DX Bataryalı Klima Santrali Nedir?

Bir klima santralinin soğutma bataryasına "soğuk" iki yoldan ulaşır. Birincisinde bir chiller suyu soğutur, su pompayla santrale gelir ve bataryanın borularında dolaşırken havadan ısı alır. İkincisinde arada su devresi yoktur: soğutucu akışkan doğrudan santralin içindeki bataryada buharlaşır ve havayı kendisi soğutur. İkinci düzen, İngilizce direct expansion (doğrudan genleşme) ifadesinin kısaltmasıyla DX olarak anılır. DX bataryalı klima santrali, soğutma (ve ısı pompası tipinde ısıtma) bataryası bu şekilde çalışan santraldir. Santralin genel yapısı ve bölümleri klima santrali nedir yazısında; bu yazı yalnız DX bataryayı ve onunla gelen tasarım kararlarını ele alıyor.

DX batarya nedir, santralin neresinde durur?

Santralin hava yolu tipik olarak şu sırayı izler: taze hava ve dönüş havası damperleri ya da karışım hücresi, filtre, varsa ısı geri kazanım bölümü, ön ısıtıcı, soğutma bataryası, damla tutucu, fan, gerekirse son ısıtıcı ve nemlendirici. "Klima santrali DX batarya nedir" sorusunun cevabı bu sıradaki soğutma bataryasıdır; farkı içinden su değil soğutucu akışkan geçmesidir. Bataryanın parçaları şunlardır:

• Bakır boru ve alüminyum kanat paketi: havanın geçtiği ısı transfer yüzeyi. Sıra sayısı ve kanat aralığı, istenen kapasiteye ve kabul edilen hava tarafı basınç kaybına göre seçilir.
• Distribütör ve kılcal borular: genleşme valfinden çıkan iki fazlı akışkanı bataryanın devrelerine eşit paylaştırır. Dağıtım bozuksa devrelerin bir kısmı aşırı soğurken diğerleri kızgın buharla çalışır.
• Genleşme valfi: termostatik ya da elektronik; bataryaya giren akışkan miktarını, çıkıştaki kızgınlığı belirli bir değerde tutacak şekilde ayarlar.
• Emiş kolektörü: buharlaşmış akışkanı toplayıp kompresöre gönderir.
• Drenaj tavası ve sifon: bataryada yoğuşan nemi toplar. Batarya fanın emiş tarafındaysa bölüm negatif basınçtadır; sifon yüksekliği bu basınca göre seçilmezse su tavadan çıkmaz, tavada kalan su da koku ve mikrobiyal üreme kaynağı olur.

Soğuk su bataryasıyla karşılaştırma

Kısaca DX, ara devreyi ortadan kaldırarak ilk yatırımı ve makine dairesi ihtiyacını azaltır; karşılığında kontrol hassasiyetinden, mesafeden ve binaya giren akışkan miktarından taviz verir.

DX bataryalı santral hangi dış üniteyle çalışır?

Ayrı kondenser ünitesi

Santral iç mekânda ya da çatıda, yoğuşma ünitesi dışarıda durur ve ikisi bakır boruyla bağlanır. Sabit hızlı kompresörlü ünitelerde kapasite yalnız birkaç kademede değişir; kısmi yükte kompresör sık devreye girip çıkar. İnverter kompresörlü yoğuşma üniteleri bu sorunu büyük ölçüde azaltır.

VRF dış ünitesi ve santral bağlantı kiti

VRF üreticileri, santraldeki DX bataryayı VRF dış ünitesine bağlamak için elektronik genleşme valfi ve kontrol kutusundan oluşan bir bağlantı kiti sunar. Kontrol, dönüş havası sıcaklığına, üfleme havası sıcaklığına ya da bina otomasyonundan gelen bir sinyale göre yapılabilir. Bataryanın iç hacmi ve kapasitesi kitin izin verdiği aralıkta olmalıdır; bu yüzden batarya, kit ve dış ünite birlikte seçilir. Bu düzende santral, VRF ağına bağlı büyük bir iç ünite gibi davranır. VRF'nin kendisi için VRF klima nedir yazısına, bu tip projeler için VRF klima sistemleri sayfasına bakılabilir.

Paket (çatı tipi) üniteler

Fan, filtre, DX batarya, kompresör ve kondenserin tek kasada toplandığı çatı tipi ünitelerdir; DX santralin fabrikada birleştirilmiş hali sayılabilir. Mağaza, market, spor salonu ve tek katlı ticari yapılarda yaygındır. Bu tip bir ünitenin iç temizliği ve filtre bakımı çatı tipi klima santrali bakımı referansında görülebilir.

Tasarımda dikkat edilen noktalar

Kapasite kademesi ve nem kontrolü

Kademeli çalışan bir DX sistemde kompresör durduğunda batarya ısınır ve yüzeyindeki su damlacıklarının bir kısmı yeniden buharlaşarak havaya döner. Sonuç, kısmi yükte yükselen bağıl nem ve dalgalanan üfleme sıcaklığıdır. Nem kontrolünün önemli olduğu yerlerde inverter kompresör, çok devreli batarya ya da son ısıtıcıyla birlikte çalışan bir kontrol senaryosu seçilir.

Batarya devre düzeni

Birden fazla soğutma devresi olan bataryalarda devrelerin bataryaya nasıl yerleştirildiği kısmi yük davranışını belirler. Yüz bölmeli (face split) düzende bir devre durduğunda batarya yüzeyinin o kısmı devre dışı kalır ve hava oradan işlenmeden geçer. Sıra bölmeli (row split) düzende devreler arka arkaya sıralanır. İç içe (intertwined) düzende devreler bütün yüzeye dağıtılır, tek devre çalışırken bile tüm yüzey aktif kalır ve nem alma daha az bozulur.

Buzlanma

Batarya üzerinden geçen hava debisi düştüğünde, örneğin filtre kirlendiğinde, fan kayışı gevşediğinde ya da fan devri fazla düşürüldüğünde, buharlaşma sıcaklığı 0 °C'nin altına iner ve batarya yüzeyi buzlanır. Buz, debiyi daha da düşürür ve durum kendini besler. Bu yüzden DX bataryalı santrallerde en düşük hava debisi tanımlanır, batarya sıcaklığı izlenir ve filtre fark basıncı alarma bağlanır. Değişken hava debili sistemlerde DX bataryanın izin verdiği debi aralığı, su bataryasına göre dardır.

Tamamen taze havalı santraller

Tamamen dış havayla çalışan bir santralde batarya yazın dış havanın nemini de almak zorundadır. İstanbul ve Kocaeli'de yaz aylarında dış hava nemli olduğundan bu santrallerde gizli yük toplam yükün önemli bir payını oluşturur. Kışın ise ısı pompası modundaki DX bataryanın kapasitesi dış sıcaklık düştükçe azalır. Bu iki uçta dış havayı önden şartlandırmak için çoğunlukla ısı geri kazanım bölümü eklenir; ayrıntısı ısı geri kazanım cihazı nedir yazısında.

Akışkan miktarı ve güvenlik

DX düzende soğutucu akışkan binanın içine, santrale ve borulara girer. Santralin beslediği mahaller, makine dairesi ve boru güzergâhı EN 378 standardına göre akışkan miktarı açısından değerlendirilir. Büyük kapasiteli ve uzun borulu sistemlerde bu değerlendirme, DX ile soğuk su arasındaki tercihi tek başına belirleyebilir.

Boru boyu, kot ve yağ dönüşü

Kompresör yağı akışkanla birlikte sistemde dolaşır ve kompresöre geri dönmek zorundadır. Düşey yükselen emme hattında gaz hızı yağı taşıyacak kadar yüksek tutulur; santral ile dış ünite arasındaki boru boyu ve kot farkı üreticinin sınırlarını aşmaz.

Hijyen

Drenaj tavasının eğimli ve tam boşalan tipte olması, bataryaya temizlik için erişilebilmesi ve damla tutucunun suyu fana taşımaması gerekir. Hastane, gıda ve temiz oda gibi uygulamalarda bu kurallar daha sıkıdır; hijyenik klima santrali nedir yazısı farkları anlatıyor.

Isıtmada DX batarya ve defrost

Isı pompası tipinde aynı batarya kışın yoğuşturucu olarak çalışır ve havayı ısıtır. Dış ünite serpantini soğuk ve nemli havada karlandığında sistem kısa süreli ters çevrime (defrost) geçer; bu sürede santral bataryası ısı veremez, hatta soğuyabilir. Santral bu sırada çalışmaya devam ederse odaya soğuk hava üflenir. Bunu önlemek için defrost sırasında fan yavaşlatılır ya da durdurulur, elektrikli ya da sulu yardımcı ısıtıcı eklenir; çok modüllü dış ünitelerde modüllerin sırayla defrost yapması sağlanır. Bazı VRF modelleri defrost sırasında ısıtmayı sürdürebilen çözümler sunar; bu özellik model seçiminde ayrıca sorulur.

DX batarya kapasitesi nasıl hesaplanır? Çözümlü örnek

Batarya kapasitesi, bataryadan geçen hava kütlesi ile havanın batarya giriş ve çıkışındaki entalpi farkının çarpımıdır. Entalpi farkı, sıcaklık düşüşünün (duyulur) ve nem alımının (gizli) toplamını birlikte içerir. Örnek:

• Hava debisi: 10 000 m³/h = 2,78 m³/s; hava yoğunluğu yaklaşık 1,2 kg/m³ alınırsa kütle debisi ≈ 3,33 kg/s.
• Batarya girişi: 27 °C, %50 bağıl nem; entalpi ≈ 55,6 kJ/kg, nem oranı ≈ 11,1 g/kg.
• Batarya çıkışı: 13 °C, doymaya yakın (%95); entalpi ≈ 35,5 kJ/kg, nem oranı ≈ 8,9 g/kg.
• Toplam kapasite ≈ 3,33 × (55,6 − 35,5) ≈ 67 kW.
• Bunun duyulur kısmı ≈ 3,33 × 1,006 × (27 − 13) ≈ 47 kW, kalan yaklaşık 20 kW gizli yüktür.
• Yoğuşan su ≈ 3,33 × (11,1 − 8,9) / 1000 kg/s ≈ 26 litre/saat.

Bu örnek iki şeyi gösterir: toplam kapasitenin yaklaşık üçte biri nem almaya gider ve batarya saatte onlarca litre su üretir. Drenaj ve sifonun neden santralin en kritik ayrıntılarından biri olduğu da buradan anlaşılır. Kendi debi ve koşullarınızla hesap için klima santrali hesabı aracı kullanılabilir.

DX mi, soğuk su mu?

• Binada chiller yoksa ve bir ya da birkaç santral besleniyorsa DX çoğunlukla daha kısa sürede ve daha düşük ilk yatırımla kurulur.
• Bina zaten VRF ile iklimlendiriliyorsa taze hava santralini VRF ağına DX bataryayla bağlamak ayrı bir soğuk su sistemi kurmaktan basittir.
• Çok sayıda santral, uzun mesafeler, sıkı sıcaklık ve nem toleransı (laboratuvar, ameliyathane, arşiv) varsa soğuk su bataryası daha esnek kontrol verir.
• Mahallere giren akışkan miktarı EN 378 sınırlarını zorluyorsa su devresi tercih edilir.

Bakımda bakılan noktalar

DX bataryalı santralde periyodik bakım filtre değişimi ve fark basıncı kontrolü, batarya kanatlarının temizliği, drenaj tavası ve sifonun temizliği, fan ve kayış kontrolüyle başlar. Soğutma tarafında emme ve basma basınçları, bataryadaki kızgınlık ve kondenserdeki aşırı soğutma ölçülür, kaçak kontrolü yapılır ve kayda geçirilir. Adım adım bakım listesi klima santrali bakımı nasıl yapılır yazısında.

Santral seçimi, imalatı ve montajı klima santrali hizmet sayfasında; fiyatı belirleyen kalemler (batarya sıra sayısı, dış ünite tipi, ısı geri kazanım, kontrol) klima santrali fiyatları sayfasında. Merkezi bir santralle iş hanı ölçeğinde iklimlendirme örneği olarak Beyoğlu iş hanı klima santrali referansına bakılabilir. Proje ve keşif için iletişim sayfası kullanılabilir.