Nem, yaşam alanlarımızdan endüstriyel tesislere kadar birçok ortamda etkili bir faktördür. Optimal nem seviyelerini korumak konfor, sağlık ve proseste verimlilik açısından kritik öneme sahiptir. NKT Akademi olarak, kapalı bir kontrol hacminde nem yükünün nasıl hesaplanacağını bu yazıda ayrıntılarıyla ele alacağız.
Nem nedir?
Nem, hava içinde bulunan su buharı miktarını ifade eder. Atmosferdeki su molekülleri çeşitli kaynaklardan buharlaşarak havaya karışır ve nem seviyesini oluşturur. Nem hava sıcaklığına, basınca ve çevresel koşullara bağlı olarak değişiklik gösterir ve genellikle hava durumu raporlarında yüzde (%) olarak ifade edilir.
Bağıl nem?
Bağıl nem havadaki su buharı miktarının, o sıcaklıkta hava tarafından maksimum tutulabilecek su buharı miktarına oranını yüzde cinsinden ifade eder. Diğer bir deyişle, bağıl nem havanın "ne ölçüde nemli" olduğunu gösterir.
Bağıl nem nasıl çalışır?
Hava, sıcaklık arttıkça daha fazla su buharı tutabilir. Bu yüzden aynı miktar su buharı için, havanın sıcaklığı arttığında bağıl nem oranı düşer; sıcaklık düştüğünde ise bağıl nem oranı artar.
Bağıl nem %100 olduğunda, hava o sıcaklıkta tutabileceği maksimum su buharı miktarına ulaşmış demektir. Bu durumda, hava artık su buharını tutamaz ve su buharı suya dönüşerek çiy şeklinde yoğunlaşır. Bu noktaya "çiy noktası" denir.
Çiy noktası, havadaki su buharının yoğuşmaya başladığı, yani su damlacıklarına dönüştüğü sıcaklık noktasını ifade eder. Çiy noktası ve bağıl nem, havadaki nem miktarını anlamak için birlikte kullanılan iki önemli termodinamik terimidir. Bu iki kavram birbirleriyle yakından ilişkilidir ve proseslerde yapılacak hesaplamalarda birlikte ele alınmalıdır.
Mutlak nem, belirli bir hava hacmi içindeki su buharının gerçek miktarını ifade eder. Genellikle gram cinsinden metre küp başına (g/m³) veya yoğunluk ile birlikte gram cinsinden kg başına (g/kg) ölçülür. Mutlak nem, havadaki su buharı miktarını doğrudan gösterir ve sıcaklığa bağlı değildir.
Örnek:
Kapalı bir kontrol hacminde çalışma yaptığımızı ve bu hacmin 100 m³ olduğunu düşünelim. Eğer bu mahaldeki havada toplamda 200 gram su buharı varsa, mutlak nem 200 g/100 m³= 2 g/m³ olacaktır.
Bu durumda, o odadaki mutlak nem miktarı 2 g/m³'dir ve bu değer, oda sıcaklığı ne olursa olsun değişmez. Ancak, oda sıcaklığını artırırsanız hava daha fazla su buharı tutabilir hale gelir ve bu durum bağıl nem oranını düşürebilir. Oda sıcaklığını azaltırsanız hava daha az su buharı tutabilir ve bu durum bağıl nem oranını artırabilir.
Yani mutlak nem, havadaki su buharının sabit bir miktarını ifade eder ve bu miktar sıcaklık değişikliklerinden etkilenmez. Bağıl nem ise sıcaklığa bağlı olarak değişir ve havanın nem kapasitesinin yüzdelik bir ifadesidir. Mutlak nem, g/m³ veya g/kg olarak ifade edilebilir.
Nem yükü nedir?
Nem yükü, belirli bir alana giren ve o alanda kalan toplam nem miktarını ifade eder. Bu miktar, genellikle kilogram su buharı cinsinden ifade edilir. Nem yükü ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) sistemlerinin tasarımında, nem kontrol sistemlerinin boyutlandırılmasında, nem alma cihazlarının kapasite seçimlerinde ve iç mekan hava kalitesinin iyileştirilmesinde önemli bir faktördür.
İlk adım, alandaki nem kaynaklarını belirlemektir. Nem yükü insanlar, bitkiler, taze hava kaynakları, temizlik faaliyetleri, proses buharları veya endüstriyel süreçler olabilir.
İnsanlar ve Hayvanlar: Solunum ve terleme yoluyla nem üretirler.
Bitkiler: Transpirasyon yoluyla su buharı üretirler.
Su Kullanımı: Proses buharları, endüstriyel alanlarda zemin yıkama, prosesin kendisinde su kullanım zorunluğu gibi aktiviteler.
Endüstriyel Süreçler: Bazı üretim süreçleri sırasında nem üretilir.
İnşaat Malzemeleri: Yeni yapılar veya tadilatlar sırasında kullanılan malzemeler nem barındırabilir.
Taze hava: Nem kontrolü yapılacak kontrol hacmine dış ortamdan daha nemli bir hava girmesi durumunda taze hava nem yükü göz önünde bulundurulmalıdır.
Nem üretim miktarlarını hesaplama:
Her bir nem kaynağının saatlik veya günlük nem üretim miktarları hesaplanmalıdır. Bu veriler, literatürden alınabileceği gibi deney ve gözlem yoluyla belirlenebilir.
İnsan:
İnsanlar 20-25°C sıcaklıkta solunum ve terleme yolu ile bulundukları alana;
Yüksek yoğunluklu çalışıyorsa saatte 200 gram,
Orta yoğunluklu çalışıyorsa saatte 125 gram,
Düşük yoğunluklu çalışıyorsa saatte 60 gram bulundukları ortama nem salınımında bulunurlar.
Bir nem kontrolü tasarımına başlarken, ilgili kontrol hacminde bulunan insan sayısı kadar nem yükü mutlaka hesaplamalara eklenmelidir.
Kontrol hacminin nemi:
Kapalı bir hacimde nem yükünü hesaplamak, hedeflenen nem kontrolünü sağlamak ve odanın nemini alarak nem seviyesini optimize etmek için önemlidir. Kapalı bir hacimde nem yükünü hesaplamak için aşağıdaki adımları takip edebilirsiniz.
Hacmi hesaplayın:
İlk olarak, hesaplamayı yapacağınız alanın hacmini bulmalısınız. Bu, uzunluk x genişlik x yükseklik formülü ile hesaplanabilir. Örneğin, 10m x 5m x 2m boyutlarında bir oda için hacim 100 metreküp olacaktır.
Hacim (m3)= uzunluk (m) × genişlik (m) × yükseklik (m)
Mutlak nem seviyesini belirleyin:
Mutlak nem seviyesini ölçmek için bir higrometre veya nem ölçer kullanabilirsiniz. Mutlak nem genellikle gram/metre küp (g/m³) cinsinden ifade edilir.
Nem yükünü hesaplayın:
Nem yükünü hesaplamak için, mutlak nem seviyesini (g/m³) hacimle (m³) çarpılmalıdır.
Nem Yükü (g)= mutlak nem (g/m³) × hacim (m³)
Örnek:
100 m³ hacminde bir odada mutlak nem seviyesi 8 g/m³ ve odada yüksek aktivitede çalışan 4 kişi bulunmaktadır. Bu durumda nem yükünü şu şekilde hesaplayabiliriz:
Hacimde bulunan havadaki nem yükü(g)= 8 g/m³ ×100 m³=800g’dır.
İnsanlardan gelen nem yükü (g)= 200 g x 4= 800 g’dır.
Tüm nem kaynaklarının üretim miktarlarını toplayarak toplam nem yükü bulunmalıdır.
800 (g) + 800 (g)= 1600 (g)
Hedeflenen mutlak nem değeri ile kapalı kontrol hacmindeki mutlak nem değeri arasındaki fark, kontrol hacmi ve ilgili sıcaklıktaki havanın yoğunluğu ile çarpılarak tahliye edilecek nem alma cihazı kapasitesi bulunur. Ortaya çıkan kapasite, nem alma cihazı seçiminde aktif rol oynamaktadır. Nem alma cihazlarında kapasiteler mutlak suretle hedeflenen sıcaklık ve bağıl nem değerinde toplam nem yükünü karşılayacak şekilde seçilmelidir.
Nem yüküne göre sistem boyutlandırma
Alternatif nem yüklerinin ve nem alma cihazlarının hesaplanması ile ilgili NKT – Nem Kontrol Teknolojileri uzman satış ekibimiz her zaman sizlere bilgi vermekten mutluluk duyacaktır. Toplam nem yükü bilgisiyle, nem kontrol sistemlerini (nem alıcılar, nem vericiler, HVAC sistemleri vb.) doğru bir şekilde boyutlandırabilirsiniz. Doğru mühendislik çalışmaları enerji verimliliğini artırır ve proseste sürdürülebilirliği sağlar.
Sık yapılan hatalardan kaçınma
Nem yükü hesaplaması sırasında dikkat edilmesi gereken en önemli faktör, veri toplama ve hesaplama aşamalarındaki doğruluktur. Kaynakların ve üretim miktarlarının doğru bir şekilde belirlenmesi, hassas ve güvenilir sonuçlar elde etmek için şarttır.
Bu rehber, nem yükünü anlamak ve hesaplamak için genel bir çerçeve sunmaktadır. Her projenin benzersiz ihtiyaçlarını ve özelliklerini dikkate almak, optimal sonuçlara ulaşmak için önemlidir.