanım yapar. ASHRAE Handbook 2020 HVAC Systems and Equipment Bölüm 26 Tablo 3'e göre sabit plakalı eşanjörün gizli verimi sıfır, entalpi tekerinin gizli verimi %50–80 aralığındadır. Nem yükünün yüksek olduğu mahallerde ERV, nemin bilinçli olarak dışarı atılmak istendiği yerlerde HRV tercih edilir.
Mutfak davlumbazının yağlı egzozundan ısı geri kazanılabilir mi?
Standart plakalı veya rotorlu bir eşanjör yağlı davlumbaz egzozuna doğrudan bağlanmaz; yağ eşanjör yüzeyinde birikir, verimi düşürür ve yangın yükü oluşturur. ASHRAE 90.1-2022 Madde 6.5.7.2.3, toplam davlumbaz egzozu 5000 cfm (8495 m³/h) üzerindeki mutfaklar için ısı geri kazanımını üç seçenekten yalnızca biri olarak sayar ve bu seçenekte egzozun en az %50'sinde duyulur geri kazanım oranının en az %40 olmasını ister. Uygulamada kazanım genellikle mutfağın yağsız genel egzozundan veya salon egzozundan yapılır.
Isı geri kazanım cihazının verimi kaç olmalıdır?
Tek bir doğru sayı yoktur; gereken verim mahalde ne kadar taze hava döndüğüne, iklime ve nem yüküne bağlıdır. ASHRAE 90.1-2022 Madde 6.5.6.1.2.1, zorunlu kılınan egzoz ısı geri kazanım sistemlerinde soğutma tasarım şartında en az %50 entalpi geri kazanım oranı ister; ısıtma tasarım şartında nemlendirme varsa %50 ERR, yoksa %50 duyulur geri kazanım oranı gerekir. Kalıcı konut birimleri için ısıtma şartındaki eşik %60'a çıkar.
By-pass damperi ne işe yarar, gerçekten gerekli mi?
By-pass, dış hava zaten istenen sıcaklıkta olduğunda taze havayı eşanjörden geçirmeden mahalle vermeyi sağlar. Bu sayede hem gereksiz basınç kaybı ödenmez hem de serbest soğutma yapılabilir. ASHRAE 90.1-2022 Madde 6.5.6.1.2.2(b) hem eşanjörün her iki hava tarafındaki basınç kaybını 0,4 in.wg (99,6 Pa) ile sınırlar hem de by-pass düzeneğinin ekonomizer çalışmasına izin vermesini şart koşar.
Isı geri kazanım eşanjörü ne kadar bakım ister?
Eşanjörün önündeki filtreler kirlendikçe hava debisi düşer ve geri kazanılan enerji de aynı oranda azalır; tozla kaplanan bir eşanjör yüzeyi ısı transferini zayıflatır. Bakımda filtre değişimi, eşanjör yüzeyi temizliği, rotorlu tiplerde kayış ve sızdırmazlık fırçalarının kontrolü, yoğuşma tavası ve drenaj hattının açıklığı, by-pass ve donma koruması damperlerinin hareket testi yapılır. Periyot mahalin kirlilik yüküne göre belirlenir, sabit bir takvim yoktur.

Daha fazla teknik içerik için blog sayfamıza dönebilir, taze hava ve klima santrali projelendirmesi için Klima Santralleri hizmetimizi inceleyebilirsiniz.

Attığınız havanın enerjisi bacada kalmasın

Restoran, otel ve ticari binalarda taze hava debisinin hesabından ısı geri kazanımlı santral seçimine, by-pass kurgusundan bakım programına kadar her adımı kurallara uygun uygulayan mühendis ekibimizle tanışın.