HAVA KALİTESİNİ ARTIRMAK İÇİN YÜKSEK İNDÜKSİYONLU DİFÜZÖR KULLANIMI

 

Ortam ısıtması uygulamalarında tavandan hava dağıtım sistemleriyle verimli havalandırma elde etmek zor olabilir. Besleme havasının pozitif kaldırma kuvveti havayı ortama sağlıklı şekilde dağıtmayı zorlaştırır. Aynı zamanda çoğu tavandan karıştırmalı hava dağıtım sistemleri soğutmaya göre daha düşük hava debileri ve yüksek besleme havası sıcaklıkları ile (ortam havasından 10°C daha fazla) tasarlanmışlardır. Bu kombinasyon, kış aylarında istenmeyen termal katmanlaşmaya ve kötü hava dağıtım etkinliğine yol açar. ASHRAE Standardı 62.1’de tanımlandığı gibi hava dağıtım etkinliği, bir sistemin havalandırma havasını solunum bölgesine (occupied zone) ne kadar etkili şekilde ilettiğini ölçer.

Bu sorunları çözmeye yönelik pek çok strateji olmasına rağmen, swirl difüzörler (girdaplı difüzörler) gibi yüksek indüksiyonlu tavan difüzörlerinin kullanılması, mevcut tasarımlar ve kurulum uygulamalarıyla rahatlıkla çalıştıkları için uygun maliyetli bir seçenektir.

Yüksek indüksiyonlu bir difüzör, tavana paralel olarak dönen bir hava deseni boşaltır, bu da difüzörün atış mesafesini azaltır (aynı hava akışındaki geleneksel mixing difüzörüne kıyasla) ve tavana daha fazla oda havası sağlar, böylece yaşam alanında karışım artar. Bu, yaşam alanındaki termal katmanlaşmayı azaltır ve geleneksel karıştırma difüzörlerine kıyasla daha yüksek bir hava dağıtım etkinliği sağlar.

Temsilciliğini yaptığımız Price Industries’ın Predict ekibi yakın zamanda bu difüzörlerin Quebec’teki yeni bir ilkokul projesi için uygulanmasını inceledi. Ekip, ısıtma modunda hava dağıtım sisteminin etkinliğini analiz etmek için okuldaki tipik 567 metrekarelik bir sınıfın hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) modelini oluşturdu.

İlk tasarım (Şekil 1’de gösterilmektedir), pencerelerin yanındaki standart slot difüzörlere ek olarak iki adet swirl difüzörden oluşuyordu.

Şekil 1. İlk tasarımın CFD sınıf modeli

İlk tasarıma ilişkin CFD sonuçları, odada yüksek termal katmanlaşma (Şekil 2’de gösterilmektedir) ve yaşam (solunum) bölgesinde düşük hava dağıtım etkinliği gösterdi.

 

Şekil 2. Üst üste bindirilmiş hız vektörleri ile ilk tasarımın sıcaklık profili

Şekil 3’teki hava modellerine baktığımızda, sistemin yaşam alanına doğru hava hareketi oluşturmasına rağmen, sıcak besleme havasını yaşam alanına yeterince karıştırmanın yeterli olmadığını görebiliriz.

Şekil 3. Üst üste bindirilmiş hız vektörleri ile ilk tasarımın hız profili

Ekibin son tasarımında slot difüzörler çıkarılmış ve ekstra hava hacminin, karıştırmayı daha da optimize edecek şekilde yeniden konumlandırılan swirl difüzörlere aktarılmasına izin verilmiştir.

Bu optimize edilmiş tasarımın sonuçları sınıfta daha iyi konfor, daha düşük termal katmanlaşma ve önemli ölçüde daha yüksek bölge hava dağıtım etkinliği ile çok daha düzgün bir sıcaklık dağılımı (şekil 4) gösterdi.

Şekil 4. Optimize edilmiş tasarımın üst üste bindirilmiş hız vektörleriyle sıcaklık profili

Şekil 5’e bakıp şekil 3’ü karşılaştırırsak durumun neden böyle olduğunu anlayabiliriz. Optimize edilmiş tasarımda ekstra hava akışıyla birlikte difüzörlerin yerleştirilmesi daha fazla hava hareketi yaratır ve besleme havasının işgal edilen bölgeye daha da derinlemesine nüfuz etmesine olanak tanır.

Şekil 5. Optimize edilmiş tasarımın üst üste bindirilmiş hız vektörleri ile hız profili

 

Bu çalışma, yalnızca ısıtma rejiminde swirl difüzörlerin etkinliğini değil;

• difüzörlerin doğru debi aralıklarında tasarlanmasının hava dağıtımı olumlu/olumsuz etkilerini,
• kullanılan slot difüzör de olsa, başka herhangi bir difüzör de olsa bu ekipmanların yüksek indüksiyonlu olmasının avantajlarını,
• CFD analizlerinin faklı tasarlanan sistemleri tamamen simüle edip size en sağlıklı hava dağıtım sistemi seçilmesinde ne kadar faydalı olduğunu göstermektedir.

STEKON olarak hava dağıtım çözümlerinde tedarik ettiğimiz ve ürettiğimiz yüzlerce faklı difüzör sistemlerinden en uygununu sizin senaryonuza göre belirleyip uygun şekilde fiyatlandırıyoruz.

Kaynak: Price Industries