Sıcak ve ılıman iklimlerde "ısı geri kazanım + entegre ısı pompası" (HP-HR-R) cihazlarında ekipman yerleşimi yalnızca nominal COP/EER'i belirlemez. Üfleme sıcaklığının kararlılığını, kompresör güç ihtiyacını ve kışın defrost sürekliliğini de doğrudan belirler. Bu yazıda HVACinOne'da yapılan hesapların çıktıları üzerinden rotor tiplerinin (duyulur/kondenzasyon, entalpi/higroskopik, sorption) ve yaz-kış hava yolu yerleşiminin soğutma/ısıtma performansına etkisini yorumluyoruz. Yorumlarda sahada çıkabilecek olası problemleri de hesaba katıyoruz.
HVACinOne'da yaz modu için hava akışı aşağıdaki şemada gösterilmiştir. Kış modunda çevrim dört yollu vana ile ters çevrime geçer; evaporatör ve kondenser yer değiştirir. Bu yerleşimde hesap sonuçları, Eurovent Certita Certification programlarında "condensing / enthalpy / sorption" gibi net sınıflarla ayrışan rotor tipleri üzerinden yorumlanmıştır [1].
Rotor tipleri ve kullanım alanları
Bu çalışmada dört rotor ailesi ele alınmıştır. Her aile, ısı transferinin doğası (duyulur/gizli ısı) ve nem taşınım mekanizması (yoğuşma, higroskopik yüzey, adsorpsiyon) açısından farklı davranır. Bu farklılık, HP-HR-R cihazında özellikle yazın evaporatör yükünü ve kışın defrost riskini belirgin şekilde etkiler [1], [2].
Kondenzasyon rotoru (ST)
Bu sınıf rotorlar temel olarak duyulur (sensible) ısı geri kazanımı için optimize edilir; yani normal çalışma koşullarında nem transferi hedeflenmez. Ancak egzoz (dönüş) havası rotor üzerinde soğurken lokal yüzey sıcaklığı çiğ noktasının altına düşerse, rotor matrisi içinde yoğuşma oluşabilir. Bu durumda "ıslak" (wet) çalışma ile sınırlı bir gizli ısı etkisi ortaya çıkabilir. Bu etki kontrollü/higroskopik bir taşıma değil, koşullara bağlı bir yoğuşma fenomenidir.
Bu nedenle sıcak-nemli iklimde taze hava tarafında mutlak nemi düşürme kabiliyeti, higroskopik/sorption sınıflarına göre daha sınırlı kalır; evaporatör daha fazla nem alma (dehumidification) işi yapmak zorunda kalabilir. Eurovent terminolojisinde bu grup "condensing wheel" olarak ayrı bir ürün tipi şeklinde ele alınır [1].
Entalpi / higroskopik rotor (SE)
Bu rotorlar, yüzeyi higroskopik (nem tutabilen) hale getiren bir kaplama/işlem ile yalnızca duyulur ısıyı değil, gizli ısı (nem) transferini de hedefler. Mekanizma, su buharının rotor yüzeyinde tutulup diğer akıma taşınması (adsorpsiyon/desorpsiyon benzeri süreçler) üzerinden ilerler. Böylece taze hava tarafında çiğ noktası / özgül nem daha etkin şekilde düşürülebilir.
Ancak bu sınıf, sorption rotorlar kadar agresif nem taşımayabilir; performans "nem geri kazanımı" hedefleriyle sınırlı kalır. Özellikle aşırı sıcak-nemli koşullarda nem kaynaklı performans sapması tamamen ortadan kalkmayabilir. Eurovent'in nem geri kazanımı (moisture recovery) yaklaşımı içinde entalpi/higroskopik sınıf bu şekilde konumlanır [2].
Sorption rotor (HM)
Sorption rotorlar, nem taşınımını artırmak için daha yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip malzeme/kaplamalarla tasarlanır; sertifikasyon/terminoloji tarafında "sorption" ayrı bir kategori olarak değerlendirilir [2]. Bu sınıfın pratik avantajı, sıcak-nemli iklimde taze havanın rotor sonrası mutlak nemini daha fazla düşürebilmesidir; dolayısıyla evaporatörde yoğuşacak su miktarı azalır. Böylece kompresörün çektiği güç ve/veya üfleme sıcaklığı sapması iyileşir. Özetle HP-HR-R kurgusunda sorption rotor, yaz performansında "evaporatörün gizli ısı yükünü azaltan bir ön işleme elemanı" gibi çalışır [2], [3].
Sorption hibrit rotor (SH)
Hibrit sorption rotorlar, higroskopik (entalpi) ile sorption davranışı arasında "ara" bir noktaya yerleşir. Amaç, gizli ısı transferini belirgin şekilde güçlendirirken bazı uygulama kısıtlarını (maliyet, basınç kaybı, carryover hedefleri, kontrol esnekliği) dengede tutmaktır. Bu nedenle sıcak iklim tasarımlarında, maksimum sorption etkisine çıkmadan gizli ısı kaynaklı performans sapmasını anlamlı ölçüde azaltan bir uzlaşma çözümü olarak sık tercih edilir [3].
Rotor sınıfları ve üretici karşılıkları
Rotor tiplerinin hangi isimle anıldığı yalnızca bir pazarlama meselesi değildir; sertifikasyon ve kıyas metodolojisini de belirler [1], [2], [3]. Aşağıda Hoval, Klingenburg ve Heatex ürünlerinin kıyaslaması verilmiştir [4], [5], [6].
| Rotor sınıfı | Hoval | Klingenburg | Heatex |
|---|---|---|---|
| Kondenzasyon | Viskan (ST3) | Condensation wheels (alüminyum film sınıfı) | Aluminium (Condensation) |
| Kondenzasyon | ST1 | Condensation rotors type P / PT | Aluminium (Condensation) |
| Kondenzasyon | SC1 (epoxy coated) | Condensation rotors type P / PT (korozyon ihtiyacına göre malzeme/koruma opsiyonlarıyla) | Epoxy (Condensation) |
| Entalpi / higroskopik | Emån (SE3) | Enthalpy rotors type E / ET | Hybrid with Silica Gel or Molecular Sieve (Enthalpy) |
| Sorption hibrit | SH1 (sorption hybrid) | Enthalpy rotors type E / ET (Hoval SH1 "hibrit"e en yakın sınıf) | Hybrid with Silica Gel or Molecular Sieve (Enthalpy) (moleküler elek hibrit yaklaşımı) |
| Sorption | Muonio (HM1) | HUgo sorption rotor (DekaTru® coating) | Molecular Sieve Coated (Adsorption) (3Å) |
Tablo 1 — Rotor sınıfları ve Hoval, Klingenburg, Heatex ürünlerindeki karşılıkları.
Kısa bir özet vermek gerekirse:
- Kondenzasyon / duyulur rotor: "Nem transferi yok" demek yerine şunu söylemek gerekir: yoğuşma olursa sınırlı bir gizli ısı etkisi oluşur, ama bu kontrollü bir nem transferi değildir (koşula bağlı bir fenomendir). Bu yüzden sıcak-nemli dış havada "mutlak nemi düşürme" beklentisi sınırlıdır [1].
- Entalpi / higroskopik rotor: Nem transferi iki yönde çalışır: kışın iç havayı "aşırı kurutmamak" için nem geri kazanımı, yazın ise taze havayı bir miktar "kurutarak" serpantinin gizli ısı yükünü azaltma. Ancak sorption kadar agresif değildir [2].
- Sorption (3Å moleküler elek): Moleküler elek kaplama, yüksek nem verimi sayesinde yazın soğutma ihtiyacını azaltma argümanıyla öne çıkar. Bazı dokümanlarda koku taşınımını azaltmaya yardımcı olduğu da belirtilir (seçicilik) [7].
- Hibrit: "Ara çözüm" pratikte genellikle kısmi kaplama mantığıdır; maliyet/ΔP/performans dengesinde en sık kullanılan sınıf olur. Heatex'in "Hybrid … (Enthalpy)" tanımı bu yaklaşımı net biçimde tarif eder [6].
HVACinOne'da kuru ve nemli yaz koşulları ile kış koşullarında yapılan hesaplar
HVACinOne'daki hesap akışı, bu yazı bağlamında şu sırayı izler:
- Dış hava durumu: Dış hava koşulu (DB/RH; sabit DP senaryosu gibi) tanımlanır.
- Rotor hesap adımı: Taze hava ve dönüş hatlarındaki rotor giriş değerlerinden rotor çıkış sıcaklığı ve bağıl nemi hesaplanır (yazın taze hava hattında evaporatör öncesi; kışın dönüş hattında evaporatör öncesi). Gizli ısı transfer davranışı rotor sınıfına göre farklılaşır [2].
- Isı pompası çevrimi: Evaporatör/kondenser tarafındaki hava koşulları ve hedef üfleme setpoint'ine göre çevrim iteratif olarak çözülür. Sonuçta TEvap/TCond, kompresörün çektiği güç ve üfleme sıcaklığı elde edilir.
- Kış defrost değerlendirme mantığı: Dönüş hattında rotor sonrası evaporatör giriş havasında yoğuşma ve buzlanma (icing) riski, evaporatör giriş çiğ noktası (Tdp,evap,in) ile serpantin yüzey sıcaklığının (Tsurf) kıyasına dayanır. Tdp,evap,in, rotor çıkış sıcaklığı ve bağıl neminden hesaplanır; Tsurf < Tdp,evap,in koşulu yoğuşmanın başladığı eşiği temsil eder. Yüzey sıcaklığı 0 °C'nin altına indiğinde yoğuşma buz formuna geçer ve icing/defrost bandı oluşur. Risk eğilimi ΔT = Tdp,evap,in − Tsurf farkı üzerinden okunabilir; ΔT arttıkça risk eğilimi artar [14].
Not: HVACinOne serpantin kütüphanesi çıktılarında yüzey sıcaklığı doğrudan raporlanmaz. Bu yüzden karşılaştırma amacıyla Tsurf değeri, çevrimden gelen TEvap üzerinden temsili olarak tahmin edilmiştir.
Hesaplarda kullanılan dış hava koşulları
| Profil | DB (°C) | RH (%) | DP (°C) |
|---|---|---|---|
| Sabit nem – değişken sıcaklık | 30 | 55,1 | 20 |
| Sabit nem – değişken sıcaklık | 35 | 41,6 | 20 |
| Sabit nem – değişken sıcaklık | 40 | 31,7 | 20 |
| Sabit nem – değişken sıcaklık | 45 | 24,4 | 20 |
| Kuru hava | 30 | 35 | 12,9 |
| Kuru hava | 35 | 30 | 14,9 |
| Kuru hava | 40 | 25 | 16,3 |
| Kuru hava | 45 | 20 | 16,9 |
| Kış koşulu | 10 | 72 | — |
| Kış koşulu | 5 | 90 | — |
| Kış koşulu | 0 | 90 | — |
| Kış koşulu | −5 | 90 | — |
| Kış koşulu | −10 | 90 | — |
| Kış koşulu | −15 | 90 | — |
Tablo 2 — Hesaplarda kullanılan dış hava koşulları.
Dört farklı cihaz tasarımında rotor hariç tüm ekipmanlar sabit tutularak, rotor tipinin yaz ve kış koşulunda sisteme etkisi incelenmiştir. Kullanılan ekipman listesi aşağıda özetlenmiştir.
| Bileşen | Üretici | Model |
|---|---|---|
| Üfleme fanı | EBM | R3G450PB2401 |
| Dönüş fanı | EBM | R3G450PB2401 |
| Kompresör | Danfoss | PSH023-4 |
| Evaporatör | Friterm | M 25x22-3/8 C S 24T 6R 1000A 2,8P 24N Fin: Alu 0,12 Tube: Cop 0,4 |
| Kondenser | Friterm | M 25x22-3/8 C S 24T 6R 1000A 2,8P 24N Fin: Alu 0,12 Tube: Cop 0,4 |
Tablo 3 — Dört tasarımda sabit tutulan ekipmanlar.
| Rotor | Üretici | Model |
|---|---|---|
| Sorption hibrit rotor (SH) | Hoval | SH1-XL-WV-1500-SM-V1-A1-0,W1600,H1600 |
| Kondenzasyon rotoru (ST) | Hoval | ST1-XL-WV-1500-SM-V1-A1-0,W1600,H1600 |
| Higroskopik rotor (SE) | Hoval | SE3-XL-WV-1500-SM-V1-A1-0,W1600,H1600 |
| Sorption rotor, moleküler elek 3Å (HM) | Hoval | HM1-XL-WV-1500-SM-V1-A1-0,W1600,H1600 |
Tablo 4 — Karşılaştırılan dört rotor.
Nemli ve kuru dış havada rotor tipinin üfleme sıcaklığına ve kompresör gücüne etkisi
Aşağıdaki sayısal karşılaştırmalar, HVACinOne'daki iki 35 °C yaz koşulundan alınmıştır.
Nemli hava: 35 °C, %41,6 RH (DP ≈ 20 °C)
| Rotor | Rotor çıkışı (°C / %RH) | Üfleme (°C) | P_komp (kW) | TEvap (°C) |
|---|---|---|---|---|
| Sorption (3Å MS, HM) | 25,8 / 49,7 | 16,39 | 8,71 | 8,0 |
| Sorption hibrit (SH) | 25,8 / 53,4 | 16,94 | 8,78 | 8,6 |
| Entalpi/higroskopik (SE) | 26,0 / 61,3 | 18,20 | 8,88 | 9,8 |
| Kondenzasyon (ST) | 25,8 / 71,3 | 19,38 | 9,03 | 11,1 |
Tablo 5 — Nemli hava (35 °C, %41,6 RH): rotor çıkışı, üfleme sıcaklığı, kompresör gücü ve TEvap.
Nemli dış havada rotor sonrası bağıl nem seviyeleri rotor tipine göre ciddi biçimde ayrışır. Bu da evaporatörün gizli ısı yükünü, dolayısıyla kompresör gücünü büyütür. Rotor tip tanımları ve nem transfer davranışı, Eurovent çerçevesinde "sorption / enthalpy / condensing" ayrımıyla açıklanır [1], [2].
Evaporatöre en fazla nemi taşıyan konfigürasyonda (bu veride ST) evaporatörün gizli ısı yükü arttığı için, TEvap yükselmesine rağmen kompresör gücü artar. Pratikte bu, yaz işletmesinde gizli ısı kaynaklı bir performans sapması olarak üfleme sıcaklığını yukarı iter.
Kuru hava: 35 °C, %30 RH
| Rotor | Rotor çıkışı (°C / %RH) | Üfleme (°C) | P_komp (kW) | TEvap (°C) |
|---|---|---|---|---|
| Sorption (3Å MS, HM) | 25,8 / 46,0 | 15,91 | 8,69 | 7,6 |
| Sorption hibrit (SH) | 25,8 / 46,9 | 16,03 | 8,69 | 7,7 |
| Entalpi/higroskopik (SE) | 26,0 / 48,3 | 16,38 | 8,70 | 8,0 |
| Kondenzasyon (ST) | 25,8 / 51,4 | 16,68 | 8,75 | 8,3 |
Tablo 6 — Kuru hava (35 °C, %30 RH): rotor çıkışı, üfleme sıcaklığı, kompresör gücü ve TEvap.
Gizli ısı etki haritası (nemli − kuru, 35 °C)
| Rotor | ΔT_üfleme (°C) | ΔP_komp (kW) |
|---|---|---|
| Sorption (3Å MS, HM) | 0,48 | 0,02 |
| Sorption hibrit (SH) | 0,91 | 0,09 |
| Entalpi/higroskopik (SE) | 1,82 | 0,18 |
| Kondenzasyon (ST) | 2,70 | 0,28 |
Tablo 7 — Gizli ısı etki haritası: aynı 35 °C'de nemli ve kuru hava arasındaki üfleme sıcaklığı ve kompresör gücü farkı.
Aynı DB = 35 °C noktasında mutlak nem (DP) yükseldiğinde (kuru → nemli), rotor tipine bağlı olarak üfleme sıcaklığında +0,5 °C ile +2,7 °C arasında olumsuz sapma görülür. Buna paralel olarak kompresör gücü de +0,02 kW ile +0,28 kW artar.
Bu farkın fiziksel karşılığı şudur: yaz işletmesinde taze hava hattında rotor evaporatörün önünde yer alır. Bu yüzden rotorun sağladığı nem (gizli ısı) transferi, evaporatöre gelen havanın çiğ noktasını ve özgül nemini değiştirir. Böylece evaporatörün yükü, yalnız duyulur soğutmadan nem alma (gizli ısı soğutma/yoğuşma) ağırlıklı bir yüke kayabilir. Sonuçta aynı üfleme sıcaklığı hedefi için çevrim daha çok zorlanır ve kompresör gücü artma eğilimi gösterir.
Eurovent'in "moisture recovery" çerçevesi, rotorları condensing / enthalpy / sorption gibi sınıflara ayırarak tam da bu noktayı tanımlar: rotor hangi koşullarda, hangi mekanizmayla nem transferi yapar ve bu sistem yüklerine nasıl yansır. Bu nedenle sıcak-kuru profil ile sabit DP profilini ayırmak, rotor tipleri arasındaki farkı "gizli ısıya duyarlı" biçimde görünür kılar [2].
Kış giriş koşullarında dört rotor tipine göre kompresör sürekliliği
Kış modunda dönüş hattındaki akış sırası Filtre → Rotor → Evaporatör → Fan olduğundan, rotorun ısı geri kazanımı dönüş havasını evaporatörden önce soğutur. Bu yerleşimde sürekliliği belirleyen iki eksen birlikte okunur:
- Buzlanmanın başlayıp başlamayacağı (risk): Evaporatör yüzeyi 0 °C'nin altına inerse ve aynı zamanda giriş havasının çiğ noktasının altında kalırsa (Tsurf < 0 °C ve Tsurf < Tdp,evap,in) icing bandına girilir [9], [14].
- Buz birikiminin ne kadar hızlı ilerleyeceği (hız): Icing bandına girildikten sonra birikim hızı, hava akımındaki nem seviyesi ile buz (frost) yüzeyindeki doygunluk seviyesi arasındaki kütle transferi "itici farkı" büyüdükçe artma eğilimindedir. Bu yaklaşım, frost büyüme modellerinde sürücü potansiyel (driving potential) olarak tanımlanır [15], [16].
Evaporasyon sıcaklığı ile yüzey sıcaklığı arasındaki kabul
HVACinOne çıktısında çevrim çözümünden doğrudan okunan büyüklük TEvap'tır (soğutucu akışkanın evaporasyon sıcaklığı). Bu yüzden serpantin yüzey sıcaklığı için pratik bir yaklaşım kullanılır:
Tsurf,est ≈ TEvap + 2 K
Bu kabul, mutlak defrost süresini tahmin etmekten çok rotor tipleri arasında göreli bir süreklilik kıyası yapmaya uygundur.
Rotor sonrası özgül nem, çiğ noktası ve yüzey sıcaklığı yaklaşımı
Evaporatör girişindeki hava durumu, dönüş hattında rotor sonrasından okunur. Bu noktada:
- Çiğ noktası (Tdp,evap,in) yoğuşma/icing eşiğini tek bir sayıyla okumayı sağlar. Tdp,evap,in, Tsurf ile kıyaslanarak "kuru serpantin / ıslak serpantin" ayrımı yapılır ve 0 °C altı bölgede icing bandı tanımlanır [14].
- Özgül nem (w_in) ise birikim hızını ayırmak için kullanışlıdır. Aynı yüzey sıcaklığında w_in yükseldikçe buz yüzeyine taşınan su buharı akısı artma eğilimindedir (kütle transferi itici farkı büyür). w_in değerleri, HVACinOne kış teknik çıktısında rotor sonrası evaporatör giriş havası için raporlanan özgül nem kolonundan alınmıştır [15], [16].
| Dış hava (°C) | Rotor | TEvap / Tsurf,est (°C) | Tdp,evap,in (°C) | w_in (g/kg) |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Kondenzasyon (ST) | −0,8 / 1,2 | 9,5 | 7,35 |
| 10 | Entalpi/higroskopik (SE) | −1,4 / 0,6 | 8,0 | 6,67 |
| 10 | Sorption hibrit (SH) | −2,0 / 0,0 | 6,6 | 6,05 |
| 10 | Sorption (3Å MS, HM) | −2,3 / −0,3 | 6,0 | 5,79 |
| 5 | Kondenzasyon (ST) | −4,2 / −2,2 | 7,3 | 6,32 |
| 5 | Entalpi/higroskopik (SE) | −4,4 / −2,4 | 6,3 | 5,90 |
| 5 | Sorption hibrit (SH) | −4,7 / −2,7 | 5,5 | 5,60 |
| 5 | Sorption (3Å MS, HM) | −5,1 / −3,1 | 4,6 | 5,26 |
| 0 | Kondenzasyon (ST) | −8,0 / −6,0 | 3,0 | 4,67 |
| 0 | Entalpi/higroskopik (SE) | −7,9 / −5,9 | 2,7 | 4,58 |
| 0 | Sorption hibrit (SH) | −8,1 / −6,1 | 2,7 | 4,57 |
| 0 | Sorption (3Å MS, HM) | −8,6 / −6,6 | 0,9 | 4,02 |
| −5 | Kondenzasyon (ST) | −12,1 / −10,1 | −1,4 | 3,35 |
| −5 | Entalpi/higroskopik (SE) | −12,0 / −10,0 | −1,7 | 3,29 |
| −5 | Sorption hibrit (SH) | −12,1 / −10,1 | −1,4 | 3,35 |
| −5 | Sorption (3Å MS, HM) | −12,3 / −10,3 | −2,9 | 3,00 |
| −10 | Kondenzasyon (ST) | −16,2 / −14,2 | −5,8 | 2,31 |
| −10 | Entalpi/higroskopik (SE) | −16,1 / −14,1 | −6,2 | 2,25 |
| −10 | Sorption hibrit (SH) | −16,2 / −14,2 | −5,8 | 2,31 |
| −10 | Sorption (3Å MS, HM) | −16,2 / −14,2 | −5,8 | 2,31 |
| −15 | Kondenzasyon (ST) | −20,3 / −18,3 | −10,3 | 1,56 |
| −15 | Entalpi/higroskopik (SE) | −20,1 / −18,1 | −10,7 | 1,52 |
| −15 | Sorption hibrit (SH) | −20,3 / −18,3 | −10,3 | 1,56 |
| −15 | Sorption (3Å MS, HM) | −20,3 / −18,3 | −10,3 | 1,56 |
Tablo 8 — Kış koşulunda rotor sonrası evaporatör girişi: TEvap, tahmini yüzey sıcaklığı, çiğ noktası ve özgül nem.
| Dış hava (°C) | ST | SE | SH | HM |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Düşük / — | Düşük / — | Düşük / — | Sınırda / Orta |
| 5 | Yüksek / Hızlı | Yüksek / Hızlı | Yüksek / Hızlı | Yüksek / Orta |
| 0 | Yüksek / Orta | Yüksek / Orta | Yüksek / Orta | Yüksek / Orta |
| −5 | Yüksek / Orta | Yüksek / Orta | Yüksek / Orta | Yüksek / Orta |
| −10 | Yüksek / Orta | Yüksek / Yavaş | Yüksek / Orta | Yüksek / Orta |
| −15 | Yüksek / Yavaş | Yüksek / Yavaş | Yüksek / Yavaş | Yüksek / Yavaş |
Tablo 9 — Rotor tipine ve dış hava sıcaklığına göre buzlanma riski / buz birikim hızı.
Not: "Buzlanma hızı" sınıflaması, buz yüzeyine kütle transferini belirleyen itici fark yaklaşımıyla tutarlıdır. w_in azaldıkça (daha kuru hava) birikim hızı da zayıflama eğilimindedir [15], [16].
Hangi sistem hangi sıcaklıkta defrosta daha yatkın?
Bu veri seti, yerleşim kaynaklı süreklilik mesajını çok net verir:
- DB_out = 10 °C: Üç rotor ailesinde (ST, SE, SH) Tsurf,est 0 °C'de veya üzerinde kaldığı için icing bandına girilmez. Buna karşılık HM rotorunda Tsurf,est 0 °C'nin hemen altına indiğinden, sınır bölgede buzlanma ihtimali oluşur.
- DB_out = 5 °C: Dört rotor ailesinin tamamında Tsurf,est belirgin biçimde 0 °C'nin altına iner ve Tsurf,est < Tdp,evap,in koşulu sağlanır; yani tümü yüksek risk bandına girer. Bu noktada fark "başlar mı?" sorusundan "ne kadar hızlı ilerler?" sorusuna kayar. ST/SE/SH tarafında w_in daha yüksek olduğu için hızlı sınıf baskındır; HM ise aynı dış hava noktasında görece düşük w_in ile orta hızda kalır.
- DB_out ≤ 0 °C: Icing bandı tüm tiplerde güçlü biçimde sağlanır. Rotor tipleri arasında TEvap yakınsadıkça süreklilik farkı azalır ve defrost yönetimi belirleyici hale gelir.
- DB_out = −10…−15 °C: Risk hâlâ yüksektir; ancak hava daha kuru olduğundan birikim hızı yavaş sınıfına doğru kayar.
Buzlanma başladığında iki kritik saha etkisi devreye girer. Hava yolu daralır, basınç kaybı artar ve fan gücü yükselir; aynı zamanda ısı geri kazanım/ısı transferi performansı bozulur [8].
Sonuç olarak bu yerleşimde düşük dış hava sıcaklıklarında süreklilik, rotor tipinden bağımsız olarak çoğunlukla aktif bir defrost stratejisi gerektirir. Entegre tersinir ısı pompası uygulamalarında ters çevrim, yardımcı ısıtma ve resirkülasyon gibi defrost seçenekleri üretici fonksiyon kılavuzlarında açıkça tanımlanır [10].
Sonuç
- Yaz performansı (DB = 35 °C örneği): Nemli hava koşulunda rotor tipleri evaporatörün gizli ısı yükünü farklılaştırır. Bu veri setinde üfleme sıcaklığında +0,5…+2,7 °C aralığında gizli ısı kaynaklı performans sapması, kompresör gücünde ise +0,02…+0,28 kW artış oluşur.
- Yerleşimin belirleyici etkisi: Yazın rotorun evaporatörün önünde konumlanması, taze havayı (özellikle nem/entalpi tarafında) ön şartlandırma potansiyeli sunar. Kışın aynı yerleşim, dönüş hattında rotor sonrası evaporatöre daha soğuk bir kaynak taşır; bu da TEvap'ı aşağı çekme eğilimi yaratır ve defrost penceresini genişletebilir.
- Kış sürekliliği: DB = 5 °C ve altındaki koşullarda tüm rotor tiplerinde risk yükselir. Bu bandın altında süreklilik, rotor tipinden bağımsız olarak çoğu zaman defrost yönetimini (ters çevrim, elektrikli destek, resirkülasyon/bypass vb.) ve gerekirse ön ısıtıcı yaklaşımını tasarımın parçası haline getirir [8], [9], [10].
- Pazar yaklaşımı: Entegre çözümler pazarında Systemair (Geniox HP) ve Swegon gibi üreticiler "entegre tersinir ısı pompası + rotary eşanjör" konseptini bir ürün ailesi olarak konumlandırır. İklim kapsamı ve defrost stratejisi, ürün mimarisinin temel karar başlıkları arasında ele alınır [11], [12].
- Bileşen/seksiyon çeşitliliği: IV Produkt, rotary eşanjörle entegre bir soğutma bölümü (örneğin EcoCooler) veya modüler seksiyon yaklaşımı sunar. Bu, aynı "hava hattı" üzerinde farklı ısıtma/soğutma mimarilerinin kurgulanabildiğini gösterir [13].
Kaynaklar
- Eurovent Certita Certification, AARE – Rotary Heat Exchangers (sertifikasyon programı), t.y., https://www.eurovent-certification.com/en/third-party-certification/certification-programmes/aare
- Eurovent AISBL, Eurovent 17/14 – Moisture recovery in ventilation and air-conditioning systems (First Edition), 2025, https://www.eurovent.eu/wp-content/uploads/publications-files/eurovent-rec-17-14-moisture-recovery-in-ventilation-and-air-conditioning-systems-first-edition-2025-en.pdf
- Systemair, All you need to know about: Energy Recovery (blog yazısı), 2022, https://www.systemair.com/en/blog/efficiency-performance/all-you-need-to-know-about-energy-recovery
- Hoval, Sorption rotary heat exchangers – Hoval Energy Recovery Portal, t.y., https://www.hoval-energyrecovery.com/en/Sorption-rotary-heat-exchangers/sorption-rotary-heat-exchanger/
- Klingenburg, HUgo Sorption Rotor (DekaTru® kaplama), t.y., http://www.klingenburg.co.uk/en/products/rotary-heat-exchangers/hugo-sorption-rotor/
- Heatex AB, Heatex Rotary Heat Exchangers – Technical Information (Version 2), 2025, https://www.heatex.com/wp-content/uploads/2023/03/Rotary-Heat-Exchangers-Technical-Information-English.pdf
- Östberg, 3Å molecular sieves, 2017, https://na.ostberg.com/3a-molecular-sieves/
- Lawrance, W. (Swegon), Condensation and frosting in rotary heat exchangers (blog yazısı), 2024, https://blog.swegon.com/en/condensation-and-frosting-in-rotary-heat-exchangers
- ASHRAE, ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment, "Air-to-Air Energy Recovery Equipment" bölümü, t.y., https://www.ashrae.org/file%20library/technical%20resources/covid-19/si_s20_ch26.pdf
- Swegon, Guide to the GOLD version F/G functions – Reversible heat pump RX/HC (fonksiyon kılavuzu), t.y., https://www.swegon.com/globalassets/digizuite/9295-en-funkrxhc_functionguide_en.pdf
- Systemair, Geniox HP range with integrated reversible heat pump (ürün broşürü), t.y., https://a.storyblok.com/f/108972/x/aa7e39befa/systemair-geniox-hp-brochure_20240508_.pdf
- Swegon, GOLD RX/HC – all-in-one AHU and reversible heat pump (ürün sayfası), t.y., https://www.swegon.com/products/air-handling/air-handling-units/gold/gold-rxhc/
- IV Produkt, EcoCooler – Integrated speed-controlled DX cooling (ürün sayfası), t.y., https://www.ivprodukt.com/products/integrated-cooling-unit/ecocooler
- Wood, L.A., The use of dew-point temperature in humidity calculations, Journal of Research of the National Bureau of Standards – C, 74C(3–4), 117, 1970, https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/74C/jresv74Cn3-4p117_A1b.pdf
- Na, B., Webb, R.L., Mass transfer on and within a frost layer, International Journal of Heat and Mass Transfer, 47(5), 899–911, 2004, https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2003.08.023
- Kandula, M., Frost growth and densification in laminar flow over flat surfaces, NASA teknik raporu KSC-2011-043, 2011, https://ntrs.nasa.gov/citations/20110009969