Psikrometrik..

Bir müddet ara verdiğim yazılarıma yeniden başlamak bana büyük mutluluk veriyor. Ara verme sebebine gelince gayet basit bir karşılığı var, ekmek parası peşindeyiz. Sanırım beni affettirecek bir bahanedir. Bu aralar mekanik tesisatın aslında kalbi olan psikrometrik işlemler ile ilgili bir çok takipcimizden sorular ve çözüm yöntemleri ile ilgili yardım talepleri geliyor. Tabiki kısıtlı zamanımız ve bilgilerimizin engin bir umman olmamasından dolayı hepsine tek tek cevap veremiyorum, bunun yerine 2-3 yazılık bir psikrometrik diagram yazısı hazırlamayı ugun gördüm.

Bildiğiniz üzere nemli havanın termodinamik özelliklerinin incelendiği ve özellikle konfor kliması ve endüstriyel prosesler için çözüm yöntemlerini kapsayan bilim dalına Psikrometrik diyoruz. Psikrometri havanın özelliklerini inceleyen bilim dalıdır. Dünyayı saran atmosfer; havalandırma ve klima işlerinde istenilen koşulları sağlamak üzere, termodinamik bir çalışma malzemesi olarak kullanılır. Havalandıma yolu ile ısıtma, soğutma sistemleri üzerinde çalışan mühendisler, ortamın gerektiği gibi şartlandırılması için nemli havanın doğru özellikleri bilinmelidir. Sistemin sağlıklı bir şekilde tasarlanması için bu gereklidir.

Yukarıda anlatıldığı üzere atmosferik havanın sıcaklığı ve basıncı yüksekliğe bağlı olarak değiştiği gibi coğrafi yerleşim ve hava koşularına bağlı olarak da farklılık göstermektedir. Havanın özelliklerinin belli bir standartta hesaplanması için Standart atmosfer tanımı doğrultusunda yapılması amaçlanmıştır. Deniz seviyesi 15°C sıcaklık ve standart barometrik 101.325 kPa olarak alınmaktadır. Troposphere (Alt atmosfer) boyunca sıcaklığın doğrusal olarak arttığı ve stratosphere alt kademelerinde sabit duracak şekilde azaldığı için alt atmosferin ideal gaz olarak davranan kuru havadan meydana geldiği kabul edilmiştir. Bu yüzden deniz seviyesinden yüksekliklerde bir düzeltme söz konusu olur. Sabit yerçekimi ivmesi 9.807 (m/s) olarak alındığında pratik olarak düzeltme miktarı;

Dm=(Pd-P1/P1)

ifadesi ile bulunabilir.

Çalışma kolaylığı bakımından nemli havanın termodinamik özellikleri grafiksel bir ortama aktarılmıştır. Bu grafiksel ortama psikrometrik diagram denir. Psikrometrik diagram sayesinde klima ve havalandırma mühendisliğinde sistem tasarımı sırasında karşılaşılan sorunlara çare bulmak, çeşitli çözüm yolları hakkında fikir edinmek mümkündür. Havanın her türlü özelliğini (nem miktarı, entalphy, kuru ve yaş termometre sıcaklıkları, izafi nem) psikrometrik diagram üzerinde görmek, çiğ noktası sıcaklığını saptamak, yoğuşma , duyulur ve gizli ısı gibi işlemleri göstermek, matematiksel olarak çözümü çok uzun süren külfeti olan işlemlerin sonuçlarını grafiksel olarak kolayca saptamak mümkündür. Bunun içindir ki psikrometrik diagram bu işlerle uğraşan mühendislerin ve teknik adamların sıkça kullandığı bir grafiksel ortamdır. Psikrometrik diagram ilk defa 1923 yılında Molier tarafından oluşturulmuştur. Molier, diagramı oluştururken kuru termometre sıcaklıklarını apsis eksenine, nem miktarlarını ise ordinat eksenine yerleştirmiştir. Bugün kullandığımız diagram Molier’in diagramı ile hemen hemen aynıdır. Bu tasarımı sayesinde diagram sınırları içinde kalan herhangi bir noktanın termodinamik özelliklerini öğrenmek mümkündür.

Şimdi diagram üzerinde işaretlediğimiz noktanın özelliklerini aşağıdaki şekilde görelim. Şekildeki t havanın kuru termometre sıcaklığını, t* yaş termometre sıcaklığını, td noktası çiğlenme noktası sıcaklığını, h nemli havanın entalpisini, h* yaş termometre sıcaklığındaki doymuş buharın entalpisini gösterir. Yaş termometre sıcaklığındaki doymuş buharın entalpisi ile nemli havanın entalpisi arasında (h*-h) kadar bir entalpi farkı görülmektedir. Başka bir değiş ile bu entalpi farkı kızgın buharın entalpisi ile aynı yaş termometre sıcaklığındaki doymuş buharın entalpisi arasındaki farktır. Entalpi çizgilerinin çizilmediği diagramlarda entalpi deviasyon eğrileri çizilir. Bunun sebebi ölçüm sırasında bulunan entalpi sapmasını göstermek içindir.

Psikrometrik diagramı daha yakından tanımak ve hazır 16 çeşit proses makrosu ile projenizle ilgili birkaç değeri yazarak konfor kliması ve endüstriyel uygulamalara dönük proses çözümleri yapabilmek için MTH için Psikrometrik diagramı kullanabilirsiniz.

Evet arkadaşlar, Mekanik tesisat işlerinin belkide kalbindeki aslan psikrometridir. Psikrometrik diagramı anlayarak ve üzerinde prosesler çözer hale gelerek sizde işlerinizde profesyonelliği yakalıyabilirsiniz. Bir dahaki yazımda psikrometrik diagramı ve üzerinde yapılcak işleri irdeleme devam edeceğiz. Hoşçakalın.

Diagram üzerindeki apsis ve ordinat eksenine paralel devam eden düşük kuru termometre sıcaklıklarında birbirine yaklaşan eğriler izafi nem eğrileridir. Diagramın en dışında kalan izafi nem eğrisine %100 eğrisi veya doyma eğrisi denir. Bu eğri psikrometrik işlemlerde özel bir yere sahiptir. Doyma eğrisi havanın normal çalışma ortamı ile sisli bölge arasındaki sınırı teşkil eder. Yoğuşma olayları doyma eğrisinin üzerinde gerçekleşir. İzafi nem eğrilerinin, düşük kuru termometre sıcaklıklarına doğru gittikçe birbirine yaklaştıkları görülür. Bundan dolayı düşük kuru termometre sıcaklıklarında havanın tutabileceği nem miktarlarında azalma görülür.