Nem Alma Nedir? 17EKİ
Nem Alma Nedir?

Nem Nedir?

  • Sıcak bir günde soğuk bir içecek şişesini elinizde tuttuğunuzda, dış yüzeyinde oluşan su tabakasını hatırlayın. Bunun nedeni ne olabilir?

  • Hava ısı kaybettikçe, su tutma kabiliyetini de kaybetmeye başlar. Soğuk yüzey, kendisinden daha sıcak olan havadan su çekerek üzerinde biriktirir. Böylece yoğunlaşma meydana gelir.

  • Hava çeşitli gazların karışımından, yüksek miktarda nitrojen, oksijen, karbon ve su buharından meydana gelmektedir. Standart oda sıcaklıklarında (0°C – 30°C), havada bulunan buhar formundaki su miktarı 1 m³ başına sadece bir kaç gramdır. (1 m³ hava yaklaşık 1.226 kilogramdır.)

  • Atmosferik hava sadece bir miktar su buharı içerebilir; bu miktarı aşarsa, sis oluşur, yani havada yüzen ufak damlacıklar. Havanın ihtiva ettiği su buharı, ulaşabileceği maksimum seviyeye ulaştığında, hava doymuş hava olarak adlandırılır, bu da bağıl nemin %100 olduğuna işaret eder.

  • Doymuş hava olarak anılan havanın taşıyabileceği maksimum su buharı miktarı, sıcaklığa göre farklılık göstermektedir:

Yaklaşık olarak,

  • 0°C ve 1 metreküp doymuş havada 4 gram,
  • 25°C ve 1 metreküp doymuş havada 24 gram, su buharı bulunmaktadır.

 

Bağıl Nem Nedir?

  • Bir mahallin bağıl (görece) nemi, havanın içinde mevcut bulunan su buharı ile, aynı sıcaklık için eğer doymuş olsaydı ihtiva edeceği su buharı miktarı arasındaki orandır.

  • Bağıl Nem = Belirli bir sıcaklıkta 1 m³ havanın içinde mevcut olan su buharı miktarı (kg) / Belirli bir sıcaklıkta 1 m³ havanın taşıyabileceği maksimum su buharı miktarı (kg)

  • Bu oran yüzde olarak ifade edilir.
  • Denebilir ki;

25°C, 1 m³ doymuş hava 24 gram buhar içeriyorsa, aynı sıcaklıkta 1 m³ ve %50 bağıl neme sahip hava 24*0.5 = 12 gram su buharı içeriyor demektir.

  • Rutubet hissi, genellikle anlaşıldığı gibi havanın içindeki su buharı miktarına değil, havanın bağıl nemine bağlıdır. Aşağıdaki hacimlerdeki havanın mutlak nemleri eşit, bağıl nemleri farklıdır.
  • Neden Nem Almaya İhtiyaç Duyuyoruz?

    • Sel, su hasarı görmüş binalar, inşaat işleri, üretim prosesleri, yüzme havuzları, nemli alanlar, değerli eşya muhafazası, ve insan konforu gibi bir çok alanda, nem alma prosesine ihtiyaç duyulmaktadır.
    • Doğada hiçbir yerde dış hava tamamıyla kuru değildir. İç hava bağıl nemi ise, ortamda bulunan insanlardan solunum yoluyla, mutfak, banyo gibi mahallerden gelen buhar, üretim proseslerinden ya da depolanan ürünlerden sızan nem katılımıyla daha da yükselir.
    • Artan enerji maliyetlerine bağlı olarak, binalarda yalıtım çok önemli bir konu olmuştur. Yalıtım soğuğu dışarıda tutabilir, fakat aynı zamanda hava değişimini azalmakta ve nemin içeride hapsolmasına neden olmaktadır.
    • Nem almaya ihtiyaç olduğunu gösteren bazı işaretler ve nedenler aşağıdaki gibi özetlenebilir:
    • Mantar ve küf oluşumu
    • Mikroorganizma ve bakteriyel faaliyetlerin artışı
    • Elektronik teçhizatların çalışamaz hale gelmesi
    • Korozyon
    • Binalarda meydana gelen tahribat
    • Ürünlerde, binalarda,eşyalarda nemden dolayı meydana gelen hasarlar,
    • Nemli iç atmosfere bağlı konforsuzluk, rahatsızlıklar.
    • Metallerde yüksek nem seviyelerinde paslanma meydana gelir. Buna bağlı olarak, değerli eski araçlar eşyalar ya da silah koleksiyonları nem alma sistemleri ile korunur.
    • Rutubetli banyolarda ya da havalandırma odalarında küf oluşumu söz konusu olabilir.
    • Bazı malzemeler aşırı derecede rutubetli koşullarda muhafaza edilirse bozulabilir. (örn. şeker ya da tıbbi malzemeler) Selden dolayı ortaya çıkan hasarı kolaylıkla, verimli ve ekonomik olarak ortadan kaldırır.
    • Yazlık evlerde gelişen istenmeyen küflü kokuları ve hatta küf oluşumunu önler.
    • Rutubetli odalar, kilerler ve bodrumlar yeniden yaşama alanı olarak kullanılabilir.
    • Yeni binalar daha çabuk kullanılabilir duruma gelir.

     

    İdeal Konfor ve İç Hava Kalitesi Optimal Bağıl Nem

    Düşük Bağıl Nem Nasıl Elde Edilir?

    • Sıcak hava, soğuk havaya oranla daha fazla nem tutabilir. Geçmiş yıllar boyunca, bağıl nemi azaltmak amacıyla bu prensip benimsenmiş ve uygulanmıştır.
    • Bu metoda göre, taze hava odaya alınır ve daha fazla su tutabilmesi için ısıtılır, daha sonra odadaki hava dışarıya atılır böylece bağıl nem azaltılmış olunur. İstenilen nem seviyesine ulaşılana kadar bu prosese devam edilir.
    • Fakat bu yöntem son yıllarda kullanılmaz olmuştur. Çünkü açıkça görüldüğü gibi, ısıtılmış olan hava pencerelerden atılmaktadır. Bu da çok büyük miktarda enerji kaybı demektir, ve hiç ekonomik olmayan bir yöntemdir. Dahası, odaya alınan hava mevsime dolayısıyla dış sıcaklık ve hava şartlarına bağlı olarak sahip olduğu kendi bağıl nemini içerdiğinden prosesi uzamasına yol açacaktır. Yüksek enerji tüketim ve maliyetleri, ısıtma ve ventilasyon yerine nem alma prosesinin yaygınlaşmasına sebebiyet vermiştir.

     

    Nem Alma Prosesi

    • Nem alma prosesinin temel prensibi gereğince mahallin kapalı olduğu kabulü yapılır. Hiç ya da çok az miktar havanın odaya girişine izin verilebilir. Böylece hava sürekli olarak nem alma cihazı içinden geçer ve rutubet aşama aşama bir su tankına yoğunlaşır: ısıtma ve havalandırma yönteminde olduğu gibi ısı kaybı olmaksızın.
    • Düşük enerji tüketiminin yanı sıra, nem alma prosesinin kontrolü mahal kapalı olduğu sürece daha kolaydır.

    Nem Alma Yönteminin Diğer Yöntemlere Üstünlüğü

    • Enerji tüketimi azdır. Isıtma ve havalandırma yöntemi ile karşılaştırıldığında ~%80 tasarruf)
      • Enerji kaybı yoktur. Elektrik enerjisi kompresör ve fan motoruna iletilmekte ve ısı enerjisine çevrilmektedir.
      • Kapalı mahallerde kontrol edilebilir proses sağlanır.

     

    Nem Alma Cihazı Nedir? Nasıl Çalışır?

    • Nem alma cihazı, soğutma çevrimi ile çalışan bir makinadır. Soğutulmuş bir yüzeyle temas eden havanın, içerisindeki suyu bu kendisinden daha soğuk olan yüzeyde bırakması fiziksel prensibine dayanır.

     

     

    1. Filtre
    2. Evaporatör
    3. Kondenser
    4. Fan
    5. Su tankı
    6. Mikro anahtar
    7. Humidistat (higrostat, nem ayarlayıcı)
    8. Elektronik devre
    9. Kompresör

     

    Soğutma Çevrimi

    Nem Alma Cihazı Çalışma Şekli

    • Fan: Etraftaki havayı toplayarak nem alma cihazının içine doğru yönlendirir.
    • Evaporatör: Hava, nem alma cihazı içerisinde soğutulmuş serpantinlerden geçer. Bu serpantinler havanın ihtiva ettiği nemin bir kısmını yoğunlaştırarak toplar. Yoğunlaşan su, evaporatör yüzeyinde birikir ve altta bulunan drenajla tahliye edilir.
    • Kondenser: Evaporatörden geçen havanın ihtiva ettiği su miktarı azalmış fakat sıcaklığı da düşmüştür. Bu durumda bağıl nem hala yüksektir. Hava kondenserden geçirilir, havanın sıcaklığı yükselir. Böylece artık daha az su ihtiva eden hava oda sıcaklığına ulaşır, bağıl nemi düşer.
    • Mikro  anahtar:  Şamandıra sistemi ile           çalışan    kova          dolduğunda makinanın çalışmasını durdurur.
    • Higrostat: Odadaki bağıl nem, önceden ayarlanmış olan bağıl nem seviyesinin üzerine çıktığında makinayı çalıştırır.
    • Elektronik  devre:  Defrostu kontrol  eder                  ve        kompresörün        arka arkaya kısa aralıklarla çalışmaya başlamasını önler.

    Çalışma Prensibi - Hava

    1. Fan vasıtasıyla, bağıl nemi yüksek hava cihaza emilir.
    2. Hava, yüzeyi soğuk olan evaporatörden geçerken sıcaklık havanın çiy noktası sıcaklığının altına düştüğü için içinde bulunan su buharı yoğunlaşır. Havanın mutlak nemi düşer, bağıl nemi hala yüksektir. (Sıcaklık da düşük olduğu için.)
    3. Daha  sonra  kondenserden geçerken, havanın  sıcaklığı yükselir ve bağıl nemi düşer.
    4. Bağıl nemi düşük olan hava, oda havasından genellikle 2 - 4°C yüksek sıcaklığa sahip olarak, odaya üflenir.
    Çalışma Prensibi

    Soğutucu Akışkan

    • Kompresör (1) düşük basınç tarafından aldığı sıcak gazı, sıkıştırır ve kondensere (3) basar. Fan (7), soğuk havayı evaporatörden (2) kondensere (3) doğru çekerek sıcak gaz ile ısınmasını sağlar. Bu proseste gaz halindeki soğutucu akışkan soğur ve yoğunlaşarak sıvı halde sıvı deposuna (receiver) (8) gelir.
    • Yüksek basınçlı sıvı haldeki soğutucu akışkan, filtre kurutucudan (5) geçer ve içerisinde olabilecek istenmeyen nem alınır. Soğutucu akışkan, daha sonra, bir kılcal borudan ya da termostatik genleşme vanasından (4) geçirilir ve evaporatöre (2) gönderilmeden önce basıncı düşer, kaynama noktasına ulaşır ve tekrar düşük basınçlı gaz haline geçer.

    Çalışma Prensibi Şeması

    1. Kompresör
    2. Evaporatör
    3. Kondenser
    4. Kılcal boru
    5. Filtre kurutucu
    6. Solenoid valf
    7. Fan
    8. Sıvı tankı (receiver)

    Nem Ayarı Nasıl Yapılır?

    • Higrostat: İstenen bağıl nem seviyesinin ayarlanmasına izin verir. İki parçadan oluşur: sensör ve amplifikatör. Duyarga elemanı iki farklı iletken metalden oluşur ve bağıl nemdeki değişimler bu iletkenlerin arasında elektriksel direnç meydana getirir. Amplifikatör bu direnci ölçer ve nem alma cihazının açılması ya da kapanması için sinyal gönderir. Ayarlanan değerin altına düşüldüğünde higrostat cihazı durdurur, ayarlanan değerin üzerine çıktığında ise otomatik olarak tekrar çalıştırır.

    Yoğunlaşan Su Nasıl Tahliye Oluyor?

    Sıcak Gaz Defrost

    • Oda sıcaklığına ve havadaki bağıl nem değerine bağlı olarak, evaporatör epeyce soğuyacaktır. Genellikle daha düşük hava sıcaklığı, daha düşük evaporatör sıcaklığı anlamına gelmektedir. Eğer hava sıcaklığı 15-20°C altındaysa (bağıl neme bağlı olarak) evaporatör yüzeyinde buzlanma başlayacaktır.
    • Eğer buzun evaporatör yüzeyinde artmasına izin verilirse, cihazın ne alma kapasitesi düşecektir. Bunu önlemek için, kompresörden bypass edilen sıcak gaz yoluyla buzlanma giderilir.
    • Evaporatör yüzeyince, ayarlanan (örneğin 5°C) sıcaklığa ulaşıldığında zamanlayıcı etkinleşir ve bir zaman sonra (örn 30 dk) solenoid valf (6) açılır, ve sıcak gaz evaporatöre yönlenir, yüzeydeki buzu eritir. Ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında solenoid valf kapanır ve sistem normal çalışmasına devam eder.

    Sıcak gaz defrost

    1. Kompresör
    2. Evaporatör
    3. Kondenser
    4. Kılcal boru
    5. Filtre kurutucu
    6. Solenoid valf
    7. Fan
    8. Sıvı tankı (receiver)

     

    Klima Mı? Nem Alma Cihazı mı?

    •     Klima soğutma fonksiyonunun yanında nem alma fonksiyonu da yerine getirir. Fakat soğutma yapmadığında nem alma da yapamaz. Klima ile bağıl nem kontrolü yapılamaz. Hava evaporatörden geçerken içindeki nemin bir kısmını bırakır, yani mutlak nemi düşer. Ancak havanın sıcaklığı da düştüğü için bağıl nem istenen değerlere ulaşamaz.

    • Nem alma cihazları minimum enerji tüketimi ile optimal bağıl nem seviyesini sağlamak için tasarlanmışlardır.

    Psikrometri Nedir? Nem Yükü Nasıl Hesaplanır?

    • Psikrometri nemli havanın temodinamik özellikleri ile, bu özellikleri kullanarak nemli havadaki işlemler ve şartlar ile ilgilenen, termodinamiğin bir dalıdır.
    • Psikrometrik diyagram, genel itibariyle kapalı mahalleri istenilen (sıcaklık, nem) koşullara getirmek amacıyla gerekli hesapları yapabilmek için kullanılmaktadır.
    • Çeşitli formüller bulunan nemli havaya ait termodinamik özelliklerin toplu olarak bir grafik halinde gösterilmesi mümkündür. Bu grafiğe (psikrometrik diyagram) denir.
    • Psikrometrik diyagram yardımı ile klima ve havalandırma mühendisliğinde karşılaşılan problemleri analiz etmek, hepsi de çözüm verebilen çeşitli değerler içerisinde en uygun olanını seçmek veya çeşitli çözüm yollarını birbirinden ayırt etmek mümkündür.
    • Standart Atmosfer: Atmosferik havanın basıncı ve sıcaklığı deniz seviyesinden olan yüksekliği coğrafi duruma ve hava şartlarına göre değiştiği için standart atmosferin tanımına gereksinim duyulmaktadır. Buna göre deniz seviyesinde standart havanın sıcaklığı 15 °C, standart barometrik basınç ise 101.325 kPa’dır.
    • Kuru Hava: İçindeki su buharı tamamen alınmış atmosferik havadır.
    • Nemli Hava: Kuru hava ile su buharının karışımından meydana gelir.
    • Doymuş Hava: Hava içinde su buharının maksimum olduğu durumdur. (B.N.:%100)
    • Özgül Nem (Absolute) (W): Nemli hava içindeki su buharı kütlesinin kuru hava kütlesine oranıdır. (kg su buharı / kg kuru hava)
    • Nem Oranı: Su buharı kütlesinin nemli havanın toplam hava kütlesine oranıdır. (kg su buharı / kg nemli hava)
    • Mutlak Nem: Su buharı kütlesinin nemli havanın toplam hacmine oranıdır. (kg su buharı / m³ nemli hava)
    • Çiy noktası sıcaklığı: Nemli havanın ihtiva ettiği su buharının ağırlığı veya kısmi basıncı değişmeksizin, tamamen doymuş hale geldiği sıcaklık derecesine çiy noktası denir (°C ). Bir başka ifadeyle çiy noktası sıcaklığı, nemli hava içeren havanın soğutulması halinde, içerisindeki su buharının yoğuşmaya başladığı sıcaklıktır.
    • Bağıl Nem: havanın bünyesinde su buharı halinde tuttuğu mutlak nemin, bulunduğu sıcaklık ve basınç koşullarında tutabildiği maksimum su miktarına olan oranıdır. Başka bir deyişle, belli bir yerdeki hava kütlesinin sıcaklığına ve basıncına bağlı olarak taşıyabileceği maksimum nemin yüzde kaçı kadar neme (su buharına) sahip olduğunu ifade eden bir kavramdır.

    Nem Yükünü Hesaplayabilmek İçin;

    1. İnfiltrasyon,
    2. Kapı ve pencere açıklıkları,
    3. Duvar, tavan ve duvarlar aracılığıyla sızıntı (geçme),
    4. Ventilasyon,
    5. İnsanlardan soluma ve terleme yoluyla meydana gelen buharlaşma,
    6. Proses,
    7. Ürünlerden ortama salınım,
    8. Açık su yüzeyleri, gibi nem kaynaklarından kazanılan nem yüklerinin tek tek hesaplanması gerekmektedir.

    İnfiltrasyon + Sızıntı (geçme)

    Sızıntı: Su buharı katı malzemeler içinden, malzemenin diğer yanındaki buhar basıncı ile kendi sahip olduğu buhar basıncı farkı ile orantılı olarak hareket eder. Nem, iki taraf arasındaki özgül nem (buhar basıncı) farkı arttıkça daha hızlı hareket eder. Her malzemenin geçirgenliği farklıdır.

    İnfiltrasyon: Hiçbir bina tamamıyla yalıtılmaz değildir. Her oda delik ya da çatlaklar yoluyla belirli bir miktar hava almaktadır. Alınan bu hava ise belirli bir miktar nemi de beraberinde odaya taşımaktadır.

    İnfiltrasyon + sızıntı (geçme)

    •     Biz nem yükünü hesaplarken infiltrasyon ve sızıntı yoluyla giren havanın oda bağıl nemini belirli bir bağıl nem değerine taşıdığı ön kabulünü yaparak, hesabı pratikleştirmekteyiz.

    • Nem yükü (l/g) = (Mevcut Ö.N. kg/kg – İstenen Ö.N. kg/kg) x Mahal hacmi m³ x Havanın yoğunluğu kg/m³ x İnfiltrasyon faktörü x Sızıntı faktörü
    • İnfiltrasyon faktörü x Sızıntı faktörü = Hava değişim faktörü

    Özgül Nemi Nasıl Bulacağız?

    Özgül nemi, psikrometrik diyagramdan odaya ait sıcaklık ve bağıl nem değerlerini kullanarak bulacağız.

    Grafikte, sıcaklık ve bağıl nem eğrilerini kesiştirerek sağ taraftaki özgül nem değerleri okunur.

    Örneğin oda sıcaklığı 22°C olsun.

    Oda içinde yıl boyunca en yüksek bağıl nem %90 kabulu yapalım.

    İstenen bağıl nem değeri ise %45 olsun.

    Oda hacmi 200 m³ ve hava yoğunluğu

    1.226 kg/m³.

    • 20°C %90 karşılık gelen özgül nem 0.015 kg su buharı / kg kuru hava
    • 20°C %45 karşılık gelen özgül nem 0.0074 kg su buharı / kg kuru hava

    •     İnfiltrasyon Faktörü Aşağıdaki Tablodan Okunabilir:

    Örneğimiz için, İ.F. = 0.4

     

     

    • Sızıntı faktörü ise aşağıdaki formülle bulunabilir:

    S.F. = (Dış Ö.N. kg/kg – İç Ö.N. kg/kg) / 0.0115

    Örneğimiz için;

    22°C %90 Bağıl nem için özgül nem = 0.015 kg/kg 22°C %45 Bağıl nem için özgül nem = 0.0074 kg/kg S.F. = (0.015 – 0.0074) / 0.0115 = 0.66

    Fark çok olmadığında, toplam nem yükünü azalttığı için

    hesaba katmıyoruz.

Hava ısı kaybettikçe, su tutma kabiliyetini de kaybetmeye başlar. Soğuk yüzey, kendisinden daha sıcak olan havadan su çekerek üzerinde biriktirir. Böylece yoğunlaşma meydana gelir.

Websitemize Hoşgeldiniz

Hizmetlerimiz hakkında daha detaylı bilgi almak için e-posta, telefon veya iletişim formumuz aracılığı ile rahatlıkla irtibat sağlayabilirsiniz.