Upload
others
View
12
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
2.1.VRV Sistem
2.1.1.Giriş ve genel tanım
Dünyadaki ekolojik dengenin giderek bozulmasından dolayı mevsimler arası sıcaklık farkı artmakta,
bu durumun sonucu olarak iklimlendirme ihtiyacı daha da fazla hissedilmektedir. İklimlendirme
ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla çeşitli sistemler bulunmaktadır.
1973 yılında dünyada meydana gelen petrol krizi sonucu 1979 yılında enerji koruma yasası yürürlüğe
girmiştir. Enerji koruma yasası iklimlendirme sektörünü daha tasarruflu ve daha verimli sistemlerin
oluşumuna itmiştir. Kullanıcılar açısından binaların klima sistemine sahip olmaları yeterli olmamakta,
münferit sistemlerin yerine kişisel konfora daha fazla önem veren merkezi sistemlerin kullanımı ön
plana çıkmaktadır. Bağımsız kontrol olanağının çok katlı binalara uygulanabilmesi ile birlikte önemli
ölçüde enerji tasarrufunun sağlanacağının belirlenmesi ile Japonya'da bulunan Daikin firması
çalışmalarını bu yöne çekerek 1982 yılında VRV sistemi geliştirmeyi başarmıştır. VRV sistem yani
Variable Refrigerat Volume (değişken soğutucu akışkan debisi) Daikin firmasının buluşudur.
2.1.2 VRV sistem özellikleri
Modüler yapısıyla VRV sistem, çok katlı binalardan, müstakil tek bir konuta kadar her türlü yapıda
tam bağımsız kontrol imkanı vermektedir. İnverter teknolojisi ve değişken gaz debisi ile yukarıda
bahsi geçen enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Ayrıca geniş kazan dairesi, yakıt tankı vb. tesisat
mahallerinin kullanılmamasından dolayı önemli bir yer tasarrufu sağlayarak ilave mahaller
kazandırmaktadır. Binalarda kullanılabilir alanları arttırmak bina sahibi açısından bakıldığı zaman
binadan sağlanabilecek geliri arttırmakta, bina kullanıcısı açısından bakıldığı zaman önemli ölçüde yer
kazanımı sağlamaktadır.
VRV sistem, basit yapısı ve kompakt ölçüleri ile çok az yer kaplamaktadır. Ayrıca soğutucu taşıma
boru çapları da çok küçüktür. Bu durumda çok daha az tesisat şaftı boşluklarına ihtiyaç duyulmaktadır.
Ayrıca aynı şekilde çok daha az asma tavan boşluklarında tesisatın çözülmesi mümkün olmaktadır. Bu
durum inşaat maliyetlerinde tasarruf sağlaması yanında., yasal düzenlemeler çerçevesinde binaların
kat sayılarını yükseltmeye imkan tanımaktadır. Sistemin kat, kat uygulamasının yapılabilmesi, her
kattaki farklı dekorasyona ve müşteri isteklerine uygun değişiklikler yapılabilmesi, hem esnekliği
arttırmakta hem de bağımsız kullanım imkanından dolayı isteklere cevap verebilmektedir. Yüksek
binalarda her katta dış ünite cihazı yerleşimi için küçük bir mekanik oda dizayn edilerek ve bu
odaların dış ortam ile irtibatlandırılması (yeterli hava sirkülasyon boşlukları sağlanarak) ile dış ünite
cihazları için yer sorunu çözülebilmekte ve kat bazında çözümler bulunabilmektedir. Bu durum inşaat
maliyetlerinde, inşaat süresinde, tesisat uygulama ve maliyetlerinde büyük tasarruflar sağlamaktadır.
Dikeyde, eğer dış ünite, iç ünitelerden yukarıda montaj edilmiş ise 50m'ye kadar, eğer dış üniteler, iç
üniteden daha aşağı montaj edilmiş ise 40 m'ye çıkabilen bakır borulama kot farkı mesafesi ile orta
yükseklikteki binalarda ara tesisat katlarına ihtiyaç duyulmadan, dış ünite cihazı çatıya veya zemine
yerleştirilebilmektedir.
VRV sistem, 10 ayrı modelde 66 kapasitede iç ünite seçeneği ile her türlü mekanlarda tercihlere göre
iç ünite seçme şansını sunmaktadır. VRV sistem için örnek bağlantı şeması Şekil 2.2 'de verilmiştir.
VRV sistem iç ve dış ünite modelleri EK-8'de, iç ünite modellerinin detaylı gösterimi EK-9'da
verilmiştir.
Sadece soğutma, Heat-Pump (ısı pompalı) ve Heat Recovery (ısı geri kazanımlı) olmak üzere 3 seri
VRV sistem bulunmaktadır. Sadece soğutma cihazlar adından da anlaşılabileceği gibi ısıtma modu
olmayan sadece soğutan cihazlardır. Türkiye mevsim şartlarında geçiş mevsimlerinde klima
cihazlarının kullanılması ve bir çok bölge için yaz mevsiminin 4 ay ile sınırlı kalması ve sadece
soğutma cihazları ile Heat Pump cihazlar arasındaki fiyat farkının %5 mertebelerinde bulunması
sadece soğuk cihazların kullanımını azaltmaktadır. Bu durum karşısında birçok firma sadece soğutma
amaçlı cihazları Türkiye'ye getirmemektedir. Heat Pump cihazlar ısıtma soğutma işlemlerini ayrı, ayrı
gerçekleştirebilir. Yani sadece soğutma veya sadece ısıtma yapabilir. Günümüzde binalarda, bina
yapılarında, kullanma şeklinden ve amacında dolayı gün içerisinde ısıl yükler farklılık gösterebilir.
Aynı binada aynı anda bir taraf ısıtma yaparken diğer tarafta soğutma ihtiyacı olabilir. İşte bu tür
ihtiyaçlar için, aynı anda farklı mekanlarda hem ısıtma hem soğutma yapabilen Heat Recovery serisi
cihazı ar kullanılır. Fakat ilk yatırım maliyetinin diğer sistemlere göre fazla olması ve aynı anda hem
ısıtma hemde soğutma yapılmasına ihtiyacın az olması kullanım alanını daraltmaktadır. Türkiye' de en
çok kullanım alanı anlaşılacağı gibi Heat Pump serisi cihazlarda olmaktadır.
Şekil 2.2. Geleneksel seri i 10 Hp'lik dış ünite bağlantı şeması
VRV sistemin modüler bir sistem olması, kolay montaj yapılabilmesi, bakır borulama mesafesinin
uzun olması, iç ünite ürün yelpazesinin geniş olması kullanıcı isteklerinin tam olarak uygulanmasına
olanak vermektedir. Split tip klimalar ile özellikle ofis binalarında, oldukça çirkin görüntüler
oluşabilmektedir. Dış üniteleri bina cephelerinde görüntü kirliliğine yol açmaktadır. Ayrıca
günümüzde bir çok binada ön cephelere görüntüyü bozacak herhangi bir cihazın yerleştirilmesine izin
verilmediği için modem binalarda ve merkezi yerlerde bulunan binalarda split klima uygulamalarını
kısa bakır borulama mesafesi nedeniyle imkansız hale getirmekte ve VRV sistem kullanımını
arttırmaktadır.
VRV sistemi ile iklimlendirmenin çözüldüğü binalarda tam anlamı ile bağımsız kontrol
sağlanabilmektedir. İç ünitelere bağlanabilen kablolu veya kablosuz uzaktan kumandaların yanı sıra,
tüm binanın kontrolünü tek bir noktadan merkezi kumanda - yardımıyla yapmak mümkündür. VRV
sistemde ayrıca kişisel kontrolü üst seviyelere çıkaran zaman programlama cihazı bulunmaktadır.
Binada bulunan bütün klimaları kontrol edebilen merkezi kumanda sistemiyle beraber çalışan zaman
programlama cihazı ile gün içerisinde her bir klima zonuna iki sefer ayarlanan zamanda açma kapama
komutu verilebilir. Zaman programlama kumandası ile kullanıcı uyurken veya eve gelmeden önce
klima cihazlarını zaman programlama kumandasına verdiği komutlarla açıp-kapatarak mahalin istediği
konfor şartlarında kalmasını sağlayabilir. Ayrıca ofis binalarında sabah işe gelmeden ofis istenilen
sıcaklıklara getirilebileceği gibi, öğlen yemek tatillerinde klima cihazlarının gereksiz yere çalışmaları
önlenerek enerji tasarrufuna katkıda bulunulmuş olacaktır. Zaman programlama cihazında haftalık
veya iki aylık periyotlarla ayar yapılabilir. Periyotlar sonunda yeni değerler girilmediği taktirde aynı
çevrim tekrar ettirilecektir. Ayrıca D-BACS (Daikin bina klima yönetim ve kontrol) sistemi sayesinde
BMS (bina yönetim sistemi)'ye yapılacak bağlantı sayesinde sağlanabilmektedir [3].
VRV sistemde kullanılan iç ünitelerin düşük ses seviyelerinde çalışması, konforlu ortamlara sesten
rahatsız olmadan ulaşmayı sağlamaktadır. Ayrıca dış ünitelerin de ses seviyelerinin düşük olması
sebebi ile dış ünitelerin konulabileceği yerler konusunda kolaylık sağlamaktadır.
İç ortam hava kalitesi kavramı gün geçtikçe daha da önem kazanmaktadır. İklimlendirmenin sadece
ısıtma ve soğutma değil, aynı zamanda havalandım1a içermesi gerekmektedir. Fakat hiçbir klima
sistemi kendi yapısı itibari ile taze hava üretmemektedir. Bu problemin önüne geçebilmek amacı ile
VRV sistemi ile tam uyumlu ve havalandırmaya yönelik HRV (Heat Reclaim Ventilation) (EK-7)
sistemi ile ortamların iklimlendirilmesi ve havalandırılması tam olarak çözülebilmektedir. Isı geri
kazanımlı havalandırma anlamına gelen HRV sistemi ile dış ortamdan alınan hava, iç ortamdan
çekilen hava ile ısı transferine sokularak, içeriye belli bir seviyeye kadar ısıtılmış veya soğutulmuş
olarak verilir. Böylece enerji tasarrufu sağlayarak istenen tam konforlu ve sağlıklı iç ortamlara
ulaşmak mümkün olmaktadır. HRV sistemde kullanılan ısı eşanjörü verimi %70 olarak belirlenmiştir.
Bu sonuca göre ;:-dışarı atılan şartlandırılmış havanın enerjisinin %70 'i , dışarıdan alınan taze havaya
'- aktarılmakta ve enerji tasarrufu sağlanmaktadır [4].
VRV sistem geniş dış sıcaklık çalışma aralığı, düşük işletim giderleri, sessizliği, işletim kolaylığı, oda
sıcaklığının O,5 °C'lik bir hassasiyetle korunması ile yüksek konfor sağlamakta çok fonksiyonlu
kumandalar ve işletimi kolaylaştıran merkezi kumandalar ile projeci, montajcı, işletmeci ve bina sahibi
gibi sistemle ilgili herkesi memnun edecek özelliklere sahiptir. VRV sistem kesin sıcaklık kontrolü ile
ilgili şekil, Şekil 2.3' de verilmiştir.
Özellikle ofislerdeki klimatizasyon, bütün odaların zaman ve ortama uygun şekilde ihtiyaçlarına
karşılık verecek esnekliği gösteren nitelikte olmalıdır. Hava kalitesinin de hassas bir biçimde odalara
uygulanması gerekmektedir.
VRV sistemde çok değişkenli PI (proportional integralforansal integral) kontrol sistemi kullanılır. Bu
sistemde hem küçük hem geniş alanlarda kesin kontrolü sağlamak için kontrol adımlarını küçültmek
amacı ile soğutucu basınç sensörleri kullanılarak inverter ve on/off (kapasite kontrolü yapan1ayan,
tamamen açık veya tamamen kapalı) kompresörlerine ek kontrol sağlanır [4].
Şekil 2.3. VRV sistemde kesin sıcaklık kontrolü [6]
Şekil 2.3'de salınımı yüksek olan eğri split klima cihazları için sıcaklık kontrol eğrisidir, salınımı
düşük olan eğri VRV sistem için sıcaklık kontrol eğrisidir.
Bilindiği gibi merkezi klima sistemlerinde soğutma grubu, kazan, fan-coil ve klima santrali gibi
cihazlar bulunur. Klima sistemlerinde sabit sıcaklıktaki soğuk veya sıcak su pompalarla fan-coil veya
klima santrali bataryalarına gönderilir. Suyun gidiş sıcaklığı soğutma grubu ve kazan tarafından sabit
tutulur. VRV sistemde aynı prensipler1e çalışır. VRV sistemin dış ünitesi sabit evaporasyon ve
kondenzasyon sıcaklığında iç ünitelere akışkan gönderir. Dış ünite evaporasyon ve kondenzasyon
sıcaklığını sabit tutacak şekilde çalışır. Sulu merkezi sistemden farklı olarak VRV sistemin iç üniteleri
bağımsız çalışma olanağına ve yüksek kapasite kontrol hassasiyetine sahiptir. Kullanıcı mahalde
istediği konfor şartını kablolu veya kablosuz kumanda ile verebilir ve mahalde istenen konfor şartına
dış ünitenin kompresörlerinin kapasitelerini arttırması ile ulaşır. Ayrıca VRV sistemde bulunan nem
alma fonksiyonu ile mahalde aşırı nem kontrol altında tutulabilir fakat fan-coil sisteminde nem alma
fonksiyonu yoktur.
2.1.3. VRV sistem iç ve dış ünitelerinin incelenmesi
VRV sistemdeki iç ünite ve dış ünitenin basit yapısını ve soğutma operasyonu esnasındaki kapasite
kontrol aşamalarını incelersek;
1) VRV sistem iç ünite; VRV sistem iç üniteleri bir fan, bir serpantin, üç adet termistör, oransal vana
ve mikroişlemciden oluşmaktadır. Tl ve T2 termistörleri akışkan sıcaklığını ölçen termistörlerdir. İç
ünitedeki termistörlerden, T1 termistörü akışkan giriş sıcaklığını, T2 termistörü akışkan çıkış
sıcaklığını, T3 termistörü de hava dönüş sıcaklığını ölçer, mikroişlemciye gönderir. VRV sistem iç
ünite yapısı ve sıcaklık kontrol yöntemi ile ilgili şematik gösterim Şekil 2.4' de verilmiştir.
Mikroişlemci bu bilgileri inceler olması gereken hava dönüş sıcaklığı ile karşılaştırır, aradaki sıcaklık
farkına göre oda sıcaklığının arttığına veya azaldığına karar verir.
Şekil 2.4. VRV sistem iç ünite yapısı ve sıcaklık kontrol yöntemi [5]
Mikroişlemci T1 ve T2 termistörleri arasındaki sıcaklık farkını hesap ederek, dönüş havası sıcaklık
farkı oranında istenilen akışkan debisini hesap eder. Oransal vanayı ihtiyaca uygun açarak optimum
akışkan debisini temin eder. Dış ünitede bu şartlara göre sabit evaporasyon ve kondenzasyon
sıcaklıklarını temin eder.
2) Dış ünite; VRV sistem dış ünitelerinde ran, serpantin, termistörler, mikroprosesör, kapasiteyi
kontrol edebilen ve değişen yüklere göre hemen harekete geçebilen inverter kompresör ve oransal
vana ile donatılmıştır. VR V sistem dış ünite yapısı ve sıcaklık kontrol yöntemi şematik olarak Şekil
2.5 'de verilmiştir. VRV sistem dış ünite yapısı detaylı olarak EK-3 ve EK-4 'de verilmiştir.
5 Hp'lik dış ünitede tek bir kompresör vardır. Bu dış ünite 30 Hz ile 116 Hz arasında 13 kademe
sağlayabilir. Minimum %26 kompresör kapasitesinde çalışabilir. 8 ve 10Hp'lik dış üniteler, biri
inverter diğeri unlouder (on/off çalışır) olmak üzere iki kompresöre sahiptir. Kullanılan iki
kompresöründe kapasiteleri eşittir. Dış ünite devreye girdiğinde ilk önce inverter kompresör devreye
girer ve kademe kontrolü sağlar. İnverter kompresör tam kapasiteye ulaştığında "ki bu dış ünitede
kapasitenin %50'sine karşılık gelir" inverter kompresör durur, unlouder (on/off) kompresör devreye
girerek %50 kapasiteyi vermeye devam eder. Dış ünite kapasitesi %50'yi aştığı zaman inverter ve
unlouder kompresörler beraber çalışarak kapasite kontrolü sağlayabilir. Bu iki kompresörün birlikte
çalışmasıyla 21 kademede çalışma kademelendirilir. 8 Hp'lık kompresör minimum %18 kompresör
kapasitesinde, LO Hp 'lik kompresör ise minimum % 15 kompresör kapasitesinde çalışabilir. Şekil 2.7
VRV sistem dış ünitelerin kapasite kademeleri hakkında bilgi vermektedir. Dış ünite ısı
değiştiricilerinin kapasite kontrol fonksiyonunun geliştirilmesi ile minimum 0,8 Hp (2,2 kW)
maksimum 10 Hp (28 kW) gücündeki iç ünitelerin bağımsız kontrolü yapılabilmektedir. Dış ünite
özellikleri EK-2'de verilmiştir.
VRV sistemde gelişmiş kontrol, ileri teknoloji sayesinde akışkan borulamasında kritik hat maksimum
100 metre' dir. İç ve dış üniteler arası yükseklik farkı 50m., bir sistemdeki iç üniteler arası 15m., ilk
branşmandan (joint-heatder) son iç üniteye kadar borularna uzunluğu 40m.'dir. Bakır borularna
kriterleri Şekil 2.8 ve Şekil 2.9 'da verilmiştir.
Şekil 2.5. Dış ünite yapısı ve sıcaklık kontrol yöntemi [5]
VRV sistem için sistem kontrolü akış şeması Şekil 2.6'daki gibi verilebilir.
Bilindiği gibi geleneksel DX klima sistemlerinde bakır borulama uzunlukları çeşitli nedenlerden
dolayı sınırlı yapılmaktadır. Uzun borulama, sıvı akışkan (likit) geri dönüşü ve yağ yetersizliğine
neden olur. VRV sistem, soğutucu yağını kontrol edebilmek için yağ kontrol sistemi ve soğutucu akış
stabilizasyon mekanizmasını içeren otomatik kapasite dengeleme devreli PID kontrol sistemi ile
donatılmıştır. Bu
Şekil 2.6. VRV sistem kontrol akış şeması [6]
Şekil 2.7. Dış ünite kapasite kontrolü
sistemler soğutucu yağın hacmini yöneterek yükselmesini yada borularda birikmesini, aynı sistemdeki
iç üniteler arası seviye farkının neden olduğu hacimsel soğutucu azalmasını ve likit dönüşünü önler.
Bu sistemler bakır boru devresinde maksimum uzunluklara ve seviye farkına imkan tanır.
Şekil 2.8. VRV sistemde dış ünite yukarıda ise bakır borularna mesafesi
Şekil 2.9. VRV sistemde dış ünite aşağıda ise bakır borulama mesafesi
Uzun borulamalı sistemlerde önemli problemlerden biri klima sistemi durduktan sonra kompresör
dönüş hattında bulunan gaz halindeki soğutucu akışkanın zaman içerisinde yoğuşarak sıvı hale
geçmesi ile klima sistemi çalışmaya başladığı anda sıvı haldeki soğutucu akışkanın kompresöre aşın
dönüşüdür. Kompresör tam yükle çalışmaya başladığı anda aşın miktarda sıvı halde akışkan dönüşü
sebebiyle kompresörde arıza meydana gelmektedir. Cihazın ilk çalışması sırasında, kompresörün tam
yükte çalışması, kompresöre aşın likit dönüşünün temel nedenidir. Bu durumun önlenmesi amacıyla
VR V sistemde her operasyonun ilk t dakikasında yüksüz yol alma adı verilen işlem uygulanır. Yüksüz
yol alma işlemi; inverter kompresör 30 Hz'lik minimum frekansta ve dış ünite oransal vana %50 açık
pozisyonda çalışır. Bu işlem akışkan sirkülasyonunu minimize eder ve akışkan geri dönüşü
engellenmiş olur. Bu işlemden sonra kompresör ihtiyaca göre kademe kademe yükü arttırır. Yüksüz
yol alma işlemi ŞekiI2.10'da verilmiştir [5].
Şekil 2.10. Yüksüz yol alma [5]
Uzun bakır borulamalı sistemlerde doğabilecek yağ yetersizliği problemi yüksek verimli yağ ayırıcılar
ve yağ geri dönüş operasyonu ile aşılmıştır. Sistemde her bir kompresör %70 gibi yüksek verimli yağ
ayırıcısına sahiptir. Kompresörden ayrılan yağ ın %70'i kompresör çıkışındaki yağ ayırıcıları ile
soğutucu akışkandan ayrıştırılarak kompresöre geri gönderilir. Fakat yağ ayırıcılarının verimi belirli
hız değerleri için geçerlidir. Düşük hızların söz konusu olduğu durumlarda yani kompresörden çıkan
gaz halindeki soğutucu akışkanın yavaşladığı durumlarda yağ ayırıcılarının verimi düşmektedir. VRV
sistem yapısı itibari ile sık, sık düşük kapasitelerde çalışmaktadır. Kapasitelerin düşük olması akışkan
hızlarının düşük olması anlamına geldiği gibi yağ ayırıcılarının verimlerinin de düşük olması anlamına
gelmektedir. Sadece yüksek verimli yağ ayırıcıları kullanılarak yağ probleminin önüne geçilememiş,
yağ ayırıcılarından ayrılan yağ (%30 nispetinde) uzun vadede problemler oluşturmuştur. Yüksek
verimli yağ ayırıcıları kullanım yeri ve şekli Şekil 2.11' de verilmiştir.
Bunun üzerine Japonya' da Daikin firması tarafından patenti alınan yağ geri dönüş sistemi geliştirilmiş
ve patenti alınmıştır. Kompresör çıkışındaki yağ ayırıcılarından geçen yağ, soğutucu akışkanla birlikte
sisteme sürüklenir. Sürüklenen yağ bakır borular içerisinde çeperlere, dirseklere, bağlantı parçalanma
v.s. yapışır ve soğutucu akışkan
Şekil 2.11. Yüksek verimli yağ ayırıcı [5]
hızının yeteri kadar yüksek olmadığı durumlarda buralarda asılı kalır. VRV sistem yapısı itibari ile
kısmi yüklerde yani düşük akışkan hızlarında çalışabildiği için kompresörden ayrılan yağın bir kısmı
borular içerisinde kalmakta geri dönmemektedir. Daikin firmasının bulup VRV sistem üzerinde
uyguladığı yağ geri dönüş operasyonun da gaz borusu içine sıvı akışkan gönderilmekte, böylece boru
iç yüzeylerinde biriken yağ tekrar kompresöre geri dönmektedir. Yağ geri dönüş operasyonu, sistemin
ilk çalışmasından bir saat sonra devreye girmekte ve her sekiz saatte bir tekrarlanarak devam
etmektedir. Yağ geri dönüş işlemi 4 dakika kadar sürmektedir. Bu sistemi daha detaylı incelersek;
soğutma ve ısıtma işlemleri sırasında dış ve iç ünitelerin fan ve oransal vana çalışmalarının kontrolü
ile sıvı akışkan tamamen evaporasyon yapmadan ve likit halinde gaz borusu içine gönderilmektedir.
Böylece gaz borusu içinde biriken yağı sürükleyerek kompresöre geri göndermektedir. Bu işlem
sırasında sıvının geri dönüş ihtimali şu metotla engellenmiştir; dış ünitede bulunan akümülatör sisteme
yetecek özelliklerde seçilmiştir ve yağ geri kazanım işlemi başladıktan sonra eğer, sürekli kontrol
altında tutulan akümü1atörün bağlı olduğu emiş hattı borusunun sıcaklığında i OAC' den daha fazla
sıcaklık düşüşü gözlenirse yağ geri kazanım işlemi otomatikman hemen durdurulur ve kompresöre
likit akışkan dönüşünü engellemek için önlem alınmış olur. Bahsi geçen gelişmiş kontrol mekanizması
sayesinde uzun bakır borulama işlemine olanak tanınır. Bu teknoloji ve sistemler Japonya'da Daikin
firması tarafından geliştirilmiştir [3].
VRV sistemde projelendirme zamanını azaltmak, kolaylık sağlamak, karmaşık hesaplardan kurtarmak
amacıyla borulama sistemi geliştirilmiştir. Bu sayede boru ve branşman seçimi kolaylaşmış ve hata
yapılarak yağ yetersizliği ve kapasite düşümü gibi problemlerin oluşumu engellenmiştir. Dış üniteden
gelen boru ile ilk branşman ölçüsü dış ünite ile aynıdır. İç ünite ile branşman arasındaki boru ölçüsü iç
ünitenin ölçüsü ile aynı olmaktadır. Branşmanlar arası ölçüde üç bölümde incelenebilir;
1) Eğer branşmandan sonraki hatta bağlanan iç ünitelerin kapasitesi toplamı 100'den küçük ise boru
çapları Gaz:15,9 mm, Likit:9,5 mm olacaktır [5].
2) Kapasite toplamı 100-1 60 arasında ise Gaz: 19,1 mm, Likit:9,5mm olacaktır [5].
3) Eğer kapasite 160'dan büyük ise Gaz:25,4 mm, Likit: 12,7 mm olacaktır [5].
Yukarıda anlatılan seçim kriterleri Şekil 2.12 ve 2.13'de izah edilmektedir.
Her iç ve dış ünitenin model kodu, o ünitenin kapasitesinin 100'e bölünmüş değerini ifade eder. Eğer
model kodu 25 ise 2500 kcal/h'lık cihazdır. Yukarıda bahsi geçen kapasite toplamlarında, model kodu
toplamları alınarak pratiklik sağlanmıştır. Buradan da anlaşılacağı gibi dış ünitelere bağlanabilecek iç
ünite adeti, dış ünite kapasitesi ile sınırlıdır. İç Ünitelerin model kodlarının toplamına göre dış ünite
sayısı belirlenmektedir. İç ünite model kodlarının toplamına göre dış ünite kapasiteleri aşağıda
verilmiştir.
10 Hp'lik dış ünite için iç ünite model kodu toplamı: 250
8 Hp'lik dış ünite için iç ünite model kodu toplamı: 200
5 Hp'lik dış ünite için iç ünite model kodu toplamı: 150
VRV sistem projelendirilirken, mahallerin ısı kayıp ve kazançlarına göre iç üniteler belirlenir. İç ünite
modellerinin kapasitelerinin belirli olması itibari ile ısı kayıp ve kazançlarına en yakın iç ünitelerden
bir üst model iç ünite olarak belirlenir. Belirlenen iç ünite model kodlarının toplamına göre dış ünite
seçimi yapılmaktadır. Dış ünite seçimi yapılırken dikkat edilmesi gereken bir durum; VRV sistem dış
ünite seçimi yapılırken dış ünite kapasitesinin %30 fazlası alınabilir. Yani 10 Hp'lik bir dış ünite için
seçim yapılırken model kodu toplamı 250 olması gerekirken 325'e kadar cihaz seçimi yapılabilir. Bu
çok fazla tercih edilmemesi gereken bir durum olmakla birlikte, dış ünite sayısını azaltarak sistemin
ilk yatırım maliyetinin daha ekonomik olmasını sağlaması bakımından kullanılmaktadır. Dış ünite
kapasitesinin %30 arttırılabilme sebebi şu şekilde izah edilmektedir:
1 - Kullanılan iç ünitelerin gerekli kapasiteye en yakın bir üst model olması dikkate alınarak bir miktar
kapasite düşümünün mahal konfor şartlarını etkilemeyeceği düşünülmektedir [7-17].
2- Bir binada bulunan mahallerden hiçbirinin aynı anda aynı sıcaklıkta bulunamayacağı (yönlerinin, ısı
kazançlarının, v.s.'nin aynı olamayacağı için) dikkate alınmıştır. Yani eş zaman faktörü kullanılmıştır
[7-17].
3- VRV sistem iç ünitelere göndereceği soğutucu akışkan miktarım belirlerken en çok ihtiyacı olandan
en az ihtiyacı olana doğru öncelik hakkı tanıyarak, en çok ısıtma veya soğutma ihtiyacı olan odayı
belirli rejime getirdikten sonra kapasiteyi diğer iç ünitelere dağıtmaktadır. Bu şekilde kurulmuş bir
otomasyon sistemiyle kapasite aşımı durumunda ihtiyacın öncelik sırasına göre ayarlanıp sonra normal
çalışma pozisyonuna dönmesi dikkate alınarak %30 kapasite artımına izin verilir[7-17].
Dış ünite kapasitesinin yüksek seçildiği durumlarda, seçim işlemi bittikten sonra Daikin firmasının
VRV sistem için çıkardığı Engineering Data kitabından yüksek kapasiteler için dış ünite kapasitesi
belirlenip, iç ünite model koduna göre, dış ünite kapasitesi iç ünitelere paylaştırır. Belirlenen iç ünite
kapasiteleri mahallerin ısı kayıp kazanç hesaplarına göre kontrol edilir. Kapasite yetersiz kaldığı
durumlarda bir üst model iç ünite seçilerek tekrar dış ünite ve iç ünite kapasiteleri kontrol edilir. İç ve
dış üniteler dikkatle seçildikten sonra proje üzerine işlenir [6-7-17].
Bakır borulama işlemi için en önemli parça branşmanlardır. Branşman ve bakır boru seçimi Şekil 2.12
ve Şekil 2.13'de incelenmiştir. 2 tip branşman seçimi yapılır. Kollektörle dağıtım yapıldığında da aynı
kolaylıklar mevcuttur. Kollektör ile dış ünite arasında dış ünite boru ölçüsü, kollektörler ile iç üniteler
arası iç ünite boru ölçüsü seçilir. Kollektör seçimi yapılırken 2 tip kollektörden, bağlanacak iç ünite
toplam iç ünite model kodlarına göre seçim yapılır. Branşman seçiminde ve montajında dikkat
edilmesi gereken husus; kollektörden sonra tekrar branşman Goint) kullanılmamalıdır, fakat
branşmandan sonra kollektör kullanılabilir ve ilk kollektörden veya ilk branşmandan (joint) sonra 40
m'lik bakır borulama mesafenin aşılmamasına dikkat edilmelidir. VRV sistemin bir diğer avantajı
kontrol sistemidir. 2'li sinyal kablosu sayesinde tüm sistem kontrol edilebilmektedir. Kablolu veya
kablosuz kumanda cihazı her iç üniteye bağlanabilmekte ve kontrol sağlamaktadır.
Şekil
2.12.
VRV
sistemde header tipleri ve seçim kriterleri [6]
Şekil 2.13. VRV sistemde joint tipleri ve seçim kriterleri [6]
Ayrıca istek doğrultusunda kullanılan merkezi kumanda ile 128 iç ünite tek bir merkezden kontrol
edilebilmektedir. Buna bir baskılı devre ilavesi ile üniteler bina yönetim bilgisayarına bağlanarak
kontrol edilebilir.
2.1.4. VRV sistemin avantajları
VRV sistemin avantajları 5 ana başlık halinde verilebilir;
1) Enerji tasarrufu
2) Hacimsel tasarruf
3) Kolay montaj
4) Kolay bakım
5) Konfor ve rahatlık
VRV sistemin yüksek enerji tasarrufu sağlamasının başlıca üç nedeni vardır.
1) Isı transferi için kullanılan enerjide tasarruf; VRV sistem diğer geleneksel merkezi sisteme göre ısı
transferi için harcanan enerjiyi azaltmıştır. Geleneksel Chiller sisteminde ısı taşıyıcı eleman olarak su
kullanılırken, VRV sistemde direk soğutucu akışkan kullanılmıştır. 1 kg su yaklaşık 5 kcal ısı enerjisi
taşır, 1 kg soğutucu akışkan 49 kcal ısı enerjisi taşır. Görüldüğü gibi, 1 kg başına soğutucu akışkanın,
suya göre 10 kat daha fazla ısı enerjisi taşıyarak enerji tasarrufu sağlamaktadır. Böylece VRV sistemin
ısıyı taşımak için çok daha az enerji kullanması sağlanmıştır. Ayrıca geleneksel merkezi klima
sistemlerinde ısı enerjisinin taşınması için sirkülasyon pompalarına, fan-coil ünitesine veya klima
santraline ihtiyaç vardır. VRV sistemde ise sadece iç üniteye ihtiyaç duyulmaktadır. Her aktarına
organının verim kaybına sebebiyet vereceği hesaba katılırsa chiller sistemindeki verim kaybının daha
fazla olacağı ortaya çıkmaktadır. Son zamanlarda kompresörlerdeki gelişmeler sayesinde chiller
(soğutma grubu) cihazlarının verimleri arttırılsada ısıtma-soğutma işleminin bir çok parçanın (soğutma
grubu, pompalar, fan-coil cihazları veya klima santrali) bir araya gelmesiyle oluşan bir sistemin ürünü
olduğu dikkate alınırsa, ısıtma-soğutma işleminin verimi için komple sistem verimi dikkate
alınmalıdır. Bir sistem veriminden bahsedildiği durumlarda, en zayıf halkanın verimi, yani verimi en
düşük olan ekipman verimi, sistem verimini belirleyebilmektedir. Kompresör teknolojisindeki
gelişmeler ile soğutma grubu verimi ne kadar arttırılırsa arttırılsın diğer ekipman verimleri yeterli
olmayacağı için sistem verimi düşmektedir. VRV sistemde gerekli ekipman dış ünite dışında, sadece
iç üniteden ibarettir. Bu açıdan bakıldığında kullanılan ileri teknoloji kompresör veriminin VRV
sistem verimini büyük ölçüde belirleyebileceği dikkate alınırsa VRV sistemin, geleneksel merkezi
sistemlere göre daha verimli olacağı ortaya çıkmaktadır.
2) Aşırı ısıtma ve soğutmanın önüne geçilmiştir; VRV sistem dış ünite kapasite kontrolü sağlayabilen
ve değişen yüklere göre hemen harekete geçebilen inverter kompresör, oransa! vana ve oldukça hassas
kapasite kontrol sağlayan bir mikroprosesöre sahiptir. İç ünite, dönüş havasını, akışkanın giriş ve çıkış
sıcaklığını kontrol eden termistörler (toplam 3 adet) ile donatılmıştır. Fan-coil cihazlarında sadece on-
off çalışma pozisyonu bulunurken, VRV sistem termistörlerden gelen bilgiyi mikroişlemcisinde
değerlendirir ve mahal sıcaklığının arttığına veya azaldığına karar vererek çalışma düzenini ayarlar.
Oransal vana ihtiyaca göre açılarak optimum akışkan debisi sağlanır. Böylece hassas kapasite kontrolü
aşın ısınma ve soğumayı engelleyerek enerji tasarrufu sağlar.
3) Kısmi yüklerde yüksek verim; Chiller sistemi çoğunlukla verimli olarak kabul edilir. Bunun nedeni
chiller'in kendi verimidir. Bir chiller'in tek başına verimi bir VRV dış ünitesinden yüksektir. Ancak bu
şekilde düşünmek bizi yanıltacağı için kısmi yük şartlarında incelemenin yapılması gerekmektedir.
Chiller sisteminin tüm elemanları; Chiller, soğuk su (su soğutmalıysa kondenser) pompaları ve fan-
coil ünitesi çalışmak zorundadır. Daha öncede bahsedildiği üzere sadece chiller cihazı veriminin
dikkate alınması çok doğru olmayacaktır. Komple sistem verimi ve kısmi yüklerde çalışma verimi
dikkate alınması gerekmektedir. VRV sistemde çalışan elemanlar ise iklimlendirilecek odadaki iç
ünite ve bağlı olduğu dış ünitedir. Dış ünitenin de hassas kapasite kontrolünü (2,1 kW'lik yükü kontrol
edebileceğini) düşününce VRV sistemin enerji tasarrufu sağlayan özelliği ortaya çıkmaktadır.
Özellikle büro, ofis olarak kullanılan binalarda, farklı şirketlerin farklı çalışma saatlerine bağlı
iklimlendirme zamanları da değişmekte bağımsız çalışması gereken iç ünitelerin önemi de ortaya
çıkmaktadır. Bu tip sistemin sadece bir kısmının çalışmasına ihtiyaç duyulacağı durumlar genelde
fazla olacaktır. Çok katlı büyük ofis binalarında VRV sistemin hassas zon kontrolünün
yapılabilmesine olanak sağlaması enerji azalan kaynakların verimli şekilde kullanımını zorunlu
kılmakta ve daha temiz bir gelecek için gerekli görülmektedir [3-6-16].
VRV sistemde bulunan en önemli özelliklerden birisi de arıza teşhis fonksiyonunun bulunmasıdır. Her
iç ünitede bulunan uzaktan kumanda veya merkezi kumanda cihazının üzerindeki ekranda arıza kodu
belirir. Arıza koduna göre gelen servis müdahalesini yapar. Arıza teşhis fonksiyonu servis
elemanlarına bakım ve tamir işlemleri için gereken zamanı kısaltarak, kullanıcının uzun süre rahatsız
olmasını engeller. Arıza kodları servis elemanlarına hem götürecekleri malzemeler konusunda hem de
gerekli olabilecek yedek parçalar hakkında bilgi verir.