93 TESKON / KLİ-031

bu bir MMOyayınıdır

MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıdaçıkan sonuçlardan ve basım hatalanndan sorumlu değildir.

İklîmlendirme SistemlerindeOtomatik Kontrol

MEHMET Y.GÜNGÖR

MYGAhmet Rasim Sokak 6/4ÇANKAYA/ANKARA

MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI İZMİR ŞUBESİ, ALİ ÇETİNKAYA BULVARÏ NO: 12 KAT: 1 ALSANCAK- İZMİR

BİLDİRİ

İELİMLENDİRfVIE SİSTEMLERİNDE OTOMATİK KONTROL

MEHMET YAŞAR GÜNGÖR

1. GİRİŞ

Otomatik Kontrol, endüstriyel sistemlerden ısıtma, havalandırma, iklimlendirme sis-temlerine kadar aklımıza gelebilecek her yerde yaygın bir şekilde kullanım gömlektedir.

Bir değişkenin kontrol edilmesi düşünülen her yerde otomatik kontrol söz konusu ol-maktadır, Bu değişken bir gazın, katının veya sıvının sıcaklık, nem, akış hızı veya miktarlarıolabilir.

Belirli bir kontrol için bir araya getirilmiş ve birbirleri ile sürekli etkileşim içinde bulunanelemanlar topluluğuna sistem denir. Örneğin ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme için kul-lanılan bir klima santralı ve bu santralın bağlı bulunduğu ortam bîr sistemi oluşturur.

Otomatik kontrolün amacı sistemin değişken büyüklüklerini arzu edilen değerlerde tutarakkararlıbir çalışma ortamı yaratmaktadır.

Bir otomatik kontrol sisteminde giriş değerleri değiştikçe çıkışdeğerlerinin yani kontrol me-kanizmasının mümkün olan en kısa zamanda ayar değerlerine ulaşması sağlanmalıdır,

2. GENEL OTOMATİK KONTROL CİHAZLARI

Kontrol sistemi kavramını daha belirgin hale getirmek için aşağıdaki şemada (Şekil 1) tipikbir kontrol sistemi dîagramı verilmiştir.

2.1. SİSTEM

Otomatik kontrolün uygulanabilmesi için, içinde kontrol edilebilir bir sistemin (prosesin)mavcut olması gereklidir. Örneğin, belirli bir hacmi besleyen ve belirli şartları sağlaması is-tenilen klima santralı bir sistemdir,

2.2, KONTROL CİHAZI

Kontrol cihazı Ölçme elemanından kontrol edilen değişkenin gerçek değerini alır ve budeğere göre nihai kontrol elemanına göndereceği kontrol sinyali vasıtası ile ayarlanan değerdoğrultusunda kontrolü sağlar. Panel olarak adlandırılan kontrol cihazı üzerinde istenen

653

değerin ayarlanabildiği bir kısım mevcuttur,

Bazı durumlarda ölçme elemanının kontrol cihazının kendi bünyesinde olan cihazlarda kul-lanılabilir (Termostatlar gibi),

2.3, ÖLÇME ELEMANI

Kontrol edilen sistemler sürekli bozucu etkenlerin etkisi altındadır. Bu bozucu etkenler,ölçme elemanları vasıtasıyla tespit edilir ve kontrol cihazına aktarılır. Ölçme elemanları direktolarak kontrol edilmesi gereken ortamınveya değişkenin içinde olmak zorundadır. Su, havasıcaklık duyar elemanları (sensör) hava nem duyar elemanları v.s.

2.4. NİHAİ KONTROL ELEMANI

Nihai kontrol elemanı kontrol cihazından aldığı kontrol sinyalinin değerlerine göredüzenleyici değişkende gerekli ayarlamayı yapan elemandır, Düzenleyici değişken kontroledilen değişkende İstenen düzeltmeyi sağlamak Üzere otomatik kontrol sistemi ile ayarlananmiktar ve şartlardır, Örneğin, bîr odanın ısıtılmasında kullanılan buharlı bir ısıtıcı serpantiniele alırsak, burada kontrol edilen değişken "oda sıcaklığı" kontrol edilen ortam "oda11

düzenleyici değişken "buhar miktarı" ve kontrol ortamı da f'buhar"dır,

Nihaî kontrol elemanı aldığı kontrol sinyalinin değerine göre yeni bir mekanik pozisyonalarak düzenleyici değişkenin miktarını ayarlan Bu çoğunlukla vana veya damper olabilir.Nihai kontrol elemanının bu yeni konumu île sistemdeki enerji veya malzeme akış miktarıdeğişir ve böylece kontrol sisteminin izin verdiği değerde hata yok edilerek kontrol çevrimi ta-mamlanır.

3. OTOMATİK KONTROL TÜRLERİ

Otomatik kontrol cihazının ürettiği kontrol sinyalinin tavrı davranışı otomatik kontroltürünü belirler. Kontrol türünün süreci ile uyumu kontrol sisteminin genel performansını or-taya çıkarır. Kontrol türlerinin başhcalan aşağıda verilmiştir.

3.1. İKİ KONUMLU KONTROL

İki konumlu kontrol, kontrol edilen değişkeni sabit tutmak amacıyla nihai kontrol ele-manının ya tam açık ya da tam kapalı olduğu kontrol türüdür. Bu kontrol türünde iki uçkonum arasında bir ara konum söz konusu değildir. Bu iki konum arasındaki farka, fark aralığıdenir. Bu aralığın olmadığı veya çok dar olduğu durumlarda, iki konum arasında değişimlerçok sık olacağından sistem öğeleri ve kontrol cihazı kolay bozulacaktır. Çoğu kontrolcihazının ayarlanabilir fark aralığı vardır. Şekil 2, de görüldüğü gibi iki konumlu kontrol ilesistemi sabit bir değerde tutmak imkansızdır.

İki konumlu kontrol basit ve ucuz olduğundan geniş bir kullanım alanına sahiptir. Elektrikmotorları, selenoid vanalar gibi cihazları iki konumlu kontrolün nihai kontrol elemanları ola-rak sayabiliriz.

6S4

Yüzer kontrol ayarlanan bir ölü bölge île bu bölgenin alt ve üst kontaklarında meydana/geJen bir kontrol türüdür. İki konumlu kontroldan farkı nihaî kontrol elemanının ölü bölgetfiride herhangi bir konumda kalahilmesidir,

İki konumlu kontrol cihazında olduğu gibi her iki yönde de flrk aralığı vardır.

Şekîİ 3: Yüzer kontrol

fici konum arasındaki ölü bölge mesafesi çoğu kontrol cihazında ayarlanabilmektedir. Bukonrol türü günümüzde nadir kullanılmakta olup, yerini gelişmiş kontrol türlerine bırakmıştır.

655

3 3 . ORANSAL KONTROL

Oransal kontrolde nihai kontrol elemanı, kontrol edilen değişken değerinin istenendeğerden sapma miktarı ile orantılı olarak konum değiştirir. Nihaî kontrol elemanının tam açıkile tam kapalı konumları boyunca hareket ettirmek için gerekli hata yüzdesinin ifadesine Oran«sal Bant denir, Örneğin, 40-100 *C oransal bir kontrol cihadında ayar değerini 60 °C kabuledersek ve istenen iki tarafında yer alan fark aralığını 6 °C seçersek çalışma aralığı 57-63 °Carasında olacaktır, Buradan Oransal Bent: OB= (6/60) X 100= % 10 olarak bulunacaktır.

Oransal kontrolün en büyük dezavantajı daimi rejimde kayma dediğimiz kararlı hal hatasımeydana getirmesidir. Bunu önlemenin bir yolu oransal bandı küçültmektir, fakat bu durumdada sistemi kararsız çalışmaya yöneltir, Dolayısıyla oransal kontrollü çevrimlerde hatakaçınılmazdır. (Şekil 4).

Şekil 4: Oransal Kontrol

3,4 ORANSAL ARTI INTEGRAL KONTROL

Integral kontrolde kontrol sinyali hatanın zamana göre integrali alınarak elde edilir. Bu du-rumda zaman ilerledikçe kontroldaki kaymadan sıfıra indirilmiş olun Fakat integral kontrolher ne kadar sistemdeki kaymayı kaldırirsa da sistemde sürekli veya uzun süren salınım ge-tİrir* Bu yüzden tek başına nadiren kullanılır. Fakat oransal kontrol ile birlikte kullanımı çokyaygındır,

Oransal artı integral kontrol, hem kaymayı yok eder, hem de sistemin kararlı çalışma re-jimine kısa zamanda girmesini sağlar (Şekil 5-a),

656

3.5, ORANSAL ARTI İNTEGRAL ARTI TÜREVSEL KONTROL

Türevsel kontrolde kontrol sinyali hatanın zamana göre türevi alınarak elde edilir. Bu kont-rol türtinde hatanın mutlak değeri değil hatadaki zamana göre değişimi önemlidir. Tek başınatUfevsel kontrol olmaz. Genellikle sınai sistemlerde oransal artı integral artı türevsel kontroluygulama alam bulmuştur (Şekil 5-b),

4. OTOMATİK K O N T R O L SİSTEMLER!

Otomatik kontrol sistemleri kullariîldıklan enerji türlerine göre 4 grupta toplanabilir*

4LJPNÖMATİK OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERl

Bu sistemde kullanılan itiqi güç bir kompresörden gelen basınçlı hava^lup elemanîart isehava borularıdır,

4,2. HİDRQLÎKt)TOMATİ& KONTROL SİSTEMLERİ

Hidrolik sistemler bir ııvının hareketi ve gücüyle çalışırlar ve elemanları bakır ve plastikborulardır.

4 3 . ELEKTROMEKANİK OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ

Elektromekanik sistemler elektrik enerjisiyle çalışırlar, Elektromekanik kontrol cihazları

SS7

ölçme elemanını kendi bünyelerinde taşırlar. Termostatlar, higrostatlar, presostatlar vb*

4A ELEKTRONİK OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ

Elektronik sistemlerde elektrik enerjisiyle çalışırlar ve elekronik elemanları içerirler.Günümüzde iklimlendiıtne sistemlerinde aşağıda sıralanan üstünlüklerinden dolayı elektroniksistemler kullanılmaktadır;

- Elektrik temin edilen her yerde kullanılabilir,

- Kumanda ve besleme kablolarının döşemesi kolay ve çabuk yapılır*

-Ölçme elemanından alınca sinyalleri çeşitli şekillerde kullanarak nihai kontrol elemanınıdeğişik fonksiyonlan yaptırmak mümkündür.

-Uzaktan kumanda kolayca yapılabilir,

«İletişim nedeni ile herhangi bir zaman gecikmesi soz konusu değildir,

-Sistem çıkışı doğrusal olduğundan hassasiyet daha İyidir,

-Sıcaklık açısından geniş çalışma aralığı mevcuttur,

-İlave edilecek devreler mevcut sisteme kolayca uyum sağlar,

-Elemanların basit ve hareketsiz parçalardan olması bakım ve tamir güçlüklerini azaltıpsistemin ömrünün uzun olmasını sağlar.

-Düşük voltajla ve akımla çalıştığından kablo tutan ucuz olup, emniyetlidir,

-Ölçme elemanları ölçtükleri değişken değeri süratle hissederek ölçme sinyalini çabuk ve-rirler. Bu da sistemdeki gecikmeyi önler.

-Elemanları (motorlar hariç) herhangi bir pozisyonda monte etmek mümkündür.

-Elektromekanik elemanların uygun olmadığı titreşimli ve tozlu mahallerde rahatlıkla kul-lanılırlar.

-Aynı kontrol cihazı birden fazla ölçme elemanından sinyal alabilir.

-Kalibrasyon üstünlüğü vardın

5. OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİNİN UYGULANDIĞI İKLİMLEN-D İ R M E SİSTEMLERİ BİRİMLERİ

Iklimlendirme sistemleri, şartlandırdıklan mahallerin konum ve ihtiyaçlarına göre dizaynedilirler. Bu sistemler bazı durumlarda sabit dış hava ile çalıştıkları gibi dönüş havasından ya-rarlanacak şekilde karışım havalı da olabilirler* Sistemin içine giren hava mahalin ihtiyacıdoğrultusunda ve mevsim şartlarına uygun olarak ısıtılır, soğutulur ve nemlendirilirler. Bufonksiyonları yerine getirebilmek için iklimlendirme sistemi içinde ısıtıcı ve soğutucu ser«panünler ile nemlendirme hücreleri yerleştirilmişlerdir, İşte bu elemanları fonksiyonel hale ge-tiren düzenleyici değişkenleri (hava, sıcak su, buhar, soğuk su vb), otomatik kontrol sistemleriile kontrol ederek istenen mahal şartlan maksimum konfor ve ekonomik Ölçüler çerçevesindegerçekleştirilmektedir. Aşağıda iklimlendirme sistemlerinin tüm kontrol birimlerindeki oto"matik kontrol ulgulamaları görülmektedir.

658

5.1. SABİT DIŞ HAVA- KARIŞIM HAVASI İLE HAVALANDIRMA KONTROLÜ

Sabit dış havalı sistemlerde iklimlendirme sisteminin taze hava girişinde ve ekzost havaçıkışında hava damperleri mevcuttur, bu damperlerle iki konumlu olarak çalışan damper ser-vomotorlan akuple edilirler ve bu servomotorlar sistemdeki Vantilatör, Aspiratör ve sistemidonmaya karşı korumak için konulan donma termostatı devrelerine elektriksel olarakbağlanırlar, Sistem devreye sokulduğunda Vantilatör ve Aspiratör çalışacak ve buna bağlı ola-rak damper servomotorlan da güçlenerek bağlı oldukları damperleri açacaktır, Sistemi dev-redışı bıraktığımızda veya bir donma anında besleme gücü kesilecek dolayısıyla Vantilatör veAspiratör dururken damperler de kapalı hale gelecektir (Şekil 6),

Karışım havalı sistemlerde Taze hava ve Egzost havası kanalları yanısıra dönüş havasıkanalı ile bunların damperleri mevcuttur, Bu üç damperin bîr arada bulunduğu bölüme karışımhücresi adı verilir, karışım hücresinden sisteme verilecek hava istenen değişken şartlara göredamperlerin bağlı oldukları damper servomotorlan ölçme elemanı ve kontrol cihazıyla oransalartı integral olarak kontrol edilmektedir. Örneğin hava miktarının sıcaklığa göre kontrol edil-mesİ gerekiyorsa Kanşım hücresi önüne yerleştirilecek bir sıcaklık ölçme elemanındangönderilen ölçme sinyali kontrol cihazı üzerindeki ayar değerlerine uygun değilse kontrolcihazı nihai kontrol elemanı olan damper servomotorlarını yönlendirerek taze hava ve dönüşhava yüzdesini ayarlayacak ve İstenen şartlardaki havayı sisteme verecektir. Sistem karışımhücresi önüne koyulacak tek ölçme elemanı İle oluşturduğu gibi ikinci bir dış hava ölçme ele-manı konularak dış hava kompanzasyonu olarakta oluşturulabilir (Şekil 7).

659

Karışım hücresindeki damperlere kumanda eden damper servomotorlan ilave edilecek elkumanda potansiyometresi ile uzaktan istenilen hava miktarlarına göre ayarlanabilir. Sabit dışhavalı sistemlerde olduğu gibi karışım havalı sistemlerdeki damper servomotorlarınm da sis-temin durdurulması veya donma olaylarında kapalı hale gelebilmesi İçin yay geri dönüş ilaveliolarak seçilmeli, dolayısıyla enerji beslemelerinin kesilmesi gerekmektedir.

5.2. ÖN ISITICI VE ISITICI KONTROLÜ

Iklimlendirme sistemlerinde mahale gönderilecek havayı ısıtmak amacıyla ısıtıcı ser«pantinler kullanılmaktadır. Sistemlerin ısı ihtiyaçlanna göre hesaplanan ve seçilen serpantinleryeterli olduğunda bir adet, yeterli olmadığında veya sistemde nemlendirme yapıldığı du-rumlarda hava ısısında azalma olacağından ikinci bir ısıtıcı serpantinin ilavesi söz konusu ol-maktadır. Isıtıcı serpantinlerde dolaşan değişken (akışkan) sıcak su, kızgın su veya buhar ola-bilir ve bir değişken ve otomatik kontrol vanası ile kontrol edilerek İstenen değerlere göreakışı sağlanır. Isıtıcı değişkenlerin buhar olduğu sistemlerde otomatik kontrol vanası iki yollu,diğerlerinde üç yollu olarak kullanılın iki yollu vanalar serpantine giriş hattına üç yollu va-nalar ise serpantinden dönüş hattına bağlanırlar.

Ön ısıtıcı kontrolü sistemi, bir adet kontrol cihazı, serpantinin hemen önüne monte edilenbir adet Ölçme elemanı ve nihai kontrol elemanını oluşturan bir adet vana servomotoru vekontrol vanasından oluşmaktadır, Ön ısıtıcı çıkışındaki hava sıcaklığını hisseden Ölçme ele«manı kontrol cihazına sinyal gönderir, kontrol cihazı da ayar değerine uygun olarak vana ser-vomotoruna çıkış göndererek vana içerisinden geçen değişken geçişini ayarlar ve böylecekontrol çevrimi tamamlanmış olur (Şekil 8,a).

660

Sadece tek ısıtıcı serpantinin veya ikinci bir ısıtıcının bulunduğu sistemlerde kontrol birazfarklılık gösterir, Bu kontrol türünde üfleme havası limitleme ilavesini içeren kontrol cihazı,biri dönüş kanalı üzerindeki ana ölçme elemanı diğeri üfleme havası kanalı üzerindeki limitÖlçme elemanı ve yine nihai kontrol elemanı mevcuttur, Bu sistemde kontrol birinci etaptadönüş hava kanalındaki ölçme elemanı tarafından sağlanmakta, mahalde meydana gelebilecekani ısı kayıplarında veya kazançlannda kontrol vanasının Önceden belirlenen limit değerlerindışına çıkması üfleme havası kanalına konulacak Ölçme elemanı ile önlenmiş olacaktır (Şekil8b).

661

5,3. NEMLENDİRME VE NEM ALMA KONTROLÜ

Iklimlendirme sistemleri projelendirilirken psikometrİk şartlara uygun olarak nem*lendirme veya nem alma fonksiyonlarının varlığı söz konusu olabilir. Nemlendirme gerekensistemlerde nemlendirme hücresi ön ısıtıcı serpantinden sonra sisteme dahil edilir. Sulu sis-temli nemlendirme hücrelerinde suyun toplandığı bir havuz mevcuttur, bu havuzdan alınan subir pompa ile su püskürtücülerine gönderilir.

Genelde iki konumlu kontrolün Öngörüldüğü bu sistemlerde iki konumlu kontrol cihazıdönüş havası kanalı üzerinde bulunan nem Ölçme elemanından alınan sinyale göre nem-lendirme pompasına açma veya kapatma yönünde kontak verir. Sistem kontrol cihazlı yanielektronik kontrol yapılabildiği gibi yine dönüş hava kanalına konulacak bir higrostatla daelektromekanik olarak da kontrol edilebilir.

Nemlendirme sisteminde daha hassas yani suyun debisinin ayarlanması sureti ile birkontrol düşünülürse su hattına konulacak bir kontrol vana sistemi ile oransal artı integral birkontrol öngörülebilir (Şekil 9)

Sistemde aynı zamanda nem alma fonksiyonu mevcut ise nem kontrol cihazı, ısıtma vesoğutma kontrol cihazları ile kombineli olarak çalışarak gerektiğinde soğutma veya ısıtma ilehava içerisihdekİ belirli orandaki nem yüzdesinin tutulması yeni havanın kurutulmasınısağlar.

5.4. SOĞUTMA KONTROLLÜ

Mahallerin soğutma ihtiyaçlarını karşılamak üzere iklimlendirmek sistemlerine ilave edilensoğutma serpantileri genelde iki türlü dizayn edilirler.Bunlardan bir tanesi değişkenin soğuksu olduğu sistemler, ikincisi gazlı sistemlerdir,Soğuk sulu sistemlerde kontrol, ısıtıcı kontrolsistemlerinde olduğu gibi bir kontrol cihazı, üfleme ve dönüş hava kanallarında Ölçme ele-manları ve nihai kontrol elemanı olan vana ile servomotorundan oluşmaktadır. Bazı hallerdeüfleme havası kanalına konulan ölçme elemanı yer değiştirilerek taze hava emiş kanalınamonte edilir; bu durumda kontrol cihazı sıcaklık kompanzasyon ilaveli seçilmelidir. Bundaamaç» sistemde sıcaklık değerine göre soğutma kapasitesini ayarlamaktır,

Böylece insanların yaşadığı mahallerde termal şok önlenmiş olacaktır Örneğin 40 °C lik birdış atmosferden 20 °C ye soğutulmuş bir mahala giren kişi termal şoka girebilir, insanlarınyaşadığı mahallerin soğutulmasında bu ölçünün dengeli bîr şekilde sağlanması gerekmektedir(Şekil 10),

663

Soğutma serpatinin gaz ile çalıştırıldığı sistemlere "DİRECT EXPENSION" adı ve-rilir.Serpantin içinden soğutulmuş gaz geçirilir ve böylece havanın ısısı alınmış olur .Soğutma gazı serpantin girişinde bir on-off çalışan selonoid vana ile kumanda edilir. Buvanayı kontrol etmek içinde iki konumlu bîr kontrol cihazı ve dönüş hava kartalınabağlanan Ölçme elemanına gereksinim vardır (Şekil 11)

664

5.5. ODALARDA İKLİMLENDİRME SİSTEM KONTROLLARI

Otel odaları gibi lokal hacimlerde iklimlendirme şartlarını sağlamak amacıyla Fan-Coîl ci-hazları veya indüksiyon cihazları kullanılır.

Bu cihazlarda soğutma ve ısıtma işlevini görebilecek iki ayıt serpantin bulunabileceğigibi, ottak çalışan tek bir senpartin de bulunabilir, İki ayrı serpantinli sistemler dört borulu,tek serpantinli sistemlerde iki borulu sistem olarak tanımlanabilir,

Fan-Coil cihazlarında genelde üç devirli olarak çalışabilen bir fan motoru mevcuttur. Odaİçine yerleştirilen bir kontrol cihazı ki bu çoğunlukla oda termostatıdır (Fan-Coil termostatı),

Cihazın fan motoruna ve aynı zamanda serpantin girişlerinde bağlı olan motorize fan-coilvanalarına kumanda eder (Şekil 12), Oda şartları termostat üzerinde ayarlanan değereulaştığında Fan-Coil cihazının fanı duracak ve motorize vanalarda kapalı konuma gelerekserpantine gelen akışkanın geçişini kesecek veya sisteme geri döndürecektir (üç yollu mo-torize vana kullanılması halinde). Böylelikle gereksiz yere ısıtıcı veya soğutucu değişkeninserpantinlerde dolaşması önlenecektir. Bu sistem genelde iki konumlu kontrol olarakyapıldığı gibi bazı hallerde oransal kontrol olarakta uygulanabilmektedir, İndüksiyon ci-hazlarında sistem, merkezi bir sianrakiea feelirli değerlerde şartlandırılmış havanın hava ka-nalları İle cihazlara taşınması prensibine dayanır.

Kısaca özetlenirse indüksiyon cihazlarında fan motoru yoktur ve gerekli olan hava birmerkezden veya iç havadan sağlanır,

665

Gelişen teknoloji ile birlikte bu tür hacimlerin kontrollarında merkezi bir sisteme gidilmiş"individual Room Control" adı allında geliştirilen bu kontrol türünde tek merkezden tüm ha-cimlerin kontrol şartları istenilen değerde kumanda ve kontroledilebilmektedir,

5.6. FİLTRE ELEMANLARININ KİRLİLİK KONTROLÜ

tklimlendirme sistemlerinde dışarıdan veya dönüşte alınan hava içersinde istenmeyen par-tikülleri tutmak üzeri çeşitli tiplerde ve hassasiyetlerde filitreler geliştirilmiştir, Filitreler temizolduklarında gerekli olan hava miktarını aynen geçirirler. Bu hava miktarı filtre kirlendikçebir azalma gösterecektir. Bunun belli bir limitin altına düşmesi halinde filitrenin bir yenisi iledeğiştirilmesi gerekmektedir, Fİlitrelerdeki kirlenme olayını tesbit etmek için manometreprensibine göre çalışan bir kontrol cihazı kullanılmaktadır (Fark Basınç Prosestatı), Filitreninönüne ve arkasına monte edilen hava tüpleri vasıtasıyla kontrol cihazında ayarlanan basınçfarkı de|erinin dışında cihaz iki konumlu olarak çalışarak ya uyarıda bulunacak ya da ik-lİmlendirme sisteminin çalışmasını durduracaktır.

5.7. KANALLARDA HAVA DEBİSİ KONTROLÜ

Aynı îklîmlendîrme sisteminden genel hacimlerin yanışım lokal hacimler de bes-lenebilmektedir ve bu lokal hacimlere gelen hava miktarının bazı hallerde kontrol edilmesi ih-tiyacı doğmaktadır. Bunu sağlamak amacıyla "Variable Air Volume Control" adı altında bîrsistem geliştirilmiştir. Bir hacmin beslenme ve döniiş kanallarına yerleştirilen damperler ve

666

bunlara bağlı damper servomotorlan ile hava akış kontrol cihazları kombineli olarakçalıştırılır, Cihazlar üzerinde ayarlanan hava geçiş miktarına göre oransal olarak kumanda edi-len damperler hacim için gerekli olan hava miktarını böylelikle ayarlanmış olurlar (Şekil 13),

6. OTOMATİK KONTROL VANA GÖVDELERİNİN SEÇİMİ

Otomatik kontrol vanaları seçilirken birçok faktörün göz Önünde bulundurulması gerekir»Bu faktörlerden yola çıkılarak gerek formüle, gerekse ABAK-L AB AK 2 tablolarında ve-rilen vana seçim abaklannın yardımı ile vana kapasite faktörü (KV) bulunur. Vana kapasitefaktörü kontrol vanasının tam açık durumda iken I kp/em2 lik basınç farkı altında (5-.3O°C)sıcaklıkta, bir saatte geçirildiği akışkan inkarıdır (m3/Saat). Vana seçiminde gereklifaktörler ve birimler aşağıdaki gibidir,

667

Pi (kp/cm2) Mutlak vana giriş basıncı

p2 (kp/cm2) Mutlak vana çıkış basıncı

A2pv (kp/cm2) Kontrol vanasındaki basınç düşümü

Q(mVsaat) Su debisi

G (kg/saat) Buhar debisi

G (kg/saat) Doymuş buhar debisiGs^G.x

Xs Islak buhar tutumu (%1(X) doymuş buhar İçin x=İ)

c (kg/dm2) Su yoğunluğu (5-30 nC arasındaki su için es=l)

ts (°C) Vanaya giren doymuş buhar sıcaklığı

At (°C) Aşırı ısıtma miktarı At=t-ts

vı (mVkg) Pl/2 basıncında ve t nC de buharın özgül hacmi

va (mVkg) Kontrol vanası çıkışındaki buharın öz hacmi

Kv (mVkg) Vana tapasının herhangi bir konumundaki vana akış kapasite faktörü

Kvs (mVkg) Vana tam açık konumundayken kv değen

1 bar^ 1.0197/kp/cm2-l(X) k pa= 14.504 psi

latm=98.O67kpa=l4

6A SU İÇİN OTOMATİK KONTROL VANASI SEÇİMİ

Genel formül

k v ^ Q A / J L (m3/saat)V Pv

Ümek 1: Abak 2'de A doğrusu

Suyun debisi q=8î) mVsaat

Basınç düşümü APv=(),75kp/cnr

kvs değeri:?

. Basınç düşümü kp/em2 cinsinden skalandırılmış eksende APv=Ü.75 kp/cm2 işaretlenir.

. Bu noktadan dikey bîr doğru çizilir,

, Sol taraftaki eksenden debi miktarı Q=8.() mVsaat bulunur,

. Bu noktada sağ tarafa yatay bir doğru çizilin

. Yatay doğru İle dikey doğrunun kesim noktası bize vananın kv değerini verir, (8,6 île 10.0arasında)

. Eğer kesişme noktası, üzerlerine kv değerleri yazılmış doğrularla çakışmazsa bir sonrakiyüksek değerli kv alınır. Aksi taktirde istenen debiye ulaşılamaz,

Ömek 2: Abak 2fde B doğrusu

668

Suyun debisi Q=l 5.000 litre/saat

kvs değeri= 250

. Abak'ın sağ tarafında debi miktarı Q= 15.000 litre/saat işaretlenir,

. Bu noktadan kv -250 doğrusunu kesene kadar B doğrusu çizilin

, Bu kesim noktasından dikey olarak basınç düşüm eksenine kadar çıkılır.

> Basınç düşüm eksenin kestiği yer aradığımız APv değerini verir, Bu da APv- 35 mm SS

dur.

6,2, BUHAR İÇİN OTOMATİK KONTROL VANASI SEÇİMİ

Genel Formüller

Basınç düşümü

P2> El

2

APv<Pi

2

Kızgın buhar

31.6 APv

Doymuş buhar

kv^ Gs

Örnek 1. Abak Tde A doğrusu

Doymuş buhar debisi G- 370 kg/saat

Mutlak giriş basıncı Ps= 2,8kp/cm2

Basınç düşüşü APv=ü,6 kp/cm2

kvs değeri:?

. Mutlak giriş basıncı Pl değerinden, Pl=2 J kp/cm2 olarak işaretlenir.

. Bu noktadan dikey olarak APv~(),6 kp/cm2 lik basınç düşümü doğrultusuna kadar çıkıim

# Bulunan noktadan A doğrultusu yatay olarak sağ tarafa doğru çizilin

, Doymuş buhar debisi ekseninden Gs = 370 kg/saat işaretlenir.

669

kv= _û_ v2

22.4 NJAPV.P2

• Bu noktadan düşey olarak bir doğru çizilir.

. Bu düşey doğru ile daha önce çizilen A yatay doğmsunun kesim yeri aranan kv değeriniverir,

. Eğer kesişme noktası, üzerlerine kv değerleri yazılmış doğrularla çakışmazsa bir sonrakiyüksek değerli kv alının Bu örnekte kv değeri 16 olarak seçilin

Örnek 2. Abak Tde B doğrusu

Kızgın buhar debisi G= 13ü0kg/saat

Mutlak giriş basıncı Pl= 1.2 kg/cm2

Basınç düşüşü APv- 0.35 kg/cm2

Aşırı ısıtma derecesi AN 100 °C

kvs değeri: ?

. Mutlak giriş basıncı ekseninden Pl= 1.2 kp/cnr İşaretlenir.

. Bu noktadan dikey olarak APv== 0,35 kp/cm2 îik basınç düşümü doğrusuna kadar çıkılır,

. Bulunan noktadan B doğrusu yatay olarak sağ tarafa doğru çizilir,

. Kızgın buhar debisi ekseninden G= 1300 kg/saat işaretlenir.

, Bu noktadan aşırı ısıtma derecesi At-100 °C ye kadar çapraz doğrulara paralel bir doğruçizilir.

. Bu noktadan dikey bir doğru çizilir,

. Bu dikey doğru ile daha önce çizilen B yatay doğmsunun kesim yeri aranan kv değeriniverir,

, Eğer kesişme noktası, üzerlerine kv değerleri yazılmış doğrularla çakışmazsa bir sonrakiyüksek değerli kv alınır. Bu örnekte kv değeri 100 olarak seçilir,

VANA Kv DEĞERLERİ

]

Ii«

i

i

Inch

1/2"3/4"

1"1 1/4"1 1/2"

2"2 1/2"

3"4"5"6"

mm

1520253240506580

100125150

Kv

46,3

1016254063

100160250360

•

670

78 OTOMATİK KONTEOL ELEMANLARININ YERLERİNİN TAYİNİ

Otomatik kontrol elemanlannı sistem üzerinde yedeştiriken dikkat edilmesi gereken bazıhususlar söz konusudur. Ölçme elemanlarının bilhassa sıcaklık ölçme elemanlarının bazı yanfaktörler düşünülerek akuple edilmesi gerekmektedir, Örneğin bir sıcaklık duyar elemanınısıtıcı serpantine çok yakın konulması, yapılacak kontrolü yanıltabilir, zira serpantininyüzeyine yakın olması nedeniyle ölçmesi gereken hava sıcaklığı yerine serpantin sıcaklığınıdaha önceden hissedecektir.

Yine sıcaklık duyar elemanının nemlendirme hücresine yakın konulması, damla tutucu ele-manlarına yetersiz kalması sonucu hissedici elemanın aşın neme maruz kalarak işlevini yi«tirmesi sözkonusu olmaktadır. Iklimlendirme sistemlerinin ve dağıtıcı kanallann iza-lasyonunun sıhhatli yapılmaması sonucu ölçme elemanları dış etkenlerden etkilenecektir.

Dolayısıyla izalasyonlann en iyi şekilde yapılması gerekmektedir. Otomatik kontrol sis-temlerinde kullanılan kontrol vanalan iki yollu ve üç yollu olmak üzere iki çeşittir. Geneldesıcak su* soğuk su ve Jcızgıft sulu sistemlerde iki yollu vanalar kullanılır. Üç yollu vanalarkarıştırıcı tipte imal edilmekte olup, zorunlu olarak seıpantîn dönüşüne bağlanması ge-rekmektedir.

Şekil 15 de kombi tip bir klima santralında ve nihai kontrol elemanlarının yerleşim yerlerive konumları görülmektedir.

(Şekil 15)Damper kontrolü (I,IL a)Ön ısıtıcı kontrolü (III. e)Son ısıtıcı kontrolü (V.d.e)Soğutucu kontrolü (IVX g)Nem kontrolü (h)

871

8. BİNA OTOMASYONU SİSTEMLERİ

Bîr büyük binada veya binalar grubunda bulunan mekanik ve elektriksel sistemler; ısıtma,soğutma, iklimlendirme» aydınlatma, taşıma (asansör, yürüyen merdiven vs.) yangın alarm,güvenlik kontrolü ve benzeri alt sistemlerinden oluşur, Söz konusu sistemler, bîna toplam ma-liyetinin oldukça büyük kısmını kapsadığı gibi, işletme ve bakımlanda binadaki bütün diğerhizmetlerden daha fazla harcama gerektirmektedir. Bu nedenle bîna sahibi ve yöneticileri busistemlerin daha etkin, daha verimli çalışmasını sağlayacak bîr kontrol yöntemi aramak zo-runda kalmışlar ve bunun sonucu "Bina otomasyonu" adını verdiğimiz sistem ortaya çıkmıştır.Bina otomasyonu sisteminin getirdiği avantajları daha iyi anlayabilmek için BİNA İŞLETİMİkonusunu kısaca ele almak yararlı olacaktır,

8.1. BİNA İŞLETİMİ

Bina içerisindeki mekanik ve elektiriksel sistemlerin büyük çoğunluğu göz önünde ol-mamasına rağmen, şurası muhakkaktır kî bu sistemlerin tüm binaya dağılmış vaziyette işletimve denetim noktalan söz konusudur. Dolayısıyla bu sistem ve cihazların günlük çalışmaişlevlerini yapmalarını sağlamak üzere binanın büyüklüğüne ve içindeki sistemlerinkarmaşıklığına bağlı olarak değişen sayı ve kalitede personele ihtiyaç vardır.

Bina işletici personelin görevi iklimlendirici fan birimlerinin çalıştırılıp durdurulmasından,aydınlatma ile ilgili olarak ışıkların yakılıp söndürülmesine, boyler kazanlarının bakımına, dışhava sıcaklığına göre "damper" konumlamdırılmasına, mahal sıcaklık ve nem şartlarına göreboyler ve kompresörlerin devreye alınıp devre dışı bırakılmasına ve ayar değeri saptanmasınakadar değişik elektriksel ve mekanik işlevleri kapsamaktadır, Tüm bu sistemlerinkarmaşıklığına ve kontrol problemlerine ilaveten geniş ölçüde dağınık olduklan da dikkatealınırsa, yalnızca bu sistemleri İşletmeye almak için dahi dikkate değer oranda bir insan'gücüne ihtiyaç olduğu açıktır.

Bu durumu Bina Otomasyonu adı verilen sistemle karşılaştırdığımızda ise; bina oto-fhaîyonu île bîr merkez terminalin başında oturan işletmeci, binada mevcut tüm sistemlerin.durumlarını anında gözlcycbildiğî gibi bu sistemlere merkezden dilediği doğrultuda kumandadk.edebilecektir. Bu suretle işletmeci personel sayısında da dikkate değer bir düşüş olacaktır.Böylece işletmeci personelin bir bölümünü işletme açısından önem taşıyan cihaz ve sis-temlerin sürekli bakımı için istihdam etmek mümkün olabilecektir.

8 X . & ^ O T O M A S Y O N U N U N İŞLEVLERİ

Bilgi toplamak; Etkin bir bina işletimi için gerekli olan tüm bılgileri^oplar. Sıcaklık, nem»t&şinç, seviye, akım; gerilim, güç, güç faktörü, enerji sarfiyatı, cihaz durumları, (açık/kapalı,çalışmakta/durmakta*/normal/alarm gibi) ve benzeri bilgiler işletici personelin sürekli ve sıksık denetlemesine: gerek kalmadan anında, kullanılmaya hazır olarak depolanır.

İşletmeciyi BilgileıjâTrnıek: Topladığı bilgileri değerlendirerek bir m'efkezden siyah,beyag veya )^&li^^^M1n[-.?râcihğıyla işletmeciye aktarır. Bunun yâriîsıta bu bilgileri biryazıcı ârâcıliğfyia &$ kağıda aktararak kaybeder. Böylece merkezde bulunan işletme personeliekrana yada ym\]ßi$ä *hi$ §öz atmak suretiyle tüm binadaki sistemlerin çalışma durumlarıhakkında âtımda b i l ^ ^ i M ö l u r .

Ayarİamakı İşletmeci personelin komutlan doğrultusunda çeşitli cihazların çalışma ko-numlan veya pozisyonları değiştirilebilir yada Önceden belirlenmiş bir program dizisidoğrultusunda otomatik olarak işlevsel komutlar verebilir,

Korumak; Bina içerisindeki tüm cihazların arıza yada alarm durumlarını anında oto-matikman bildirir. Bu suretle işletmeci personelin bu cihazlara derhal müdahale edip anzayıgidermeleri sağlanmış olur. Bazı durumlarda Önceden belirlenmiş bir takım önlemleri oto-matikman sistem tarafından alınabilir.

Tabiidir ki bazı otomasyon sistemleri bu fonksiyonları diğerlerinden çok detaylı ve kap-samlı olarak yerine getirin Bazı otomasyon sistemleri ise hız, doğruluk ve ekonomi açısındandiğerlerinden daha üstündür. Fakat genelde bunların hepside kulanıcıya aşağıda sıralanan fay-daları sağlarlar.

8.3. BİNA OTOMASYONUNUN GETİRDİĞİ FAYDALAR

İnsangücü tasarrufu sağlan Bina Otomasyonu ile işletmeci personel sayısında büyük birdüşüş olur. Kullanılan işletmeci personel ise cihazları çalıştırmak, durdurmak, kritik cihazlarındurumlarını incelemek ve bilgi toplamak amacıyla bina içersinde uzun turlar yaparak vakitharcamak yerine cihazların durumlarını sürekli olarak gözleyip performanslarını artırmaklauğraşırlar. Üstelik kendilerine ne zaman ihtiyaç olursa olsun bulacakları yer bellidir.

İşletme maliyetlerini azaltın Bina otomasyonu ile ısıtma (soğutma) havalandırma,aydınlatma ve benzeri diğer cihazlar ihtiyaç duyulur duyulmaz anında devreye alınır ve devredışı bırakılırlar. Devreye alıp ve devre dışı bırakmak için uygun zaman aralıkları ile binadayapılan turlar söz konusu değildir. Yalnızca bu küçük günlük tasarruflar dahi toplandığında ,elektrik ve yakıt harcamalarında yüzde 10'lara varan azalmalar stfz konusu olabilir.

Cihazların ömürlerini uzatır: Bina otomasyonu ile tüm cihazlar gerçekten kendilerine ih-tiyaç olduğunda işletmeye alındığından boş yere çalışmaları söz konusu değildir, Ayrıcaarızalardan anında haberdan olunup derhal müdahadele edilerek cihazların yıpranmasıönlenmektedir* işte tüm bunlar cihazların Ömürlerinin uzamasına neden olacaktır.

Amaları anında ikaz eden Arızalardan anında haberdar olduğundan problemlerbüyümeden ve daha büyük arızalara yol açmadan giderilirler. Örneğin aşırı ısınan bir motor,yatakları yanmadan ve hatta yangın tehlikesi dahi ortaya çıkmadan devre dışı bırakılacatır,Anında alarmlar işletmecinin söz konusu cihaza derhal müdahale ederek, minimum süreiçerisinde gerekli Önlemleri alarak tekrar işletmeye sokmasını sağlar.

Bina için yapılan yatırımı korur: Bina otomasyonu sistemi yangın alarm ve güvenlik sis-temlerini de bünyesinde barındırdığından binanın 24 saat sürekli olarak korunmasını üstlenir.Yukarıda bahsedilen bina içindeki cihazların korunmaları da buna dahil edildiğinde sistembina için yapılan yatırımın ekstra bir sigortası gibidir.

S7S

Merkezi bir denetim sayesinde işletmecinin etkinliğini artırır* Bina otomasyonu ileişletmeci personel tüm binayı bir merkezden daha etkin ve kapsamlı bîr şekilde kontrol eder,Tüm alarm ve arıza durumları merkezde görüntülenir ve kayda geçer. Kayda geçen bilgilerindeğerlendirlmesî sonucu ilerisi için yerinde kararlar alınarak yönetimin etkinliğini arttırır.

Sıralanan tüm bu faydaların genelde ortak yönü, bina için yapılan işletme masraflarınınazaltılarak paranın tasarruf edilmesidir. Bu sistemlerin yukarıda sıralanan faydalarına ilavetenkendi bünyelerinde enerji tasarrufuna yönelik olarak geliştirilmiş paket programlarda mev-cuttur. İşte bu programların da uygulanması île sistemin verimi maksimuma çıkarılarak çokdaha büyük tasarruf imkanları söz konusudur. (Yüzde 35 1ère varan tasarruflar mümkün ola-bilmektedir) Bu suretle sistem lokal kontrol sistemlerinden daha sürratü ve daha güvenilir ol-maktan başka çok daha ekonomik olmaktadır, Bu Özelliği dolayısıyla sistem kendi yatırım ma-liyetini bir iki yıl gibi kısa bîr süre içerisinde karşıladıktan sonra, binanın hizmette olduğu süreboyunca tasarruf yapmaya devam etmektedir.

ÖZGEÇMİŞ

1956 yılında Zonguldak'ta doğmuştur, İlk ve Orta öğrenimini orada tamamladıktan sonra,1976 yılında girdiği ADMM Akademisi Makîna Bölümünden 1980 yılında mezun olmuştur,

1983 yılma kadar imalat sektöründe çalışmış, 1983 yılında göreve başladığı Petek-üntrol-Honelwell grubunun Ankara Bölge Müdürlüğü'ndeki görevine 1990 yılına kadar devametmiştir. 1990 yılından itibaren kendi şirketi olan MYG Ltd. Şti.'nde ısıtma ve klima sis-temleri, otomatik kontrol ve yangın algılama sistemleri, müşavirlik ve tesisat taahhüdü ko-nusunda çalışmaya devam etmektedir,

m

§?§