ISI KAZANCI HESABI

ISI KAZANCI HESABI Leave a comment

9. ISI KAZANCI HESABI
Bir yap›n›n mimar› tasar›m›nda yer alacak cihazlar›n saptanabilmesinin
ilk etab›, proje ön raporudur. Bu rapor mimar ve yat›r›mc› (mal
sahibi) ile tart›fl›l›p yap›da uygulanacak sistem kesinlefltirilmelidir.
Sistem seçiminden sonra binada kullan›lacak cihazlar›n kapasite tayini
için binan›n ›s› kazanc› hesab› yap›lmal›d›r. Afla¤›da bir binan›n
basit olarak elle yap›labilecek ›s› kazanc› hesab› anlat›lm›flt›r.
9.1. DIfi ISI KAZANCI
9.1.1. Güneflten Radyasyonla Olan Is› Kazanc›
Güneflten radyasyonla ›s› kazanc› pencerelerden meydana gelmektedir.
Proje üzerinden pencere yön ve büyüklüklerinin belirlenmesi
gereklidir. Pencere detay› ç›kart›l›rken binan›n iç mimarisine dikkat
edilmelidir. ‹klimlendirilen mekan tek aç›k ofis fleklinde olabilir
veya oda oda ayr›lm›fl da olabilir. Buna göre, A. Pencere boyutlar›,
B. Pencerenin yön durumu ö¤renilmelidir. Mahallin günefl
radyasyonundan kaynaklanan so¤utma yükünü bulmak için pik
yükün olufltu¤u saati bulmak gerekir.
Örnek 1:
fiekil 9.1’de tek hacimli bir mekan için pencerelerden radyasyonla
olan ›s› kazanc› hesab› örne¤i verilmifltir.
P1 = 2,5 m2 P3 = 4,0 m2
P2 = 1,8 m2 P4 = 2,5 m2
Do¤u cephesindeki Σ pencere alan›: P1 + P2 = 4,3 m2
Bat› cephesindeki Σ pencere alan› : P4 = 2,5 m2
a) Pencere yo¤unlu¤u Do¤u, KD ve GD cephelerinde fazla ise pik
yük saat 8.00 de oluflur.
b) Pencere yo¤unlu¤u Bat›, KB ve GB cephelerinde fazla ise pik
yük saat 16.00 da oluflur.
ΣPdo¤u > ΣPbat› oldu¤u için pik yük saat 08.00’de oluflur. Pencereden
olan ›s› kazanc›,
QR = F x QG
olup burada F = (pencere alan›) QG = (radyasyonla gelen ›s› ak›s›
Watt/ m2)
QR= 4,3 x 500 + 4×50 + 2,5×50 = 2475 Watt.
Örnek 2:
fiekil 9.3’de bölüntülü mimarisi olan bir mekan için pencerelerden

SONUÇ: Pencerelerden günefl radyasyonu vas›tas›yla oluflan so¤utma
yükü 1 ve 5 nolu mahallerde saat 16.00 2, 3 ve 4 nolu mahallerde
ise saat 08.00’de oluflmaktad›r.
b) Kat›n pik yük saatini bulmak için:
PGB+KB = P7 + P8 + P1 + P2 = 15,2 m2
PGD+KD = P5 + P6 + P3 + P4 = 15,2 m2
Görüldü¤ü üzere pik yükün saat 16.00’da olufltu¤u GD/KD cephelerinde
toplam pencere yüzeyi ile pik yükün saat 08.00’de olufltu-
¤u GB/KB cephelerindeki toplam pencere yüzeyi eflit ç›km›flt›r. Bu
durumda her iki saat için so¤utma yükünü hesap etmek gerekir.
Qkat = (P1 + P2) qKB + (P3 + P4) qKD + (P5 + P6) qGD +(P7 + P8) qGB
Saat 16.00 için = 6×350 + 9,2×50 + 6×50 + 9,2×350 = 6 080 W
Saat 08.00 için = 6×50 + 9,2×350 +6×350 + 9,2×50 = 6 080 W
Kat›n günefl radyasyonu sonucu oluflan pik so¤utma yükü saat 08.00
ile saat 16.00 da eflittir. E¤er pencere yüzeyleri farkl› veya eflit pencere
halinde so¤utma yükü farkl› olsayd›, büyük olan de¤er ele al›-
nacakt›. Ele al›nan örnekte bunlar eflit oldu¤undan, kat›n günefl radyasyonu
nedeniyle oluflan pik so¤utma yükü, 6 080 Wde¤erindedir.
NOT: So¤utma yükü hesab› yap›lan yer en üst kat ise çat›dan gelen
›s› yükünü hesaplamay› unutmamak gerekir.
Radyasyonla olan ›s› kazanc›n› azaltmak için çift cam veya renkli
cam kullan›lmas› çok faydal›d›r. Pencerelerden radyasyonla olan ›s›
kazanc› hesapland›ktan sonra, Tablo 9.4 yard›m›yla cam›n özelli¤ine
ve gölgeleme faktörüne ba¤l› olarak net radyasyonla olan ›s› kazanc›
hesaplan›r.
QRN = K x QR
K = gölgeleme faktörü (Tablo 9.4’den)
Pencereler sürekli gölgede kal›yorsa K = 0,10 al›nabilir.
QR = Radyasyonla olan ›s› kazanc›
QRN = Net radyasyonla olan ›s› kazanc›.
Pencereler devaml› gölgede kal›yorsa K=0,10 al›nabilir.

Örnek 3 :
fiekil 9.1’de verilen örnekte toplant› salonunun pencerelerinde içte
aç›k renk jaluzi vard›r. Tüm jaluziler pencereleri örtmektedir. Cam
cinsi çift camd›r. Bu durumda söz konusu mahal için radyasyonla
olan ›s› kazanc›.
QRN = K x QR
QRN = 0,5 x 2.475 = 1237,5 Watt.
9.1.2. Çat›dan Gelen Yükler
Çat›dan gelen ›s› kazanc› gün içinde de¤iflim gösterir. Çat›dan gelen
›s› kazanc›n› Tablo 9.5’deki veriler ›fl›¤›nda, afla¤›daki formül yard›
m›yla bulunabilir:

QÇATI = K x F x Δtefl
K = Is› geçirgenlik katsay›s› (W/m2K)
F = Çat› veya teras alan› (m2)
Δtefl = Eflde¤er s›cakl›k fark› olup gün içinde zamana ba¤l› olarak
de¤iflir. (°C)
Is› geçirgenlik katsay›s› K de¤erinin çat› yap› bileflenlerine ba¤l›
olarak hesaplanmas› gereklidir. Yap› bileflenleri bilinmiyorsa pratik
olarak afla¤›daki ›s› geçirgenlik katsay›lar› kullan›labilir:
‹zolesiz düz çat› veya e¤imli çat›larda; K = 2,20 (W/m2k)
‹zoleli (2,5 cm) düz veya e¤imli çat›larda K = 1,0 (W/ m2k)
‹zoleli (5 cm) düz veya e¤imli çat›larda K = 0,6 (W/ m2k)
Örnek 4:
fiekil 9.1’deki mahalin binan›n en üst kat›nda oldu¤unu ve çat› alan›
n da 150 m2 ve günefle maruz 5 cm betonarme+ 5 cm izoleli çat›
oldu¤unu kabul edelim. Çat›dan gelen toplam maksimum ›s› kazanc›
saat 16.00 da oluflacak ve de¤eri:
QÇATI = K x F x Δtefl
= 0,6 x 150 x 32 = 2880 Watt
fiekil 9.1 de pencerelerden günefl radyasyonu sonucu oluflan pik yükün
saat 08.00 gerçekleflti¤ini saptam›flt›k. Buna karfl›n çat›dan gelen
kazanc›n pik oldu¤u saat 16.00 d›r. Bu takdirde örne¤e tekrar
geri dönerek pik saati kontrol etmek gerekir.
Saat 8.00 de Qrad = 2475 Watt
Qçat› = 0,6 x 150 x 3,3 = 297 Watt
Qrad + Qçat› = 2475 + 297 = 2772 watt
Saat 16.00 Qrad = P4 x qB = 2,5 x 500 = 1250 Watt
Qçat› = 2880 Watt
Qrad + Qçat› = 1250 + 2880 = 4130 Watt
Görüldü¤ü üzere saat 16.00 oluflan Qrad + Qçat› de¤eri saat 08.00 den
fazlad›r; o halde Örnek 1’deki toplant› salonunun en üst katta olmas›
halinde mahaldeki pik yük saat 16.00’da oluflmaktad›r.
9.1.3. Duvar ve Pencerelerden Konveksiyonla Olan Is› Kazanc›
Duvarlardan konveksiyonla ›s› kazanc›
Proje üzerinden duvar yön ve büyüklüklerinin ç›kart›lmas› gereklidir.
Duvar detay› ç›kart›l›rken binan›n iç mimarisine dikkat edilmelidir.
Klima edilen mekan tek aç›k ofis fleklinde olabilir veya oda
oda ayr›lm›fl da olabilir. Duvardan konveksiyonla ›s› kazanc› afla¤›-
daki formül yard›m›yla yap›labilir.
Qduv = K x F x Δtefl (W)
K = ›s› geçirgenlik katsay›s› (W/m2K)
F = duvar alan› (m2)
Δtefl = eflde¤er s›cakl›k olup gün içerisinde zamana ba¤l› olarak de-
¤iflir. (°C)
Is› geçirgenlik katsay›s›, yap› elemanlar› biliniyorsa afla¤›da formül
yard›m›yla hesaplanabilir:
1 1 d1 d2 1
—— + —— + —— + —— + ……….. + ——
K αi λ1 λ2 αd
α = ›s› tafl›n›m katsay›s› (W/m2K)
d = duvar kal›nl›¤› (m)
λ = ›s› iletkenli¤i hesap de¤eri (W/mK)

α de¤eri ›s› geçifl yönüne ba¤l› olarak Tablo 9.6’dan al›nabilir.
Duvar yap› bileflenleri bilinmiyorsa ›s› geçirgenlik katsay›s› için
pratik olarak afla¤›daki de¤erler al›nabilir:
‹zoleli (3 cm strophor veya camyünü izoleli) 20 cm. delikli tu¤la veya
20 cm. ‹zobims / Ytong duvarlarda: K = 0,75 W/m2k
‹zolesiz 20 cm delikli tu¤la duvarlarda: 1,60 W/m2k
‹zolesiz 20 cm dolu tu¤la duvarlarda: 2,3 W/m2k
‹zolesiz 20 cm betonarme duvarlarda: 2,9 W/m2k
Δtefl de¤eri Tablo 9.7’den, duvar alan›n›n en fazla oldu¤u yöne göre
en fazla hangi saatte olufluyorsa, söz konusu de¤er okunabilir. Δtefl
de¤eri okunurken duvar rengi göz önüne al›nmal›d›r.
Pencerelerden konveksiyonla olan ›s› kazanc›:
Qpen = K x F x Δt
K = Pencere ›s› iletim katsay›s› (W/m2K) pencere özelliklerine ba¤-
l› olarak Tablo 9.8 den al›nabilir.

F = Toplam pencere alan› (m2)
Δt = iç – d›fl s›cakl›k fark›. Tablo 9.9 ve 9.10’dan yararlanarak al›nabilir.
Pratikte bu de¤er 8 °C olarak kabul edilir.
Klimatize edilmeyen mahaller ile olan s›cakl›k farklar›;
Klimatize edilmeyen komflu mekanlardan olan ›s› kazanc› afla¤›daki
formül yard›m›yla hesaplanabilir.
Q= K x F x Δt
K = ›s› iletim katsay›s› (Watt/m2k)
F = komflu duvar alan› (m2)
Δt = s›cakl›k fark› (Tablo 11’den al›nabilir.)
9.1.4. Havaland›rmadan Dolay› Gelen So¤utma Yükü
Yaflam mahallerinde kullan›lan hal›, ka¤›t, elektronik eflyalar, ter ve
deri döküntülerinden oluflan kirlenme konfor flartlar›n› etkilemektedir.
Ortam›n uygun s›cakl›klar aras›nda tutulmas› her zaman konfor
flartlar›n› sa¤lamaz. Bu bak›mdan havaland›rma flart›n›n 12 ay boyunca
sa¤lanmas› gereklidir. Taze hava miktar›n›n belirlenmesinde
mahallin amac› (büro, konut, sinema, çarfl›, restaurant, bar vb.)
önemli rol oynar.
Taze hava ba¤lant›lar›n›n her zaman maksimumda tutulup ayarlanabilir
olmas› idealdir. Bunu sa¤lamak için kullan›lacak taze hava
vantilatörü h›z anahtar› ile ayarlanabilir olmas› gerekmektedir.
Özellikle d›fl hava s›cakl›lar›n›n düflük oldu¤u gece ve bahar aylar›
nda daha fazla taze hava alarak so¤utma kapasitesini artt›rmak
mümkündür. (free cooling) Tablo 9.12’de kifli bafl›na al›nabilecek hava miktarları verilmiştir.

Havaland›rmadan dolay› gelen so¤utma yükü:
Duyulur ›s› kazanc› Qd = 4 x n x v (Watt)
Gizli ›s› kazanc› Qg= 3 x n x v (Watt)
QT = 7 x n x v (Watt)
n = insan say›s›
v = insan bafl›na gerekli hava miktar› (m3/h)
9.2. ‹Ç ISI KAZANCI
‹ç ›s› enerji kaynaklar›, bir alan›n toplam ›s› kazanc›n› oldukça artt›
rabilirler. Tamamen izole, d›fl ortamla herhangi bir ilifli¤i olmayan
bir iç alanda, bütün ›s› kazanc› iç kaynaklardan olacakt›r. ‹ç ›s› kaynaklar›
n› insanlar, ayd›nlatma, piflirme cihazlar› ve elektrikli makineler
gibi genel kategoriler halinde ay›rabiliriz.
Bütün iç ›s› kaynaklar›n›n tam olarak tan›mlanamamas› ›s› kazanc›-
n›n oldukça küçük olmas›na, iç ›s› kaynaklar›n›n çok marjl› seçilmesi
ise oldukça büyük yükler al›nmas›na sebep olabilir. Her iki durum
da istenmemektedir. ‹ç ›s› kazanc› hesab›ndaki zorluk insanlar›n,
ayd›nlatma yükünün ve ekipman yükünün ne zaman oldu¤unu tam
bilememekten kaynaklan›r. Örne¤in, büyük bir ofiste bütün çal›flanlar›
n her an bulanaca¤›n›n, bütün ayd›nlatman›n ve ekipmanlar›n
hepsinin ayn› anda çal›flaca¤›n›n varsay›lmas› do¤ru olmayacakt›r.
Ama, binadaki belirli bir oda için toplam insanlar›n yerinde oldu¤u,
ayd›nlatma ve ekipman›n tam yükle çal›flt›¤› varsay›larak odan›n
toplam ›s› kazanc› hesab› yap›l›r. Özetle, her hangi bir oda tam yüklü
olabilir ama bütün bina hiçbir zaman tam yüklü olmayacakt›r. Buna
göre, hava so¤utma ve da¤›tma sistemleri alan yüklerini tam karfl›
layacak flekilde dizayn edilmeli, ama merkezi so¤utma sistemi
farkl› zamanlarda kullan›mlar› göz önüne alarak, daha düflük kapasiteli
olarak dizayn edilmelidir. Bütün binalar›n iç yük da¤›l›m› ve kullan›
lma zaman› eldeki bilgiler, tecrübe ve yarg› kullan›larak belirlenmelidir.

9.2.2. Ayd›nlatmadan Oluflan Is› Kazanc›
Ayd›nlatma genel olarak iç ›s› kazanc›n›n en önemli eleman› oldu-
¤undan, do¤ru bir iç ›s› kazanc› hesab› için ayd›nlatma yükünün iyi
hesaplanmas› gerekmektedir. Herhangi bir andaki ›s› kazanc›n›n
oran›, ortamdaki ayd›nlatmaya sa¤lanan o anki güçten oldukça farkl›
olabilir. Lambalar gibi ›fl›k kaynaklar›n›n yuvalar›yla ilgili elemanlardan
yüklü bir ilave geliyor olsa da, ayd›nlatmadan gelen ›s›-
n›n ana kayna¤› ›fl›k yayan elementler veya lambalard›r. Klima yap›
lan hacimlerdeki ayd›nlatma tesisat›ndan gelen ›s› kazanc›:
QA = (QTA x k1 x k2)
QTA = Mahaldeki toplam ayd›nlatma gücü (W)
k1 = Kullanma faktörü
k2 = Özel armatür faktörü 1,0-1,2
Ayd›nlatmadan gelen ›s› kazanc›n›n hesab›nda en önemli konu kullanma
faktörünün tayinidir. Ofis, ma¤aza,dükkan,konferans ve toplant›
salonlar› gibi ticari binalarda k1 = 1 olarak al›nacakt›r. Konut
ve otel odalar›nda günefl yükünün maksimum oldu¤u saatlerde, genellikle
çok düflük ayd›nlatma yap›ld›¤› için, ayd›nlatmadan gelen
yükler afl›r› olmad›¤› sürece ihmal edilebilir. Keza sinema ve tiyatrolarda
da sahne ayd›nlatmas› hariç genel ayd›nlatma ihmal edilebilir.
Ayd›nlatmadan dolay› m2 ye gelen yükler için afla¤›daki tecrübi
de¤erler kullan›labilir.
Konutlar, otel odalar› : 20 W/m2
Ofisler, konferans salonlar› : 30-50 W/m2
Ma¤azalar, showroomlar : 100-150 W/m2
Süpermarketler (yiyecek bölümü) : 60-80 W/m2
(avize bölümü) : 600-900 W/m2
(elektronik eflya) : 300-500 W/m2
9.2.3. Cihazlardan gelen ›s› kazanc›;
Klimatize edilen alan›n içindeki bir ekipman elektrik motoru ile
çal›flt›r›l›yorsa, ›s› eflde¤eri afla¤›da gösterildi¤i gibi hesaplan›r:
qm = (P/Em). Fl . Fu
qm = motor ›s› eflde¤eri, (kW)
P = motor gücü (kW)
Em = motorun verimi, ondal›k oran olarak < 1,0

Fl = motor-yük faktörü
Fu = motor-kullanma faktörü
Motor-kullanma faktörü, motorun iflletme saatleri aras›nda kayda
de¤er sürelerce çal›flmad›¤› biliniyorsa (örne¤in, kap› açma cihaz›
gibi) kullan›labilir. Ticari uygulamalar için 1,0 olarak al›n›r.
Motor-yük faktörü, so¤utma yükü hesab›n›n flartlar› alt›ndaki
verilen yükün oran›n› verir. Yukar›daki formülde motorun ve
cihaz›n ayn› klimatize edilen alanda oldu¤u varsay›lm›flt›r. E¤er
cihaz klimatize alan›n içindeyken motor alan›n veya hava ak›m›n
d›fl›nda ise formül afla¤›daki flekle gelecektir:
qm = P. Fl .Fu
E¤er motor içeride, motorla çal›flan ekipman klimatize edilen alan›n
veya hava ak›m›n›n d›fl›nda ise formül afla¤›daki flekle gelecektir:
qm = P. [(1,0 – Em)/ Em]. Fl . Fu
Bu formül, klimatize alandan d›flar› hava veya s›v› atan, alan içindeki
fan veya pompa için de geçerlidir. Uygulama alan›ndaki voltaj,
cihazlar›n plakalar›nda yazan voltaj de¤erinden daha az veya yüksek
olabilir. Her iki durumda da verim düflecektir. E¤er elektrik
motorunun yükü, toplam so¤utma yükünün belli bir k›sm›n› oluflturuyorsa,
verim de¤eri üreticiye dan›fl›lmal›d›r. Ayr›ca, tasar›ma
ba¤l› olarak, maksimum verim toplam yükün %75 ile %110’u
aras›nda oluflur; e¤er az veya afl›r› yükleme yap›l›rsa verim de¤eri
üreticinin listesindeki de¤erden farkedebilir.
Bir motorun oluflturdu¤u ›s› genelde afl›r› yükleme limitleri içindeyken
motor yüküyle do¤ru orant›l›d›r. Tipik yüksüz motorlarda, sabit
kay›plar ve di¤er sebeplerden dolay› Fl bire eflit olarak al›n›r. Durum
sabitlenmediyse az veya afl›r› yükleme durumlar için düzeltme yapmaya
gerek yoktur. Fl do¤ru olarak belirlenebilir ve azalt›lm›fl yük
verimi verileri motor üretici firmadan elde edilebilir. Üreticinin teknik
verileri aksini söylemedikçe, so¤utma yükü hesaplar› için ›s›

kazanc›n›n %70’i radyasyon %30’u konveksiyon olarak bölünür.
Klima edilen ortamda muhtelif ›s› yayan elemanlar var ise verdikleri
›s›, ürün kataloglardan tespit edilerek toplam ›s› kazanc›na eklenmelidir.
Örne¤in, Bilgisayar 116 W/adet ve Fotokopi 290 W/adet
9.3. PRAT‹K SO⁄UTMAYÜKÜ DE⁄ERLER‹
Tablo 9.14’de pratikte karfl›lafl›lan so¤utma yükü de¤erleri karfl›laflt›
rma için bir arada verilmifltir. Hesaplanan so¤utma yüklerinin normal
hallerde bu tabloda verilen de¤erler aras›nda olmas› beklenir.
Elbette bu tablo s›n›rlay›c› ve ba¤lay›c› de¤ildir. Tablo 9.15’de ise
çeflitli tip yap›lar için global ›s› kazanc› de¤erleri verilmifltir

 

Bir cevap yazın

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Translate »