1 Fan ve Kullanım Alanları
Bir basınç farkı oluşturarak havanın akışını sağlayan cihazlara fan denir. Fanın hareketli elemanı olan kanatlar hava üzerinde iş yapar ve ona statik ve kinetik enerji kazandırır. Havaya kazandırılan bu statik ve kinetik enerjilerin birbirine oranı, fanın tasarım özelliklerine bağlıdır.
Fanlar sıvılar yerine havanın veya gazın basınçlandırılarak aktarılmasını sağlayan ekipmanlardır. Endüstriyel işlemlerin gereği olan hava/gaz emme ve basma fonksiyonlarının yanı sıra konutların, işyerlerinin ve toplu yaşam alanlarının havalandırılmasında vazgeçilmez temel ekipmandır.
Fanın Yaptığı İş ve Basınç Formülleri:
Fanın kullandığı enerji, esas olarak aşağıdaki iki unsurun toplamını yenmek için gerekmektedir:
- 1. Statik Basınç (Hs): Hava veya gazın içinden geçeceği kanal, dirsek, filtre, menfez ve eşanjör gibi ekipmanlarda uğrayacağı sürtünme basınç kayıplarının toplamı.
- 2. Hız Basıncı (Hv): Hava veya gazın tüm yollardan ve işlemlerden geçtikten sonra aktarılacağı ortama yayılması için ihtiyaç duyacağı dinamik basınç.
W = V × Δp | Δp = Hs + Hv (Toplam Fark Basınç)
Temel Fan Tipleri ve Karşılaştırması:
1. Eksenel (Aksiyal) Fanlar
Hava akışının fan döner eksenine paralel olarak aktığı fanlardır. Akışa karşı direncin (karşı basıncın) düşük olduğu, yüksek hava debisinin istendiği ortamlarda tercih edilir. Fabrika, atölye, depo, sera ve kümes havalandırmalarında geniş kullanım alanına sahiptir.
2. Radyal (Santrifüj) Fanlar
Döner bir çark ve helezonik gövdeden oluşur. Hava eksene paralel girip merkezkaç kuvvetiyle basınçlandırılarak teğetsel olarak dışarı atılır. Yüksek basınç kayıplı kanallı sistemlerde, filtreli emişlerde ve toz tahliyesinde kullanılır.
Radyal Fan Kanat Yapıları:
- İleriye Dönük Kavisli Kanatlı Fanlar: Çok sayıda küçük kanattan oluşur. Düşük ve orta basınçlı havalandırma sistemlerinde kompakt boyut ve sessiz çalışma sağlar. Yağsız ve temiz hava transferi için uygundur.
- Geriye Dönük Kavisli Kanatlı Fanlar: Daha az sayıda ve geriye eğimli kanatlardan oluşur. Yüksek verim sağlar, motor aşırı yüklenmelerine karşı güvenlidir (non-overloading). Tozlu ve partiküllü hava şartlarına dayanıklıdır.
2 Elektrik Motoru ve Temel Havalandırma Kavramları
Elektrik Motorunun Temel Bileşenleri:
Temel Havalandırma Terimleri:
| Kavram | Sembol / Birim | Tanımı ve Açıklaması |
|---|---|---|
| Fan Debisi | Q (m³/h veya m³/s) | Fanın birim zamanda sevk ettiği havanın hacmidir. Standart hava şartları (20°C, 101.3 kPa, 1.2 kg/m³) için verilir. |
| Statik Basınç | Ps (Pa veya mmSS) | Havanın kanallarda, menfezlerde, filtrelerde ve ek parçalarda uğradığı sürtünme direncine karşı oluşan basınçtır. |
| Dinamik (Hız) Basıncı | Pd (Pa) | Havanın akış hızından doğan kinetik enerji basıncıdır: Pd = ½ × ρ × V² |
| Toplam Basınç | Pt (Pa) | Statik basınç ile dinamik basıncın toplamıdır: Pt = Ps + Pd |
Fan Kanunları (Devir ve Debi Değişim Formülleri):
Mevcut bir fanın devir hızı (n₁, n₂) değiştirildiğinde debi, basınç ve çekilen motor gücü şu kanunlara göre değişir:
3 Mesafeye Göre Ses Seviyesi Azalma Tablosu ve Test Standartları
Fan ses seviyesi kataloglarımızda 1.5 metre mesafeden serbest alanda ölçülen değerler olarak verilmektedir. Fandan uzaklaştıkça ses seviyesindeki düşüş değerleri aşağıdaki tablodaki gibidir:
| Mesafe (m) | 1 m | 1.5 m (Ref) | 2 m | 3 m | 4 m | 5 m | 10 m | 15 m | 20 m | 30 m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ses Düşüşü (dB) | 0 dB | -3.5 dB | -6.0 dB | -9.5 dB | -12.0 dB | -14.0 dB | -20.0 dB | -23.5 dB | -26.0 dB | -29.5 dB |
Uluslararası Test Standartları:
- Hava Debisi ve Basınç Testleri: ANSI / AMCA Standard 210 ve ISO 5801 standartlarına uygun test kanallarında gerçekleştirilir.
- Ses Seviyesi ve Akustik Testler: ISO 3744, ISO 3745 ve AMCA 300 standartlarına göre yankısız/yarı yankısız akustik odalarda ölçülmektedir.
- Dinamik Balans: ISO 1940 / ANSI S2.19 standartlarında G 6.3 ve G 2.5 hassasiyet sınıflarında balans ayarları yapılmaktadır.
4 Havalandırma Kanallarında Basınç Düşüm Tablosu (Nomogram)
Kanal içi hava hızı, debi ve sürtünme basınç kayıplarının (Pa/m) hesaplanmasında kullanılan mühendislik nomogram şeması aşağıda sunulmuştur. Kanal kesiti belirlerken hızın konutlarda 3-5 m/s, endüstriyel tesislerde 6-10 m/s aralığında seçilmesi tavsiye edilir.
5 Fan Seçim Rehberi ve Ortamlara Göre Hava Değişim Tabloları
Gerekli Havalandırma Debisi Hesap Formülü:
Yöntem 1 (Ortam Hacmine Göre): Q = V × k (m³/h) | (V = Mahal Hacmi m³, k = Saatteki Hava Değişim Katsayısı)
Yöntem 2 (Kişi Sayısına Göre): Q = N × qk (m³/h) | (N = Kişi Sayısı, qk = Kişi Başı Taze Hava İhtiyacı m³/h)
Ortamlara Göre Tavsiye Edilen Hava Değişim Katsayıları (k):
| Mahal / Ortam Tipi | Hava Değişimi (Defa/Saat) |
|---|---|
| Banyo ve Tuvaletler | 6 - 15 |
| Ev Mutfakları | 10 - 15 |
| Restoran & Ticari Mutfaklar | 20 - 30 |
| Büro ve Ofisler | 4 - 8 |
| Kafeterya ve Lokantalar | 8 - 15 |
| Konferans Salonları | 6 - 10 |
| Kapalı Otoparklar | 6 - 10 |
| Spor Salonları | 6 - 12 |
| Mahal / Ortam Tipi | Hava Değişimi (Defa/Saat) |
|---|---|
| Fabrika ve İmalathaneler | 6 - 15 |
| Boyahaneler | 20 - 40 |
| Kaynak Atölyeleri | 15 - 30 |
| Depolar ve Antrepolar | 3 - 6 |
| Seralar ve Tarım Alanları | 15 - 30 |
| Tavuk Çiftlikleri & Kümesler | 10 - 25 |
| Kuru Temizleme & Çamaşırhane | 15 - 30 |
| Laboratuvarlar | 8 - 15 |
Kişi Başı Taze Hava İhtiyacı:
| Sigara İçilmeyen Bürolar | 25 - 30 m³/h • kişi |
| Sigara İçilen Bürolar | 50 - 60 m³/h • kişi |
| Restoran ve Kafeteryalar | 30 - 40 m³/h • kişi |
| Toplantı & Konferans Salonları | 30 - 50 m³/h • kişi |
| Hastaneler & Ameliyathaneler | 50 - 80 m³/h • kişi |
Motor İzolasyon Sınıfları & Devirler:
| Class B İzolasyon | Maks. 130°C Sargı Toleransı |
| Class F İzolasyon (Standart) | Maks. 155°C Sargı Toleransı |
| Class H İzolasyon | Maks. 180°C Sargı Toleransı |
| 2 Kutup Motor Devri (50Hz) | ~ 2850 - 3000 d/d |
| 4 Kutup Motor Devri (50Hz) | ~ 1400 - 1500 d/d |
| 6 Kutup Motor Devri (50Hz) | ~ 900 - 1000 d/d |
