Isı Geri Kazanım Cihazı Nasıl Çalışır? Hava Akımları ve Verim

Isı geri kazanım cihazı, iki fanla iki ayrı hava akımı oluşturur ve bu akımları birbirine karıştırmadan bir eşanjörün içinden geçirir. Fanlardan biri dış havayı odaya, diğeri oda havasını dışarı taşır. Eşanjörde iki akım ince duvarlarla ayrılmış kanallardan geçerken ısı sıcak taraftan soğuk tarafa geçer; ERV tipi cihazlarda buna nem de eşlik eder. Aşağıda bu süreci VENTIVA VNT-VST-001 kılavuzundaki terimler ve değerlerle adım adım açıklıyoruz.

İki fan, dört hava akımı

Cihazın içinde iki hava yolu, her yolun da bir girişi ve bir çıkışı vardır. Bu yüzden kılavuzlarda dört ayrı hava akımından söz edilir. Kısaltmalar İngilizce terimlerden gelir ve VENTIVA kılavuzunda da aynı şekilde kullanılır.

OA ile SA aynı yolun başı ve sonudur; bu yolu besleme fanı taşır. RA ile EA ise ikinci yolu oluşturur ve egzoz fanıyla hareket eder. VENTIVA'da iki fan da fırçasız DC motorludur ve 8 hız kademesine sahiptir. Besleme (SA) ve egzoz (EA) fanlarının hızı birbirinden bağımsız olarak 1 ile 8 arasında ayarlanabilir. Dış duvardaki iki delikten biri OA girişine, diğeri EA çıkışına ayrılır.

Akımların sırası filtreleme açısından da önemlidir. Taze hava eşanjöre girmeden önce filtre zincirinden geçer; böylece odaya ulaşan hava temizlenmiş olur ve eşanjör kanallarına dış havadaki toz taşınmaz. Dönüş havası tarafındaki birincil filtre de oda tozunun eşanjöre ulaşmasını sınırlar. Filtrelerin sırası ve sınıfları filtrasyon sayfasında anlatılıyor.

Çapraz akışlı eşanjörün içinde ne olur?

Eşanjör, üst üste dizilmiş çok sayıda ince katmandan oluşan bir bloktur. Katmanlar arasındaki kanallar birer atlayarak iki akıma ayrılır: bir kat taze havayı, bir sonraki kat oda havasını taşır. Çapraz akışta bu iki akım birbirine dik açıyla ilerler. Her kanal komşu kanala yalnızca ince bir duvarla bitişik olduğu için ısı bu duvardan kolayca geçer, hava ise geçmez.

VENTIVA'daki eşanjör duvarları, kılavuzun tarifiyle özel işlem görmüş selüloz esaslı bir entalpi membranıdır. Membranın higroskopik yüzeyi su buharını geçirir; bu sayede ısıyla birlikte nem de aktarılır. İki akım arasındaki ayrımın ne kadar sıkı olduğunu gösteren değerler ise ekotasarım tablosunda yer alır: azami dahili kaçak oranı %3,5, azami harici kaçak oranı %5'tir.

Yaz ve kış örnek sıcaklıkları

Kullanma kılavuzunun 3. sayfasında cihazın iki mevsimdeki davranışı örnek sıcaklıklarla gösterilir. Değerler bir örnek senaryodur; gerçek koşullarda dış hava, oda sıcaklığı ve seçilen fan hızına göre değişir.

Kış satırını okuyalım. Dışarıdaki 0 °C'lik hava pencereden girseydi odaya 0 °C olarak girecekti; eşanjörden geçtikten sonra yaklaşık 16 °C'ye ulaşıyor. Odanın 20 °C'lik havası ise dışarı atılmadan önce ısısının büyük bölümünü bırakıp 5 °C'ye iniyor. Kombi ya da klima, taze havayı 0 °C'den değil yaklaşık 16 °C'den 20 °C'ye çıkarmak durumunda kalıyor.

Yazın tablo tersine döner. 33 °C'lik dış hava, klimayla 26 °C'de tutulan odadan çıkan serin havayla eşanjörde karşılaşınca yaklaşık 27,4 °C'ye iner. Odadan çıkan hava ise bu ısıyı üstlenerek 31 °C'de dışarı verilir. Klimanın soğutması gereken taze hava odaya 33 °C değil yaklaşık 27,4 °C olarak girer; 26 °C'lik hedefe yalnızca 1,4 °C'lik bir fark kalır.

Sıcaklık verimi %82, entalpi verimi %58 ve %52: fark ne?

Sıcaklık verimi yalnızca termometrenin gösterdiği değişimi ölçer; entalpi verimi ise sıcaklıkla birlikte nemin taşıdığı enerjiyi de hesaba katar. Sıcaklık verimi şu oranla bulunur:

Sıcaklık verimi = (SA − OA) ÷ (RA − OA)

Kış örneğinde (16 − 0) ÷ (20 − 0) = 0,80, yaz örneğinde (33 − 27,4) ÷ (33 − 26) = 0,80 sonucu çıkar. Yani kılavuzdaki örnekler, teknik parametrelerde verilen %82'lik sıcaklık verimine yakın bir tablo çizer. Bu oran, içerisiyle dışarısı arasındaki sıcaklık uçurumunun yüzde kaçının içeri giren havaya geçtiğini gösterir. Oda ile dış arasında 20 °C fark varsa, %82 verimle bu farkın yaklaşık 16,4 °C'si taze havaya geçer.

Entalpi verimi ısıtma modunda %58, soğutma modunda %52 olarak verilmiştir. Nem aktarımı membranın su buharını geçirme hızına bağlıdır ve ısı aktarımı kadar kolay gerçekleşmez. Bu yüzden toplam enerji üzerinden hesaplanan verim, sıcaklık veriminden düşük kalır. Isıtma ile soğutma arasındaki fark da iki mevsimdeki sıcaklık ve nem koşullarının farklı olmasından kaynaklanır. Üç değeri yan yana okurken şunu akılda tutmak yeterlidir: %82 hissedilen sıcaklık içindir, %58 ve %52 ise havanın taşıdığı toplam enerji için.

Pozitif basınç neden önemli?

Besleme havasının egzozdan biraz fazla tutulması odada hafif bir pozitif basınç oluşturur ve filtresiz hava sızıntısını azaltır. Kılavuza göre VENTIVA'da besleme hacmi, egzoz hacminden biraz yüksek olacak şekilde ayarlanır. Odaya giren hava çıkandan fazla olunca iç basınç dışarıya göre hafifçe artar. Hava yüksek basınçtan alçak basınca aktığı için kapı altlarından ve pencere birleşimlerinden içeri sızma eğilimi azalır.

Bunun pratik anlamı şudur: odaya giren havanın büyük bölümü, filtre zincirinden geçmiş besleme havası olur. Egzoz beslemeden güçlü olsaydı oda eksik kalan havayı aralıklardan, filtrelenmemiş olarak çekecekti. Banyo aspiratörlerinin kapı aralığından hava emmesi bu ikinci duruma tanıdık bir örnektir.

Otomatik modda cihaz, ekrandaki CO₂ ve PM2.5 ölçümlerine göre hız kademesini kendisi seçer. Yeterli taze hava için hızı bir süre artırır, 5–10 dakika sonra eski kademesine döner. Kontrol seçeneklerini akıllı kontrol sayfasında, sekiz kademedeki debi, güç ve ses değerlerini ise teknik veriler tablosunda bulabilirsiniz. Bu prensibi tek odalık, kanalsız bir gövdede uygulayan cihazı incelemek için VENTIVA VNT-VST-001 sayfasına geçebilirsiniz.