AIR CONDITIONING
İnsana rahatlık vermek ve sanayi ürünlerinin imalatında müsait bir çevre sağlamak için hava şartlarının düzenlenmesi tekniği. Havanın sıcaklığını, nemini, sirkülasyon ve içindeki tozunu kontrol eden bir sistemdir. Bazı endüstriyel durumlarda, koku ve basınç gibi özellikler de kontrol edilir.
Havanın sıcaklık ve neminin çok veya ani değiştiği bölgelerde, evlerde air conditioning sistemi kullanılır. Dükkan, banka ve tiyatrolar; müşteri çekmek için havası düzenlenmiş kısımlara sahiptirler. Araçlarda da hava şartlarının düzenlenmesi önemlidir. Sanayide üretim sırasında yüksek kaliteli imalat için hava şartları kontrol edilir.
Tarihi: Ateşin ısıtma için kullanılması ile hava şartlarının değiştirilmeye başlaması bir tutulabilir. Bu, açık ocaklardan başlayarak, üretim için gerekli olan kapalı fırınların yapılması suretiyle geliştirilmiştir. Merkezi ısıtma sistemi ve kalorifer de bu çerçevede görülebilir. Yirminci yüzyılın başlarında kapalı hacimlerin tavanlarına rapdetilen düşük süratli pervaneler, daha önceleri çatılarda kullanılıp, havayı geçiren, fakat güneş ışığını geçirmeyen palmiye dallarının yerini almıştır. Daha sonra kuru çöl havasının ıslak kumaş yüzeylerden geçirildiğinde soğuduğu bulunmuştur. Buna buharlaştırmalı soğutma ismi verilmektedir. Hava şartlarının modern olarak düzenleyicisi olarak Willis H. Carrier (1876-1950) kabul edilir. Sistemin fiziksel bileşimleri çoktan beri bilinmekteydi. Carrier, hava ve buhar karışımındaki enerji münasebetini ortaya koyarak, bileşimlerin fonksiyonlarının daha iyi tahmin edilmelerini sağlayacak bazı basitleştirici adımlar ileri sürmüştür. Yaz hava şartlarının düzenlenmesine 1920’lerde başlandığı söylenebilir. Bu tarihlerde buzdolabı da yaygınlaşmaya başlamıştır. ABD İllionois Üniversitesinde, mesken soğutma sistemi 1930’ların başlangıcında incelenmiştir. Yaz ve kış hava şartlarının düzenlenmesi ABD’de geliştirilmiştir. Otomatik kontrol, otomatik ateşlenen ocaklar ve kaynatıcılar, kompresörler ve ısı izolasyon malzemelerindeki ilerlemeler, bu gelişmede önemli rol oynamıştır. Her ne kadar mesken soğutmasındaki teknik 1930’larda nisbeten gelişmiş olmasına rağmen, ekonomik durum uygulamaya geçişi önlemiştir. Ancak 1940’ların sonlarında talep ve üretim dengeli duruma gelmiştir. 1950 ve 1960’ta gelişmiş ülkelerde pekçok meskenin bu rahatlığa sahip olduğu görülmektedir.
Kışın sıcaklık kontrolü: Kışın kontrol sistemi, otomatik şekilde ısıtıcı sisteme kumanda vererek, hava sıcaklığını istenilen seviyede tutar. Odadaki termostat, sıcaklığı kontrol ederek düşüş ve yükselişlerle sistemi uyarır. Eğer termostat, ısı için sinyal verirse, fırındaki ısıtıcı çalışır ve fırın dışındaki havayı ısıtır. Hava sıcaklığı 48° C olunca üfleyici harekete geçer ve ısınan havayı odaya üfler. Bu sıcak hava odadaki soğuk havanın yerini alırken, oda sıcaklığı yükselir. Eğer termostatta istenilen sıcaklığa erişilirse, ısıtıcı durur ve fırın soğumaya geçer. Üfleyici üflemeye devam eder, ancak üflenen havanın sıcaklığı düşer. Dolayısıyla termostat tekrar harekete geçer. Bu işler her gün defalarca tekrarlanır. İyi izole edilmiş bir meskende iyi bir sistem, hava sıcaklığını 0,5 ° C toleransla sabit tutabilir. Sistem uzun yıllar en düşük seviyede bakıma ihtiyaç duyulacak şekilde yapılmıştır.
Yazın sıcaklık kontrolü: Merkezi soğutma sisteminde oda sıcaklığı, yine odadaki termostatla kontrol edilir. Sıcaklığın yükselmesiyle termostat bir kompresörü devreye sokar. Soğutucu bir sıvı, soğutma dilimleri içinde hareket eder. Paralel olarak bir pervane oda havasını bu dilimler arasında hareket ettirir.
Kış ve yaz nem kontrolü: Soğuk iklimlerde, uzun donmalar bina içinin nemini düşük seviyelere getirebilir. Ancak meskenlerdeki banyo, yemek pişirme ve çamaşır yıkama gibi işlemler nemi arttırır. Çok soğuk havalarda, iyi kapatılmamış meskenlerde izafi nem % 20’nin altına düşebilir.
Açık hava sıcaklığı 16° C’ye eriştiğinde izafi nem istenen % 30-40 seviyesine gelir. Eğer meskende fazla su buharı açığa çıkarsa, nem rahatsız edici olabilir. Bunun için pencere açıp, açık havanın içeri gelmesi tavsiye edilir. Ancak hava sıcaklığı 16-27°C arasında iken, bu çeşit hava değişimi çözüm getirmez. Çünkü açık hava nemi de artık yükselmiştir. Bu durumda nem kontrolü arzu edilir.
Kış ve yaz hava sirkülasyon kontrolü: Odaya, hava, belirli bir doğrultuda ve arzu edilen bir şekilde fazla basınç kaybı ve hava gürültüsü olmaksızın sevk edilir. Bütün yıl olacak kontrol için pencere altları tercih edilen bir yerdir. Buralardan yukarı doğru gönderilen hava, kışın soğuk pencere yüzeylerindeki hava ile karşılaşır. Yazın ise oda havasından daha soğuk hava tavana doğru püskürtülür. Bu hava daha sonra aşağı seviyelere doğru iner.
Yeni gelen şartları düzenlenmiş hava, bulunan havanın yerini alırken, eski hava ısıtma fırınına veya soğutma spiraline sevk edilmek için alınır. Bu alınış yeri, hava hareketine uygun olarak seçilmelidir.
Kış ve yaz toz ve yabancı maddelerin kontrolü: En çok kullanılan hava filtresi ağ şeklindeki liflerden teşekkül eder. Bu liflerdeki yapışkan malzeme toz parçalarını tutar. Başka bir sistemde girişte toz parçacıkları elektriksel yüklü duruma getirilir ve daha sonra zıt elektrik yüklü bir plakta toplanır. Ancak bunun sonucu olarak filitreden hava geçişi yavaşlar. Soğutucularda giren havanın azalması ile, soğutma spiralinin yüzeyi donma noktasının altına iner. Bunun sonucu olarak hava akımı daha da azalır. Bu durumda sistem durdurulmalı, buz eritildikten sonra, hava filtresi değiştirilmelidir. Isıtma sisteminde de yapılacak tek iş, hava filitresinin değiştirilmesidir.
Oda hava şartları düzenleyicisi: En ucuz soğutma sistemidir. Bina kısmı, hava filitresi, pervane ve soğutma spiralinden meydana gelir. Sıcak nemli oda havası filtreden çekilir ve pervane vasıtasıyla soğutma spiraline üflenir. Bu arada hava soğutulur, nemi alınır ve tekrar odaya verilir. Soğutma spiralindeki sıvı, sıvı halden gaz haline geçerken dolaşan havadan ısı alır. Bina dış kısmı ise; kompresör, pervane ve yoğunlaştırıcıdan ibarettir. Kompresör soğutma spiralinden gelen düşük sıcaklık ve basınçtaki soğutucu gazın sıcaklık ve basıncını artırır ve yoğunlaştırıcaya gönderir. Pervane; dışarıdan gelen havayı yoğunlaştırıcının üzerine üfler. Dışarıdan gelen soğuk hava, yoğunlaştırıcıdan geçerken sıcak gazdan ısı alır. Bu gazın sıvı hale geçmesine sebeb olur. Kullanılan soğutma sıvısı, soğutma spirali kompresör ve yoğunlaştırıcının meydana getirdiği kapalı bir devrede hareket eder. Yoğunlaştırıcıyı soğutan pervane nisbeten soğuk dış havayı emer, havayı yoğunlaştırıcıdan geçirerek sıcak havayı dışarı atar. Kompresör ve iki pervane elektrik motoru ile tahrik edilir. Bu çeşit cihazlar nisbeten değişen düşük oda sıcaklığı sağlarken, gürültü çıkarırlar. Bu yüzden mevcut sistemlerde bazı değişiklikler yapılarak daha pahalı merkezi soğutma sistemi elde edilir.
Kış ısıtma sistemi: Üç şekilde sınıflandırılabilir: Sıcak hava, kızgın hava, buharlı sistem. Sıcak havalı sistem, soğutma ile birleştirilerek beraberce tek bir sistem olarak sene boyunca hava şartlarının düzenlenmesi sağlanmış olur. Kızgın hava ve buharlı sistemin bütün sene sisteme uydurulması zordur. Bu durumda soğutma, genellikle, ayrı bir sistem olarak düzenlenir.
Merkezi soğutma sistemi: Genellikle iç ve dış olmak üzere iki kısma ayrılır. İç kısım filtre, pervane ve soğutma spiralinden teşekkül eder. Filtre ve pervane, ısıtma sisteminin parçasıdır. Sadece soğutma spirali ilave edilecektir. Bu sırada yoğunlaşan suyu toplamak ve dışarı atmak için kullanılan düzeni unutmamak gerekir.
Dış kısım, motor tahrikli kompresör, yoğunlaştırıcı için bir pervane ve yoğunlaştırıcıdan ibarettir.
Su soğutmalı yoğunlaştırıcılar yaygın olmakla beraber, çok ısı kullandıklarından sınırlandırılabilirler. Bu çeşit mesken soğutma sistemleri sınırlı nem kontrolü yaparlar. Nemin azalması, kompresörün çalışma süresine bağlıdır. Bu sınırlı kontrol, çoğu zaman kabul edilebilir.
Sınai ve ticari uygulaması: Hava şartlarının düzenlenmesi sanayide verimi artırmak ve kaliteyi yükseltmek için önemli olmaktadır. Bir matbaada kağıdın genişleme ve büzülmesinin kontrolü hakkındaki direnç kontrolü, tozsuz ortamda yapılan üretim bunlar arasındadır. Ayrıca çalışanların rahatlığının üretime etkisini de ilave etmek gerekir. Servis sunan müesseselerde de hava şartlarının düzenlenmesi, müşteri çekmesi yönünden çekici olmaktadır.
Gelecekte hava kirliliğinin çoğalması ile hava şartlarının düzenlenmesi daha önemli olacaktır. Bu suretle üretim de daha kontrollü yapılacaktır. Mesela çok renkli baskıda, nem kontrolü baskının üst üste yapılması yönünden önemlidir.
Bütün sene çalışan okullar, hava şartlarının kontrolünü gerektiren yerlerden biridir. Özel arabadan, toplu taşımacılığa kadar her türlü taşıma aracında bu düzenleme her geçen gün önem kazanmaktadır. Hastane ve bakım evlerinde ise hava şartlarının düzenlenmesi sağlık bakımından gereklidir.
Bilim adamlarının son zamanlarda yaptığı tespitler, ozon tabakasının incelmesinin mühim sebeplerinden birinin de klima cihazlarında kullanılan gazlar olduğunu ortaya çıkarmıştır. ABD hükumeti, halkı daha seyrek klima cihazı kullanmaya davet etmektedir. Mevcut metodlara ve kullanılan gazlara alternatif bulunamadığı takdirde, klima kullanımına ciddi tahdit (sınırlama) getirilmesi düşünülmektedir.
