Ders 7 · Bölüm 1: Konfor ve psikrometri — sıcaklık, nem, çiy noktası, psikrometrik diyagram

Klima yalnız havayı soğutmaz; aslında bize rahat bir his sunar. Bu bölüm, Ders 7'nin (İklimlendirme: Soğutma) ilk bölümü: rahatlığın neyden oluştuğunu ve havanın sırlarını okuyan psikrometriyi anlatıyor. Sayılar ders notlarındaki gibi.

Konforun dört ayağı

Ders notlarına göre konfor dört şeyin dengesidir: sıcaklık, nem, hava hareketi ve havanın temizliği. Vücut bir kazana benzer: yemek yakıttır, bir kısmı iş olur, bir kısmı ısı olarak dışarı atılır. İç sıcaklığımız ortalama 98,6 °F (37 °C). Isıyı iletim, taşınım ve ışınımla, bir de terin buharlaşmasıyla veririz. Rahat olmamız için çevrenin bizden serin olması gerekir; 100 °F'lık havada vücut ısı vermek yerine ısı alır ve terler. Otururken 75 °F (yaklaşık 24 °C), yüzde 50 nem ve hafif hava hareketi çoğu insan için rahattır; 85 °F ve yüzde 50 ise konfor alanının dışında kalır. Kışın düşük sıcaklığı biraz yüksek nem telafi eder, yazın hava hareketi yüksek nemin etkisini azaltır. Yaşa ve cinsiyete göre metabolizma değiştiği için biri üşürken öteki rahat olabilir.

Havanın ağırlığı

Havayı göremeyiz ama ağırlığı ve hacmi vardır, tıpkı havuzdaki su gibi. Kuru hava standart basınçta ft³ başına 0,075 pound gelir, su ise 62,4 pound. 10×10×10 ft'lik bir odada 1000 ft³ hava vardır; 1000 çarpı 0,075 eşittir 75 pound. Bunun tersi, 1 bölü 0,075, yani 13,33 ft³, 1 pound havanın kapladığı yerdir; buna özgül hacim denir. Hava yüzde 78 azot, yüzde 21 oksijen ve yüzde 1 başka gazlardan oluşur; içinde bir de su buharı süzülür ve her gaz kendi basıncını yapar.

Mutlak ve bağıl nem

Havadaki nem ağırlıkla ölçülür: 7000 grain eşittir 1 pound. 70 °F'taki 1 pound hava en fazla 110,5 grain nem taşıyabilir. Havanın gerçekten taşıdığı nem mutlak nemdir. Bağıl nem ise 'bardağın ne kadarı dolu' sorusunun cevabıdır: 70 °F'ta 55,25 grain taşıyan hava yarı doludur, bağıl nemi yüzde 50'dir. Hava ısındıkça bardak büyür, soğudukça küçülür; aynı nem farklı sıcaklıkta farklı bağıl nem verir.

Kuru ve ıslak termometre

Kuru termometre sıradan termometredir. Islak termometrenin ucunda saf suyla ıslatılmış bir fitil vardır; su buharlaştıkça termometre soğur. Hava ne kadar kuruysa su o kadar hızlı buharlaşır, ıslak okuma o kadar düşer. İkisinin farkına ıslak termometre düşümü denir. 76 °F kuru, 64 °F ıslak okunursa fark 12 °F, bağıl nem yüzde 52'dir; ıslak 74 °F'a çıkarsa nem yüzde 91 olur. İkisi eşitse hava doymuştur, nem yüzde 100. Islak okuma kurudan asla yüksek olamaz; olursa bir hata vardır. İki okuma psikrometre ile aynı anda alınır.

Çiy noktası ve entalpi

Çiy noktası, nemin havadan damla olarak ayrılmaya başladığı sıcaklıktır. 75 °F ve yüzde 50 nemli odada buzlu bardak terler; bu havanın çiy noktası 55,5 °F (yaklaşık 13 °C). Klima serpantini de böyle çalışır: yaklaşık 40 °F'lık soğuk yüzey 75 °F'lık dönüş havasının nemini damlatır, hava 55 °F civarında çıkar. Entalpi havanın toplam ısısıdır, pound başına Btu ile ölçülür; içinde duyulur ve gizli ısı birlikte bulunur. Entalpi çizgileri ıslak termometre çizgileriyle neredeyse aynıdır; ıslak okumayı bilen entalpiyi de bilir.

Psikrometrik diyagram ve taze hava

Bütün bu özellikler psikrometrik diyagram denen tek bir haritada toplanır; iki değeri bilen ötekileri bulur. 75 °F kuru ve 62,5 °F ıslak noktasından çiy noktası 55,5 °F, toplam ısı 28,2 Btu/lb, nem 65 grain, bağıl nem yüzde 50, özgül hacim 13,7 ft³/lb okunur. Yalnız ısıtma sağa, yalnız soğutma sola giden yatay oktur; yazın en yaygın iş soğutup nem almak, kışın ısıtıp nemlendirmektir. Ev havası bayatlamasın diye taze hava gerekir: kabaca dört saatte bir değişim, yani saatte yüzde 25. 2000 ft²'lik, 8 ft tavanlı evde bu yaklaşık 67 cfm eder; yaz şartında 4,5 çarpı 67 çarpı 9,48 ile saatte 2858 Btu yük ekler.

Sahada neden önemli?

Şikâyet çözümü: kuru ve ıslak okumayı diyagrama işlemek, 'çok sıcak, çok nemli' tartışmasını sayıyla bitirir.

Kapasite kontrolü: serpantine giren ve çıkan ıslak okumalar ile cfm bilinirse cihazın gerçekte kaç Btu çektiği hesaplanır.

Doğru ölçüm: fitil saf suyla ıslatılır; ıslak okuma kurudan yüksek çıkıyorsa ölçüm hatalıdır.

Ek malzeme

Bu bölümün ek malzemesi: ders notlarından üretilen özet, sohbet ve test.

Mini test

1) Konforun dört ayağı? — Sıcaklık, nem, hava hareketi, temizlik. 2) 1 ft³ kuru hava kaç pound? — 0,075. 3) 75 °F ve yüzde 50 nemde çiy noktası? — 55,5 °F. 4) Kuru ve ıslak okuma eşitse bağıl nem? — Yüzde 100. 5) 1 pound kaç grain? — 7000.

Bir sonraki bölüm: Klimada soğutma prensipleri; paket ve split cihazlar, evaporatör, hava akışı.

Ders notu: Bu bölüm, HVACR Dersleri dizisinin 7. dersinin 1. bölümüdür. İçerik temel HVAC/R ders notlarından derlenmiştir; sayılar oradaki gibi bırakılmış, saha yorumları bana aittir.