Şalt ve Transformatör Odalarının Havalandırılması

Elektrik üretim tesislerinde bulunan cihazların ve ekipmanların sağlıklı bir biçimde çalışması hem endüstriyel çalışmaları hem de günlük yaşamımızı etkilemektedir. Kullanılan tesislerin bakımlarının yapılması kullanım süresi ve verimlilik açısından oldukça önemlidir. Bu yazımızda şalt ve transformatör odaların havalandırılma yöntemlerini inceleyeceğiz.

A- A+

12.09.2017 tarihli yazı 15736 kez okunmuştur.

Oda Havalandırmasında Tasarım Kriterleri

Şalt ve trafo odalarının iyi bir havalandırma sistemine sahip olması için belirli gereksinimleri karşılamalıdır. Buradaki en önemli gereksinim müsade edilebilecek maksimum sıcaklığı aşmamaktır. Ayrıca nem ve hava kalitesi de ayarlanmalıdır. Gaz izoleli şalt odaları için maksimum sıcaklık 40° C'dir. 24 saatlik süre zarfında ise 35° C’ye dayanabilir. Fakat daha sonrasında ortam sıcaklığı daha düşük sıcaklıklara indirilmelidir.

Havalandırma için mekansal seçenekler de göz önüne alınmalıdır. Havalandırma kesitleri, yardımcı bölmeler ve binalar tarafından sınırlandırılabilir. Gerekirse, kaybedilmesi gereken ısı bir baca yardımıyla ortadan kaldırılabilir. (Yardımcı transformatörler, güç transformatörleri ve ikincil tesisatlar için ise imalatçıların montaj gereksinimleri gözetilmelidir.)

HVAC (klima) ve hava kanalları monte edilmişse, gerekli alan ve konfigürasyon planlamanın ilk aşamasında düzenlenmelidir.

Sonuçta, havalandırma sisteminin güvenilirliğinin yanı sıra satın alma ve işletme giderleri gibi ekonomik yönler de dikkate alınmalıdır. 30 ° C'ye kadar olan dış hava sıcaklıklarında, doğal havalandırma yöntemleri genellikle yeterlidir. Daha yüksek sıcaklıklarda, ekipman için izin verilen sıcaklığın aşılması tehlikesi vardır.

Şekil 1 - Bölme havalandırması: a) Basit bölme havalandırması, b) Tahliye tepesinde egzoz kapağı bulunan bölme havalandırması, c) Yanlış zemine sahip havalandırma, d) Devridaim soğutma sistemi ile havalandırma (Şekil-1 ve Şekil-2 ‘de sıklıkla kullanılan oda havalandırma örnekleri gösterilmiştir.)

►İlginizi Çekebilir: HVAC Sistemlerinde Otomasyon ve Enerji Verimliliği

Havalandırma sisteminin verimi, gelen hava ve egzoz havalandırma deliklerinin konfigürasyonu, boyutu, havanın yükselme yüksekliği (gelen havanın merkezinin egzoz havası deliğinin merkezine açılması), ile havanın yolundaki direnci ve sıcaklığın etkisindedir. Gelen hava ile çıkan hava arasındaki ilişkiden kaynaklı olarak, havanın direnci ve sıcaklık bu ilişkide yükselen havanın yüksekliği yönünden etki etmektedir.

Hesaplanan havalandırma kesit alanı veya baca deliği, yeterli hava değişimini sağlayacak şekilde boyutlandırılamazsa, ayrıca bir fanın takılması gerekecektir. Gerekli hava miktarı ve basınç için tasarlanmalıdır. İzin verilen oda sıcaklığı maksimum dış sıcaklığın biraz üstünde veya altında ise, sıcaklığı kontrol etmek için soğutma ekipmanı veya klima kullanılır.

Hava yolunun direnci genel olarak:

R = R₁ + m² R₂şeklinde hesaplanır.

R1; Gelen hava kanalının direnci ve hızlanma miktarı,
R2; Çıkan hava kanalının direnci ve hızlanma miktarı,
m; A1 kesit alanının A2 kesit alanına oranı.

Şekil 2 - Transformatör hücreleri boyunca kesit. a) gelen hava toprağa iletilir, egzoz havası bir bacadan çıkarılır; b) a) 'daki ile aynı, ancak bacasız; c) gelen hava toprağın altına yönlendirilir, egzoz havası transformatör bölmesinin duvarındaki bir açıklıktan çıkarılır; d) fanlı transformatör bölmesi

►İlginizi Çekebilir: HVAC Yazılım Uygulamaları

A1; Gelen hava kesiti,
A2; Egzoz havası kesiti,
H; Baca yüksekliği,
1; Fan,
2; Egzoz hava bölmesi,
3; Giriş havası ızgaraları
4; Süpürgelik,
5; Tavan.

Toplam direnç bileşenlerden oluşur. Tek direnç ve ivme rakamları için aşağıdaki değerler bir başlangıç yaklaşımı için kullanılabilir

Hızlanma 1, Dik açılı bükme 1.5, Yuvarlak viraj 1, Bükülme 135 ° 0.6
Yavaş yön değiştirme 0-0.6, Tel ekran 0.5-1,Slats 2.5-3.5, Kesit genişliği 0,25-0,9

Soğutma havası miktarının hesaplanması:

Sıcaklık ve yükseklik düzeltmesi ile gelen hava akışı için ise;

geçerlidir.

V₀ ; Deniz seviyesindeki standart hava hacmi akışı,
p0 ; 1013 mbar,
T0 ; 273 K ; 0 ° C,
T₁ ; Soğutma havası sıcaklığı (K olarak),
T₂ ; Egzoz havası sıcaklığı (K olarak),
g ; Yerçekimi ivmesi, g = 9.81 m / s²
H₀ ; Deniz seviyesinden yükseklik,
RL ; Havanın gaz sabiti; RL ; 0.287 kJ / kg · K
cpL ; Havanın özgül ısı kapasitesi, cpL ; 1.298 kJ / m3 · K
QL ; Havalandırma tarafından tüketilen toplam ısı miktarı: QL = PV + ΣQ,
PV ; Cihaz güç kaybı,
ΣQ ; Çevre ile ısı değişimi.

Örnek:
Verilen gelen hava ve egzoz havası sıcaklığında, güç dağılımı Pv, doğal havalandırma ile tüketilmelidir. Gerekli havanın hacmi şu şekilde hesaplanmalıdır:

T2 = 40 ° C = 313 K,
T1 = 30 ° C = 303 K,
PV = 30 kW = 30 kJ / s,
Deniz seviyesinden yükseklik = 500 m

Sıcak hava doğrudan ısı kaynağı üzerinden dışarı atılırsa, etkin hava sıcaklığı farkını Δθ, dış hava sıcaklığı ile ekipmanın egzoz havası sıcaklığı arasındaki farka kadar yükseltir. Bu, gerekli soğutma havası hacminin düşürülmesine izin verecektir.

Hava kanalındaki ve havalandırma kesitindeki direncin hesaplanması: Şekil 2a’daki örneğe dayanarak başka uygulamalar için hesaplanabilir.

Gelen hava için : Hızlanma 1, Ekran 0.75, Kesit genişliği 0.55, Yönün kademeli olarak değiştirilmesi 0,6, R₁ = 2.9.
Egzoz havası için : Hızlanma 1, Dik açılı bükme 1.5, Slats 3, R₂ = 5.5. olarak alınmıştır.
Egzoz hava kanalı, gelen hava kanalından% 10 daha büyükse,

m = A₁/A₂ = 1/1.1 = 0.91 and m² = 0.83

R = 2.9 + 0.83·5.5 = 7.5

Örnek:
Transformatör kayıpları PV = 10kW,
Δθ = 12K,
R = 7.5 ve
H = 6 m
A1 ≈ 1 m².

Yapılan incelemeler gösterdi ki transformatör tam yükte çalışmadığı durumlarda, havalandırma kesit bölümleri azaltılabilir.( Havalandırmanın kuzeyde olduğu veya soğutma için diğer uygun aralıklarda )

Doğru hesaplama, DIN 4701'e göre yapılabilir.

Şalter ve trafon odası için vantilatörler

Havalandırma fanları, kapasitelerine ek olarak hava yolundaki basınç kayıplarını telafi etmeli ve soğutma havası debisi için dinamik basınç vermelidir. Bu statik ve dinamik basınç, Δp ≈ 0.2 ... 0.4 mbar ile uygulanabilir.

Örnek:
Yukarıdaki örnek için değerler aşağıdaki gibi olursa;

Pv = 30 kW, ile
V = 2.4 m3 / s,
η = 0.2,
Δ_p = 0.35 mbar = 35 Ws / m³

fan kapasitesi şu şekilde hesaplanır:

Havalandırma kanallarındaki toz filtreleri ve ilave sistem bileşenlerindeki dirençler, tedarikçiyle yapılan istişarelerde ayrı bir unsur olarak düşünülmelidir. Yeterli hava sirkülasyonu için, ısı çıkışına bağlı olarak ekipman ve duvar arasında minimum bir boşluk belirlenmeli ve uygulanmalıdır. Yardımcı transformatörler için bu, yaklaşık 1 m ve güç transformatörleri için ise yaklaşık 0,4 m'dir.

Kaynak:

►electrical-engineering-portal