Çatı Fanı Ne İşe Yarar? Radyal ve Aksiyel Çatı Fanları

Çatı fanı, bir binanın içindeki havayı çatıdan doğrudan dışarı atmak için çatıdaki bir kaideye oturtulan motorlu fandır. Kapalı bir hacimde biriken ısıyı, nemi, kokuyu ve kirli havayı en kısa yoldan, kanalsız ya da çok kısa bir kanalla dışarı verir. Fanın altındaki açıklık doğrudan salona, bir şafta ya da bir egzoz kanalına bağlanır; üstündeki başlık motoru ve çarkı yağmurdan korurken havayı yana ya da yukarı doğru atar.

Çatı fanı ne işe yarar?

• Üretim alanında ısıyı atar: Makine, fırın ve aydınlatmadan gelen ısı tavana doğru yükselir; çatıdaki fanlar bu sıcak katmanı alır.
• Depoda durgun havayı yeniler: Yaz aylarında çatı altında biriken sıcak havayı ve nemi tahliye eder.
• Mutfak egzozunu çatıdan atar: Davlumbaz kanalının çatıya çıktığı yerde dikey atışlı çatı fanı kullanılabilir.
• Islak hacim şaftını emer: Konut, otel ve ofislerde katlardaki banyo ve WC'lerden gelen toplayıcı şaftın üst ucunda çalışır.
• Yangında dumanı tahliye eder: Yalnız bu iş için test edilip belgelendirilmiş duman tahliye çatı fanlarıyla.

Çatı fanı nedir, nasıl çalışır?

Çatı fanının içinde çoğunlukla dikey milli bir radyal (santrifüj) çark ya da bir aksiyel pervane bulunur. Radyal çark havayı alttaki ağızdan emer ve yanlara doğru savurur; aksiyel pervane havayı doğrudan yukarı iter. Motor ya çarkın üstünde, başlığın içindedir ya da yağlı ve sıcak hava taşıyan modellerde ayrı bir bölmede, hava akımından uzak tutulur. Radyal çarkın çalışma prensibi salyangoz fan nedir yazısında anlatılıyor.

Çatı fanı doğal havalandırmadan farklı olarak rüzgâra ve iç-dış sıcaklık farkına bağlı değildir; debisi fanın seçimiyle belirlenir. Rüzgârla dönen motorsuz başlıklarla karşılaştırması esmatik rüzgâr gülü nedir yazısında.

Radyal ve aksiyel çatı fanları

Aramalarda geçen "radyal çatı fanı", radyal çarklı bu iki tipi anlatır. Radyal çark aynı boyuttaki aksiyel pervaneden daha yüksek basınç ürettiği için fanın altına bir kanal, susturucu ya da filtre bağlanacaksa radyal tip seçilir. Doğrudan büyük bir salona açılan kanalsız geçişlerde ise aksiyel tip daha az enerjiyle daha çok hava taşır.

Atış yönü neden önemli?

Yatay atışlı bir çatı fanı havayı çatı yüzeyine yakın, her yöne yayarak verir. Temiz hava için bu bir sorun değildir. Ama yağ buharı taşıyan bir mutfak egzozunda yağ çatı kaplamasının üzerine çöker; zamanla hem kaplamayı bozar hem de yangın yükü oluşturur. Mutfak egzozunda atış bu yüzden yukarı doğru yapılır. Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik ayrıca pişirme alanı egzozunun doğrudan dışarıya ve herhangi bir hava giriş açıklığından en az 5 m uzağa atılmasını ister; çatıdaki klima santrali emişleri, taze hava panjurları ve açılabilir pencereler bu mesafe hesabına girer. Mutfak hattının tamamı için restoran havalandırma sistemleri sayfasına bakabilirsiniz.

Bir fabrikaya kaç çatı fanı gerekir?

Üretim alanlarında çatı fanlarının toplam debisi çoğunlukla ısı yükünden bulunur. Salona giren ısının, havanın sıcaklığını kabul edilen bir fark kadar artırarak dışarı taşınması için gereken debi şu bağıntıyla hesaplanır:

Q [m³/s] = Isı yükü [kW] / (ρ × cp × ΔT). Burada ρ ≈ 1,2 kg/m³ hava yoğunluğu, cp ≈ 1,005 kJ/(kg·K) havanın özgül ısısı, ΔT ise atılan hava ile giren dış hava arasındaki sıcaklık farkıdır.

Örnek: Makinelerinden ve fırınından salona toplam 100 kW ısı geçen bir atölyede iç sıcaklığın dış havadan en fazla 5 °C yüksek kalması isteniyorsa gereken debi 100 / (1,2 × 1,005 × 5) ≈ 16,6 m³/s, yani yaklaşık 59.700 m³/h'tir. Aynı atölyede 10 °C fark kabul edilirse debi yarıya, yaklaşık 29.850 m³/h'e iner. Bu toplam, salonun boyuna ve sıcak noktalarına göre birkaç fana bölünür. Eşit aralıklı birkaç fan, tek büyük fana göre salonu daha düzgün tarar ve bir fan arızalandığında havalandırmayı tamamen durdurmaz.

Makinenin harcadığı elektriğin tamamı salona ısı olarak geçmeyebilir; ürünle, soğutma suyuyla ya da makinenin kendi egzoz hattıyla dışarı çıkan kısım düşülür. Kaynak dumanı, solvent ya da toz varsa genel egzoz tek başına yetmez; kirletici kaynağında lokal emişle tutulur. Isı yükü, hacim ve kişi sayısına göre debi hesabı havalandırma hesabı aracında, fan ve motor seçimi fan seçim hesabı aracında yapılabilir. Fabrika ölçeğindeki sistemler endüstriyel havalandırma sistemleri sayfasında, genel çerçeve endüstriyel havalandırma nedir yazısında anlatılıyor.

Hava nereden girecek?

Çatı fanının attığı her metreküp hava binaya bir yerden girmek zorundadır. Giriş planlanmazsa salon negatif basınca düşer ve şu sonuçlar görülür:

• Fan katalog debisini veremez, çünkü hava içeri ancak kapı aralıklarından ve çatlaklardan girebilir.
• Kapılar zor açılır ya da çarparak kapanır; yükleme kapılarından toz ve soğuk hava çekilir.
• Doğalgazlı ısıtıcı, kazan ya da fırın bacalarında akış tersine dönebilir ve yanma gazları içeri girebilir. Negatif basıncın en tehlikeli sonucu budur.

Hava girişleri fanlardan uzak tarafta ve alt kotlarda bırakılır; böylece giren hava çalışma seviyesinden geçerek fanlara ulaşır. Giriş fana çok yakın olursa hava salonu taramadan kısa devre yapar. Kış aylarında soğuk girişin çalışanları rahatsız etmemesi için mekanik taze hava ve ısıtma birlikte düşünülür; büyük salonlarda ısıtma tarafı ısıtma sistemleri sayfasında.

Çatı geçişi: kaide, damper ve su yalıtımı

• Kaide: Fan doğrudan çatı kaplamasına değil, çatıdan yükseltilmiş sac bir kaideye oturur. Kaidenin çevresinde su yalıtımı yukarı doğru kıvrılarak bitirilir; sandviç panel çatılarda kaide panelin trapez profiline uygun üretilir.
• Geri dönüş damperi: Fan dururken dış havanın, yağmurun ve kışın soğuğun açıklıktan içeri inmesini engeller. Yerçekimiyle kapanan kanatlı tipler ya da fanla birlikte açılıp kapanan motorlu damper kullanılır.
• Susturucu kaide: Fan konut ya da ofis yakınındaysa kaidenin içine ses yutucu bölme eklenebilir.
• Servis anahtarı: Çatıda fanın yanında, bakım sırasında enerjiyi kesmek için kilitlenebilir bir anahtar bulunur.
• Taşıma: Büyük fanların çatıya çıkarılması için vinç planlanır; çatının fan ve kaide ağırlığını taşıyıp taşımadığı kontrol edilir.

Çatı fanı montajında sızdırmazlık ve elektrik bağlantısının sahada nasıl yapıldığı havalandırma bakım onarım sayfasındaki çatı fanı montajı bölümünde anlatılıyor.

Duman tahliyesinde çatı fanı

Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik, toplam alanı 2000 m²'yi aşan kazan daireleri, kapalı otoparklar ve bodrum depolarda bağımsız ve saatte en az 10 hava değişimi sağlayan bir mekanik duman tahliye sistemini zorunlu tutar. Bu sistemlerde kullanılan çatı fanları, yangın sıcaklığında belirli bir süre çalıştıkları test edilerek belgelendirilmiş modellerdir; besleme kabloları yangına en az 60 dakika dayanıklı olur ve jeneratörden beslenir. Bu belgeye sahip olmayan genel amaçlı bir çatı fanı duman tahliye fanı sayılmaz. Ayrıntı için duman tahliye sistemi sayfasına ve duman tahliye sistemi nedir yazısına bakabilirsiniz.

Sanayi bölgelerinde çatı fanı

Tek katlı, geniş açıklıklı üretim binalarında çatı fanı en sık başvurulan genel egzoz çözümüdür. İstanbul'da İkitelli, Dudullu ve Tuzla'daki organize sanayi bölgeleri, Kocaeli'de Gebze ve Dilovası'ndaki sanayi alanları bu yapı tipinin yoğun olduğu yerlerdir. Bu bölgelerdeki işler için İkitelli, Dudullu, Tuzla, Gebze ve Dilovası sayfalarına bakabilirsiniz.

Bakımda bakılanlar

• Rulman sesi ve titreşim
• Çarkta ve başlıkta kuş yuvası, yaprak ya da yağ birikimi
• Geri dönüş damperinin serbestçe açılıp kapanması
• Kaide çevresinde su sızıntısı ve çatlamış mastik
• Motor akımı ve kablo girişlerinin su almaması

Çatı fanı için teklif kalemleri (fan, kaide, damper, elektrik hattı, vinç) hücreli aspiratör fiyatları sayfasında; endüstriyel bir tesisin bütün hattı için endüstriyel havalandırma fiyatları sayfasına bakılabilir. Keşif talebi için iletişim sayfasını kullanabilirsiniz.