JAN-OLOF DALENBÄCK Professor, Chalmers University of Technology

PETER FILIPSSON PhD, CIT Renergy AB

Günümüzde run-around (çevrimli) batarya ısı geri kazanım sistemleri sıklıkla talep kontrollü havalandırma ile birlikte kullanılmaktadır. Birçok mevcut sistemde, sıvı akışının (su ve glikol karışımı) yetersiz kontrol edilmesinden dolayı düşük ısı geri kazanım verimleri gözlenmektedir. Bu makalede, sıvı kontrolünde yaşanan sorunları ortadan kaldıran daha sağlam bir kontrol yöntemi sunulmaktadır.

Arka plan

Run-around ısı geri kazanım sistemleri uzun yıllardır kullanılmakta olup hastaneler, alışveriş merkezleri ve ofis binaları gibi büyük yapılarda yaygın olarak tercih edilmektedir. Isı geri kazanımı, egzoz ve besleme hava akımlarına yerleştirilmiş bataryalara bağlı bir sıvı devresi üzerinden sağlanır (bkz. Şekil 1). Run-around ısı geri kazanım sistemi, hava akımlarının ayrı konumlandırılabilmesine olanak tanır. Bu, egzoz havasındaki partikül veya gaz gibi kirleticilerin besleme havasına karışmasını engeller. Bir diğer avantajı ise hava kanallarının birbirinden ayrı, örneğin farklı katlarda, yerleştirilebilmesidir; bu durum özellikle alan kısıtlamalarının olduğu yerlerde oldukça değerlidir. Ayrıca birden fazla egzoz hava sisteminin tek bir besleme hava sistemine bağlanması da mümkündür. Bunun yanında sıvı devresine ek ısı eşanjörleri bağlanarak besleme havasının ısıtılması veya soğutulması sağlanabilir. Böylece besleme havası kanalına ek batarya yerleştirme ihtiyacı ortadan kalkar, bu da basınç kayıplarını ve fan enerji tüketimini azaltır.

Sistemin tasarımının ve esnekliğinin bazı dezavantajları da vardır. Egzoz ve besleme havası arasında tek kademe ısı transferi bulunan plaka tipi eşanjörlerin aksine, run-around sistemlerde iki kademeli ısı transferi gerçekleşir: egzoz havasından sıvıya, sıvıdan besleme havasına. Bu durum toplam ısı transfer etkinliğini düşürür. Sıvı devresine ek ısı eşanjörleri bağlanabilmesi ve yerel bir ısı (veya soğuk) kaynağının kullanılabilmesi ekonomik açıdan avantaj sağlayabilir; ancak kontrolü daha karmaşık hâle getirir ve toplam ısı transfer etkinliğini azaltır. Sıvı debisi, sistem için kritik bir parametredir. Daha yüksek ısıl performans (yüksek ısı transfer etkinliği) için yapılan tasarımlar ve talep kontrollü havalandırmanın yaygınlaşması nedeniyle önemi artmıştır. Sıvı debisi genellikle bir basınç düşümünün ölçülmesiyle belirlenir ve değişken hızlı bir pompa ile kontrol edilir. Sıvının donma korumasına sahip olması gerektiğinden (örn. glikol kullanımı), bu durum sıvının özelliklerini etkiler ve debi belirlenirken dikkate alınmalıdır.

Yazının devamı için tıklayın