Oda genelinde daha homojen sıcaklıkları sağlarken rahatsız edici güçlü hava akımlarını azaltır

Mitsubishi Electric Corporation, optimize edilmiş oda geneli konfor için iklimlendirme sistemlerinde hava akımı ve sıcaklık dağılımını görselleştirerek analiz eden yeni hava akımı kontrol teknolojisi geliştirdi. Bu teknoloji, çok güçlü hava akımlarından kaynaklanan rahatsızlıkları ve dengesiz sıcaklıkları minimize etmek için oda şekli ve iklimlendirme sisteminin yerleşim düzenine göre değişen hava akımlarını ve sıcaklıkları tahmin edebiliyor. Yeni teknoloji hem mekân kullanıcılarının memnuniyetine hem de bina değerine katkıda bulunuyor.  Mitsubishi Electric, bu yeni çözümün daha fazla konfor amacıyla iç mekân yerleşim düzenlerinin geliştirilmesi konusunda bina sahipleri ve tasarımcılar tarafından kullanılmasını da hedefliyor. Son yıllarda, COVID-19 ve diğer faktörlerin etkisiyle iç mekanlarda konfor unsuru ve sağlığa uygunluk havalandırma artışı ile birlikte ön plana çıktı. Ancak şimdiye kadar, oda ve klima sistemi yerleşim düzenlerindeki büyük farklılıklar nedeniyle hava akımı hakkında veri toplamak için klima iç ünitelerinin yerleşik sensörlerini kullanmak zor oluyordu. Bu yeni sistem ile artık çözüm üretmek, analiz yapmak mümkün olacak.

Öne Çıkan Özellikler

1) Optimum koşulları belirlemek için hava akımı ve sıcaklık dağılımını tahmin ediyor 

- Masa altları, ofislerde bölmelerin arkası veya yakındaki diğer klima ünitelerinden dolayı ulaşılması güç yerlerde hava akımı ve sıcaklık dağılımını tahmin etmek için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) kullanılıyor.  

- Konfor indekslerinden hava ve sıcaklık dağılım verileri kullanılarak, ideal hava akış açıları ve hava hacimleri, optimize edilmiş bir oda geneli konfor için otomatik olarak belirleniyor ve kontrol altına alınıyor. 

Geleneksel olarak iç ortam hava akımı, her bir klima iç ünitesinde bulunan sensörlerden elde edilen veriler kullanılarak ayrı ayrı kontrol ediliyor. Ancak oda yerleşim düzeni ve/veya iç ünitenin konumuna bağlı olarak hava akımları köşeler gibi alanlara ulaşamayabiliyor. Ayrıca, birbirine yakın üniteler de istenen hava akımlarını engelleyebiliyor. Mitsubishi Electric'in yeni teknolojisi, oda ve iklimlendirme sistemi yerleşim düzenine ilişkin bilgileri kullanarak üç boyutlu modeller oluştururken hava akımı açıları, hacimleri ve ısı düzeyleri dahil çeşitli koşulları test etmek için CFD analizini kullanarak hava akışı ve sıcaklık dağılımını tahmin edebiliyor. CFD analizi sonuçlarından faydalanan teknoloji, en ideal koşulları seçerek iklimlendirme sisteminin gerçek zamanlı çalışmasını kontrol altına alıyor. (Şekil 1)

Bu teknoloji, birden fazla klima ünitesinin çalıştığı ortamlarda bile hava akımının optimize edilmesini sağlıyor. Karmaşık hava akımı ve sıcaklık dağılımının tahmin edilmesini sağlayan hava akımı analizi de zeminlerin etrafındaki ve engellerin arkasındaki yerler dahil oda genelinde konforu maksimize etmek için gerekli ideal hava akımı hacmi ve yönünün belirlenmesine olanak tanıyor. Şekil 1'de (yukarıda) gösterildiği gibi, çapraz hava akımları arasındaki çarpışmalar önlenerek iklimlendirilmiş havanın odanın her köşesine neredeyse homojen bir şekilde ulaşabilmesi sağlanıyor. Pencerelerden gelen soğuk havadan dolayı zeminin ısınmasının uzun bir süre aldığı pencere kenarındaki alanlarda, zeminin üstünde 0,1 m ile 1,7 m arasındaki sıcaklık farkını en az 3°C kapatmak için geleneksel sistemlerde harcanan 163 dakikalık sürenin Mitsubishi Electric Net Sıfır Enerjili Bina (ZEB) teknoloji deney tesisi SUSTIE®' de 08.00-17.00 saatleri arasında yapılan testlerde büyük bir gelişme göstererek 3 dakikaya kadar düştüğü görüldü. 

2) Hava akımı, sıcaklık dağılımı ve havalandırma etkilerini görselleştirmek için modeller üretiyor 

- Duvarlar, zeminler, sütunlar ve klima ekipmanının yerleri gibi hava akımı analizi için gerekli olan veriler; bina bilgi modelleme (BIM) verilerinden elde edilerek üç boyutlu modeller üretiliyor.

 - Hava akımı analizi; hava akımı, sıcaklık dağılımı ve havalandırma etkilerini görselleştirmek için farklı mobilyalar, iç mekân üniteleri ve havalandırma sistemi düzenlerinden oluşan modeller sanal ortamda test edilerek gerçekleştiriliyor. 

CFD uygulaması için iç mekân modelleri oluşturmak büyük bir zaman ve çaba gerektirirken elde edilen bilgileri analiz edebilecek uzmanların sayısı da çok az. Mitsubishi Electric, geliştirdiği bu teknolojiyle bu iş yükünü hafifleterek ideal ayarları belirleme süreçlerini basitleştiriyor ve sonuçların sezgisel olarak görselleştirilmesini ve görüntülenmesini sağlıyor. Çözüm, BIM (bina yaşam döngüsü bilgilerini merkezi olarak yönetme ve kullanma metodu) verilerini kullanarak oda, iç üniteler ve havalandırma sistemi yerleşim düzenlerine ilişkin bilgileri elde ettikten sonra hava akımı analizi için üç boyutlu oda modelleri üretiyor. Oda, iç üniteler ve havalandırma sistemi yerleşim düzenleri, ekrandan kolaylıkla değiştirilirken Mitsubishi Electric klima sistemlerinin model numaraları da ilgili veri tabanından girilebiliyor. Hava akım animasyonları, renk kodu sıcaklık diyagramları*, CO2 yoğunlaşma düzeyleri ve havanın ızgaradan belirli noktalara ulaşması için gerekli süre kullanılarak farklı düzenlerin sonuçları karşılaştırılabiliyor. Aşağıdaki Şekil 2'de yer alan örnekteki çözümde görülebileceği üzere; üfleme ızgaraları odanın merkezine ve emiş ızgaraları pencere kenarına yerleştirilmiş Düzen 2’de Düzen 1'e göre hava daha homojen dağılıyor. Ayrıca bu son derece etkili yerleşim, hava akımı analizi uzmanlarının katkısı olmadan elde edildi.

*Basınç ve sıcaklık değişkenlerinin uzamsal dağılımı, farklı skaler değerleri temsil eden renklerle gösterilmiştir.