Enerji Kullanımının Azaltılmasında Fan Verimliliğinin Rolü
Fanlara düzenlemeler getirmek enerji tasarrufu sağlarken, çok daha büyük
miktarlarda enerji tasarrufu, düşük basınç kayıplı sistemlerin tasarımı,
kurulumu ve yüksek verimli fanların kullanımından gelebilir.
Bu makale yeni bir fan verimlilik gerekliliği, Standart 90.1’in fan güç
sınırlaması ile nasıl işleyeceğini incelemektedir. Birleşik Devletler’de,
ticari binaların enerji tüketim bütçelerinin büyük bir kısmını HVAC sistemleri
tüketmektedir. Besleme, dönüş ve egzoz fanları yıllık yaklaşık olarak
1,25 katrat (veya 225 milyar varil petrole eş değer) enerji tüketimi
yapmaktadır. Bu yılın sonbaharında, ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1, Energy
Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings (Alçak Meskun
Binalar Harici Binalar için Enerji Standardı), ANSI/AMCA Standard 205-12,
Energy Efficiency Classification for Fans (Fanlar için Enerji Verimlilik
Sınıflandırılması)’nı baz alan bazı fan verimlilik gereklilikleri içerecektir.
Temeller
HVAC performans hedeflerine ulaşmak için gerekli olan hava debisini ısıl
yükler ve havalandırma gereksinimleri belirler. Gerekli olan hava debisi fanlar
ile sağlanır. Hava debisine olan direnç, bir fan tarafından hava akımına enerji
uygulanması ile yenilir. Fan tarafından hava akımına enerji uygulama hızına güç
denir ve hava debisi miktarı ile fanın toplam basınç artışının çarpımı ile
bulunur. Fan toplam basınç artışı, sistemin toplam basınç düşümünü dengeler.
Bir hava dağıtım sisteminde, toplam basınç kaybı ile statik basınç
kaybı arasında kayda değer bir fark olduğunun göz önünde bulundurulması
gereklidir. Hava dağıtım sistemi içerisindeki hava akımı, çoğunluğu sürtünme
kaynaklı olmak üzere toplam bir enerji kaybına maruz kalır. Bu enerji kaybı,
statik basınç kaybı ile değil toplam enerji kaybı ile temsil edilir. Statik
basınç, her zaman düşüş göstermez ve kanal genişlemelerinde, daralmalarında ve
branşmanlarda hız basıncına dönüştürülebilir.
Benzer şekilde fan verimliliği, fan toplam verimliliği ile açıklanır ve
havaya verilen enerji ile fan şaftına uygulanan enerjinin birbirine oranlanması
ile bulunur. Yaygın uygulama olarak, fan seçiminin fan statik basıncı üzerine
kurulması yanlıştır ve enerji tasarrufu her geçen gün önem kazandıkça tekrar
gözden geçirilmeye ihtiyaç duyacaktır.
Bir çalışma noktasındaki hava debisi ve basıncı için, en yüksek
verimli fan en az enerji tüketimi yapan fandır. Fakat, en verimli fanın seçimi
özellikle hava dağıtım kanal sisteminin zayıf tasarlanması ve kurulması
durumunda en düşük enerji tüketimini sağlayamayacaktır. 20.000 ft3/dk
debi gerekliliği olan iki sistemi ele alalım. Sistem A’nın toplam basınç kaybı
5,5 in.wg (inç su sütunu) iken Sistem B’nin uygunsuz biçimde konumlanmış
dirsekler sebebiyle toplam basınç kaybı 7 in.wg’dir (ŞEKİL 2). Sistem A’nın
fanı % 65 toplam verimlilikte çalışırken, Sistem B’ninki %70 verimlilikte
çalışmaktadır. İlk bakışta daha verimli olan fan daha az enerji tüketiyormuş
gibi görünür fakat gerçekte bu şekilde değildir. Basit hesaplamalar ile Sistem
A’nın fanı 26,6 hp güç tüketirken, bu değerin Sistem B için 31,4 hp olduğu
bulunabilir. Bu farkın asıl sebebi fan verimliliği değil, Sistem B’nin toplam
basınç kaybının daha yüksek olmasıdır.
Fan enerji tüketiminin en aza indirilebilmesi için ilk adım hava dağıtım
sistemi tasarımının dikkatle yapılması sayesinde toplam basınç kaybının
minimize edilmesidir. Fanı, bir sisteme (yüke) hareket veren bir motor gibi
düşünün. Yük ne kadar küçük olursa, motor o kadar az enerji harcar. Öncelikle
sistem tasarımı ve dikkatli kurulum; sonra da en verimli fan seçimi önem arz
eder.
+90 212 343 50 40
+90 553 343 50 40
Yorumlar
Yorum Gönder