Pano Kliması Kapasite Hesabı
13-11-2018
17:07
Hızlı Seçim:
|
Ti = Pano içi gerekli sıcaklık [°C] Tu = Pano dışı ortam sıcaklığı [°C] İlerleyen sayfalar,seçimizine göre detaylı hesaplama formülleri içermektedir. Efektif pano yüzey alanı için hesaplama Hesaplamalar için gereken veriler nedeniyle, Efektif pano yüzey alanı "A" için özel bir tanımlama gereklidir.Panodan dışarıya kaybedilen ısı sadece yüzey alanına değil aynı zamanda pano kurulumuna da bağlıdır. Bir odada etrafı kapatılmamış halde bulunan bir pano, duvara yaslanmış yada gömülmüş bir panodan daha fazla ısı kaybedebilir. Bu nedenle, Kurulumuna bağlı olarak efektif pano yüzey alanı hesaplamaları için kesin özellikler vardır. "A"'nın hesaplanması için gereken formül DIN 57 660, bölüm 500 ve IEC 890 da belirtilmiştir (aşağıdaki tabloya bakınız). |
A = Efektif kabin yüzey alanı W = KAbin genişliği[m]H = Kabin yüksekliği[m] D = Kabin derinliği [m]
Pano iklim kontrolünde hesaplamanın temelleri
Doğal taşıma yolu iletimde, ısı kaybı dışarıya kabin panelleri ile atılır. Bunun için gerekli önkoşul çevre sıcaklığının kabin içi sıcaklığından düşük olmasıdır. Kabin içinde görülebilecek maksimum sıcaklık artışı (ΔT)maxçevre sıcaklığı ile karşılaştırıldığında şu şekilde hesaplanır: ΔTmax= Qv / ( k • A )
Qv = Pano içine yüklenen ısı kaybı [W]
Qs = Pano yüzeyi tarafından salınan ısı [W]
Qs > 0: Radiation (Ti > Tu) Qs < 0: Irradiation (Ti < Tu)
QE = Pano içi ısı kaybı için gerekli soğutma çıkışı [W]
QH = Pano içi ısı kazanımı için gerekli ısı çıkışı [W]
qw = Isı dönüştürücüsünün termal çıkışı [W/K]
V = Çıkarılan ve yayılan hava arasındaki maximum izin verilebilen
sıcaklık farkını sağlamak için fan-filtre ünitelerinin gerekli hacimsel hava akışı [m3/h]
ΔT = Ti -Tu = Max. kabul edilebilir sıcaklık farkı[K]
A = Efektif ısı kaybı taşıyan pano yüzey alanı IEC 890 [m2]
k =Isı transfer katsayısı [W/m2K]
Paslanmaz çelik 6.5 W/m2 K
Yaprak çelik 5.5 W/m2 K
Plastik 3.5 W/m2 K
Note:Eğer kabin içerisindeki ısı kaybı bilinmiyorsa, bu basit formül çevre sıcaklığı Tu ve kabin içi sıcaklığı Ti ölçülerek gerçek ısı kaybı hesaplanması için kullanılabilir.
QV = A •k • ΔT
QK = Qv - k • A • ΔT
Örnek 1.) Bu örneğimizde uygulamalarımızdan birini ele alacağız.Federal Mogul Segman ve Gömlek fabrikası makine parkurundaki CNC,Honlama,Taşlama tezgahlarının panolarının aşırı sıcaklığının giderilmesi ve panoların dış ortam havasında oluşan kirli,tozlu, yağlı havasından korunması .
Biz bu uygulama Yana montajlı klima ünitesi seçimi yaptık.Hesaplama için takip edilecek maddeler şunlardır;
1. A = Efektif ısı kaybı taşıyan pano yüzey alanı IEC 890 [m2]:
Tek Pano, her yönden serbest
W = 600 mm, H = 2000 mm, D = 500 mm
A = 4.4 m2
2. Max. kabul edilebilir sıcaklık farkıΔT [°C]:
a) Pano Dış ortam havası sıcaklığı Tu (burada: +50 °C)
b) ve istenilen pano iç ortam sıcaklığı Ti (burada: +35 °C)
ΔT = Ti – Tu
ΔT = –15 °C
3. Isı transfer katsayısı k [W/m2K]:
(yaprak çelik~ 5.5 W/m2 K, Paslanmaz çelik ~ 6.5 W/m2 K, plastik 3.5 W/m2 K)
k = 5.5 W/m2 K
4. Pano içinde kurulu kompenentlerinin ve güç dağılımının toplam ısı kaybı
Qv [watts].
1. Inverter 22,0 kVA için Isı kaybı 584W
2. Transformer 750 VA için Isı kaybı 49W
3. ve diğer kompenentler için Isı kaybı 67W olarak belirlenmiştir.
Pano iklim kontrolünde hesaplamanın temelleri
Doğal taşıma yolu iletimde, ısı kaybı dışarıya kabin panelleri ile atılır. Bunun için gerekli önkoşul çevre sıcaklığının kabin içi sıcaklığından düşük olmasıdır. Kabin içinde görülebilecek maksimum sıcaklık artışı (ΔT)maxçevre sıcaklığı ile karşılaştırıldığında şu şekilde hesaplanır: ΔTmax= Qv / ( k • A )
Qv = Pano içine yüklenen ısı kaybı [W]
Qs = Pano yüzeyi tarafından salınan ısı [W]
Qs > 0: Radiation (Ti > Tu) Qs < 0: Irradiation (Ti < Tu)
QE = Pano içi ısı kaybı için gerekli soğutma çıkışı [W]
QH = Pano içi ısı kazanımı için gerekli ısı çıkışı [W]
qw = Isı dönüştürücüsünün termal çıkışı [W/K]
V = Çıkarılan ve yayılan hava arasındaki maximum izin verilebilen
sıcaklık farkını sağlamak için fan-filtre ünitelerinin gerekli hacimsel hava akışı [m3/h]
ΔT = Ti -Tu = Max. kabul edilebilir sıcaklık farkı[K]
A = Efektif ısı kaybı taşıyan pano yüzey alanı IEC 890 [m2]
k =Isı transfer katsayısı [W/m2K]
Paslanmaz çelik 6.5 W/m2 K
Yaprak çelik 5.5 W/m2 K
Plastik 3.5 W/m2 K
Note:Eğer kabin içerisindeki ısı kaybı bilinmiyorsa, bu basit formül çevre sıcaklığı Tu ve kabin içi sıcaklığı Ti ölçülerek gerçek ısı kaybı hesaplanması için kullanılabilir.
QV = A •k • ΔT
QK = Qv - k • A • ΔT
Örnek 1.) Bu örneğimizde uygulamalarımızdan birini ele alacağız.Federal Mogul Segman ve Gömlek fabrikası makine parkurundaki CNC,Honlama,Taşlama tezgahlarının panolarının aşırı sıcaklığının giderilmesi ve panoların dış ortam havasında oluşan kirli,tozlu, yağlı havasından korunması .
Biz bu uygulama Yana montajlı klima ünitesi seçimi yaptık.Hesaplama için takip edilecek maddeler şunlardır;
1. A = Efektif ısı kaybı taşıyan pano yüzey alanı IEC 890 [m2]:
Tek Pano, her yönden serbest
W = 600 mm, H = 2000 mm, D = 500 mm
A = 4.4 m2
2. Max. kabul edilebilir sıcaklık farkıΔT [°C]:
a) Pano Dış ortam havası sıcaklığı Tu (burada: +50 °C)
b) ve istenilen pano iç ortam sıcaklığı Ti (burada: +35 °C)
ΔT = Ti – Tu
ΔT = –15 °C
3. Isı transfer katsayısı k [W/m2K]:
(yaprak çelik~ 5.5 W/m2 K, Paslanmaz çelik ~ 6.5 W/m2 K, plastik 3.5 W/m2 K)
k = 5.5 W/m2 K
4. Pano içinde kurulu kompenentlerinin ve güç dağılımının toplam ısı kaybı
Qv [watts].
1. Inverter 22,0 kVA için Isı kaybı 584W
2. Transformer 750 VA için Isı kaybı 49W
3. ve diğer kompenentler için Isı kaybı 67W olarak belirlenmiştir.
|
Qv = 700 W 5. Gerekli soğutma çıkışı hesabı: QK = Qv – k · A · ΔT QK = 700 W – 5.5 W/m2 K · 4.4 m2 · –15 °C QK = 700 W – (– 363 W) QK = 1063 W Hızlı Seçim Klima ünitesini seçelim Bizim hesapladığımız ısı kaybı QE = 1063 W için dış ortam havası sıcaklığı Tu = +50 °C ve istenilen pano içi hava sıcaklığı Ti = +35 °C kabul edilmiştir. SK 3304500 yana montajlı klima ünitesi karakteristik diyagramına baktığımızda, hesapladığımız ısı kaybı sağlayabilecek kullanılabilir(hissedilir)soğutma 1100W çıkmaktadır.(bkz.3304500 diyagram,yanda ) |
|
Pano klimalarını kullanılırken pano havasının yoğuşması ve kuruması
Pano klimalarının engellenemez bir yan etkisi, pano içi havasının kurumasıdır. Sıcaklık düşerken, havadaki nemin birazı buharlaştırıcı yüzeyinde yoğuşur. Bu yoğuşma güvenli bir şekilde pano dışına atılması gerekir. Bu yoğuşmanın miktarı pano içindeki havanın sıcaklığına, bağıl neme ve buharlaştırıcı yüzeyi ile pano içindeki havanın hacmine bağlıdır. Mollier h-x diyagramı havanın sıcaklığına ve bağıl nem oranına göre taşıdığı su miktarını göstermektedir.
Pano klimalarının engellenemez bir yan etkisi, pano içi havasının kurumasıdır. Sıcaklık düşerken, havadaki nemin birazı buharlaştırıcı yüzeyinde yoğuşur. Bu yoğuşma güvenli bir şekilde pano dışına atılması gerekir. Bu yoğuşmanın miktarı pano içindeki havanın sıcaklığına, bağıl neme ve buharlaştırıcı yüzeyi ile pano içindeki havanın hacmine bağlıdır. Mollier h-x diyagramı havanın sıcaklığına ve bağıl nem oranına göre taşıdığı su miktarını göstermektedir.
|
Pd= Su buharı kısmi basıncı(mbar) T = Hava sıcaklığı(°C) x = Havanın Taşıdığı su miktarı(g/kg dry air) (1) = Bağıl nem W = V • φ •Δx Yoğuşma Miktarı aşağıdaki formül ile hesaplanır. W = g içinde su miktarı V = Pano içi hacim m3 φ = Doygun havanın su tutumu kg/m3 Δx = Kuru havanın içerdiği su miktarı farkı g/kg (bkz.Mollier h-x diyagram) |
Örnek:
SK 3305500 yana montajlı klima ünitesinin set değeri +35 °C ayarlanmıştır.
Dış ortam bağıl nemini 70 %kabul edelimiştir.
+35 °C daki hava, eğer +18 °C.evaporator yüzeyi ile temasa ederse, yüzeyde hava yoğuşmaya başlıyacaktır.
(Evaporasyon sıcaklığı soğutucu gaza bağlıdır.)
Evaporatör yüzeyinde suyun oluşmasının sınırı şu çiğlenme noktasında başlar.
Δx = x1 – x2
Buna göre; su buharının kısmi basıncını,(1kg)kuru havanın içerdiği su buharının ağırlını yani mutlak nemi ve ciğ noktası sıcakılığını şu denklemle bulalım.
W = V · φ · Δx
W [g]: Su miktarı
V [m3]: Pano iç hacmi.
φ [kg/m3]: Doygun havanın su tutumu kg/m3
Δx [g/kg]:Kuru havanın içerdiği su miktarı farkı (bkz.Mollier h-x diyagram, üstte)
V = W · H · D = 0.6 m · 2 m · 0.5 m = 0.6 m3
W = V · φ · Δx = 0.6 m3 · 1.2 kg/m3 ·11 g/kg = 7.92 g, tahmini. 8 ml
Hava sızdırmazlıkları oldukça kötü olan kablo girişleri yada kapılardan sızan kaçak hava hesapladığımız değeri yükseltecektir.Örneğin 5 m3/h lik kaçak hava devamlı surette yoğuşmaya sebeb olacaktır.Tahmini olarak değer ise 80 ml/h dir.Sonuç olarak Pano iklim kontrol ve soğutma üniteleri çalışırken, kablo girişleri tecrit edilmeli aynı zamanda pano kapakları kapalı tutlmalıdırlar.
SK 3305500 yana montajlı klima ünitesinin set değeri +35 °C ayarlanmıştır.
Dış ortam bağıl nemini 70 %kabul edelimiştir.
+35 °C daki hava, eğer +18 °C.evaporator yüzeyi ile temasa ederse, yüzeyde hava yoğuşmaya başlıyacaktır.
(Evaporasyon sıcaklığı soğutucu gaza bağlıdır.)
Evaporatör yüzeyinde suyun oluşmasının sınırı şu çiğlenme noktasında başlar.
Δx = x1 – x2
Buna göre; su buharının kısmi basıncını,(1kg)kuru havanın içerdiği su buharının ağırlını yani mutlak nemi ve ciğ noktası sıcakılığını şu denklemle bulalım.
W = V · φ · Δx
W [g]: Su miktarı
V [m3]: Pano iç hacmi.
φ [kg/m3]: Doygun havanın su tutumu kg/m3
Δx [g/kg]:Kuru havanın içerdiği su miktarı farkı (bkz.Mollier h-x diyagram, üstte)
V = W · H · D = 0.6 m · 2 m · 0.5 m = 0.6 m3
W = V · φ · Δx = 0.6 m3 · 1.2 kg/m3 ·11 g/kg = 7.92 g, tahmini. 8 ml
Hava sızdırmazlıkları oldukça kötü olan kablo girişleri yada kapılardan sızan kaçak hava hesapladığımız değeri yükseltecektir.Örneğin 5 m3/h lik kaçak hava devamlı surette yoğuşmaya sebeb olacaktır.Tahmini olarak değer ise 80 ml/h dir.Sonuç olarak Pano iklim kontrol ve soğutma üniteleri çalışırken, kablo girişleri tecrit edilmeli aynı zamanda pano kapakları kapalı tutlmalıdırlar.