Çiy Noktası Sıcaklığı Nedir? HVAC Sistemlerinde Yoğuşma ve Nem Kontrolü

Havanın sıcaklığını bilmek, iklimlendirme sistemlerini doğru şekilde değerlendirmek için tek başına yeterli değildir. Aynı sıcaklıktaki iki havanın içerdiği nem miktarı birbirinden önemli ölçüde farklı olabilir.

Örneğin 30 °C sıcaklığındaki kuru bir hava ile 30 °C sıcaklığındaki yüksek nemli hava aynı sıcaklık değerine sahip olmasına rağmen HVAC sistemi açısından aynı özelliklere sahip değildir.

Havanın nem durumunu değerlendirmede kullanılan en önemli parametrelerden biri çiy noktası sıcaklığıdır.

Çiy noktası; havanın içerdiği su buharının, hava daha fazla soğutulduğunda yoğuşmaya başlayacağı sıcaklığı ifade eder.

Bu kavram özellikle;

• Klima sistemlerinde,

• Klima santrallerinde,

• Soğutma serpantinlerinde,

• Nem alma cihazlarında,

• Havalandırma sistemlerinde,

• Soğuk hava depolarında,

• Endüstriyel proseslerde

yoğuşma ve nem kontrolünün anlaşılması açısından büyük önem taşır.

Çiy Noktası Sıcaklığı Nedir?

Çiy noktası sıcaklığı (Dew Point Temperature), havanın mevcut nem içeriği sabit tutulup soğutulduğunda, havanın doygunluğa ulaşarak yoğuşmanın başlamasına neden olan sıcaklıktır.

Başka bir ifadeyle hava, çiy noktası sıcaklığına ulaştığında havanın taşıdığı su buharının bir kısmı sıvı su hâline dönüşmeye başlar.

Örneğin belirli koşullardaki bir havanın çiy noktası; 18 °C ise hava 18 °C’nin altına soğutulduğunda yoğuşma meydana gelmeye başlayabilir.

Burada önemli olan nokta, çiy noktasının yalnızca sıcaklığa değil, havanın içerdiği nem miktarına bağlı olmasıdır.

Çiy Noktası Nasıl Oluşur?

Hava belirli bir miktarda su buharı içerir.

Havanın sıcaklığı düştükçe havanın su buharını taşıma kapasitesi azalır.

Soğutma devam ettiğinde hava bir noktada mevcut nem miktarı bakımından doygun hale gelir.

Bu noktada; bağıl nem = %100 olur.

İşte bu sıcaklık çiy noktası sıcaklığıdır.

Daha fazla soğutma gerçekleştiğinde havanın içerdiği su buharının bir bölümü gaz fazında kalamaz ve sıvı hale geçerek yoğuşur.

Çiy Noktası ile Bağıl Nem Arasındaki İlişki

Çiy noktası ile bağıl nem arasında doğrudan bir ilişki vardır.

Aynı kuru termometre sıcaklığında havanın bağıl nemi yükseldikçe çiy noktası sıcaklığı da yükselir.

Örneğin;

30 °C ve %30 bağıl nem koşullarındaki havanın çiy noktası ile; 30 °C ve %80 bağıl nem koşullarındaki havanın çiy noktası aynı değildir.

İkinci durumda havanın içerdiği nem miktarı çok daha yüksek olduğundan çiy noktası sıcaklığı da daha yüksektir.

Bu nedenle çiy noktası, yalnızca bağıl nem yüzdesine bakarak havanın gerçek nem içeriğini değerlendirmekten çoğu zaman daha kullanışlı bir parametredir.

Çiy Noktası, Kuru Termometre ve Yaş Termometre Sıcaklıkları

HVAC sistemlerinde bu üç sıcaklığın birbirinden ayrılması gerekir.

Bu üç parametre psikrometrik analizlerde birlikte kullanılır.

Özellikle klima sistemlerinde;

Kuru termometre → Yaş termometre → Çiy noktası

arasındaki ilişkinin anlaşılması, hava şartlandırma proseslerinin doğru yorumlanmasını sağlar

Klima Sistemlerinde Çiy Noktası Neden Önemlidir?

Bir klima sistemi yalnızca havayı soğutmakla kalmaz; uygun koşullarda havanın nemini de azaltır.

Bunun gerçekleşebilmesi için soğutma serpantininin yüzey sıcaklığının havanın çiy noktası sıcaklığının altına düşmesi gerekir.

Örneğin:

Giriş havası çiy noktası = 17 °C

Serpantin yüzey sıcaklığı = 10 °C ise serpantin yüzeyi çiy noktasının altında olduğu için hava içerisindeki su buharının bir bölümü yoğuşabilir.

Bu yoğuşma sonucunda;

• Havanın nem oranı azalır.

• Serpantin drenaj tavasında su oluşur.

• Ortamın gizli soğutma yükünün bir bölümü karşılanır.

Bu nedenle klima cihazlarının altında veya klima santrallerinin drenaj tavalarında su görülmesi, uygun çalışma koşullarında tamamen normal bir durumdur.

Klima Neden Su Atar?

Split klimalarda iç ünitenin drenaj hattından su gelmesinin temel nedeni, havadaki nemin soğuk evaporatör yüzeyinde yoğuşmasıdır.

İç ortam havası evaporatör üzerinden geçerken yüzey sıcaklığı çiy noktasının altında ise su buharı sıvı hâle dönüşür.

Oluşan yoğuşma suyu;

evaporatör → drenaj tavası → drenaj hattı

üzerinden cihazdan uzaklaştırılır.

Bu nedenle klima soğutma modunda çalışırken drenajdan su gelmesi tek başına bir arıza belirtisi değildir.

Ancak suyun cihazın içine veya duvara akması gibi durumlar;

• Drenaj hattının tıkanması,

• Drenaj eğiminin yetersiz olması,

• Drenaj tavasının kirlenmesi,

• İç ünitenin montaj seviyesinin bozulması,

• Aşırı buzlanma, gibi problemlere işaret edebilir.

Çiy Noktası ve Soğutma Serpantini

Soğutma serpantini üzerinden geçen hava için üç farklı durum düşünülebilir.

1. Serpantin sıcaklığı çiy noktasının üzerinde hava soğutulabilir ancak yoğuşma gerçekleşmeyebilir.

Bu durumda proses ağırlıklı olarak duyulur soğutma karakterindedir.

2. Serpantin sıcaklığı çiy noktasına yakın yoğuşma başlayabilir.

3. Serpantin sıcaklığı çiy noktasının altında havadaki su buharının önemli bir bölümü yoğuşabilir.

Bu durumda serpantin hem; duyulur hem de gizli soğutma gerçekleştirir.

Bu ayrım, önceki makalemizde incelediğimiz SHR kavramıyla doğrudan ilişkilidir.

Çiy Noktası ve Gizli Isı İlişkisi

Hava çiy noktası sıcaklığının altına soğutulduğunda su buharı yoğuşmaya başlar.

Gaz hâlindeki suyun sıvı hâline geçmesi sırasında gizli ısı açığa çıkar.

Klima serpantini bu enerjiyi ortamdan uzaklaştırır.

Dolayısıyla;

Çiy noktasının altında gerçekleşen soğutma = duyulur soğutma + gizli soğutma şeklinde düşünülebilir.

Bu nedenle klima kapasitesinin yalnızca sıcaklık düşüşü üzerinden değerlendirilmesi eksik olur.

Çiy Noktası ile Yoğuşma Riski

HVAC tasarımında çiy noktası yalnızca klima serpantinlerinde değil, yapı elemanlarında ve hava kanallarında da önemlidir.

Bir yüzeyin sıcaklığı, temas ettiği havanın çiy noktası sıcaklığının altına düşerse yüzey üzerinde yoğuşma meydana gelebilir.

Örneğin;

Hava sıcaklığı: 28 °C, Çiy noktası: 20 °C ise 18 °C sıcaklığındaki bir metal yüzey üzerinde yoğuşma oluşması mümkündür.

Bu durum;

• Soğuk su borularında,

• Klima kanallarında,

• Soğutma serpantinlerinde,

• Soğuk hava depolarında,

• Yalıtımsız boru hatlarında önemli problemlere neden olabilir.

Soğuk Su Borularında Yoğuşma

Klima sistemlerinde soğutulmuş su taşıyan boruların yüzey sıcaklığı çevredeki havanın çiy noktası sıcaklığından düşük olabilir.

Bu durumda boru yüzeyinde yoğuşma meydana gelir.

Yoğuşma;

• Su damlamasına,

• Tavan ve duvarlarda hasara,

• Korozyona,

• İzolasyonun bozulmasına,

• Küf oluşumuna neden olabilir.

Bu nedenle soğuk su borularının izolasyonu yalnızca enerji kaybını azaltmak amacıyla yapılmaz.

Aynı zamanda yüzey sıcaklığının çiy noktasının üzerinde tutulmasına yardımcı olmak için de yapılır.

Klima Kanallarında Çiy Noktası

Soğuk hava taşıyan kanallarda da benzer bir durum söz konusudur.

Kanal yüzeyi çiy noktasının altına düşerse dış yüzeyde yoğuşma oluşabilir.

Özellikle; yüksek nem + düşük kanal yüzey sıcaklığı kombinasyonu yoğuşma riskini artırır.

Bu nedenle klima kanallarının tasarımında;

• Kanal sıcaklığı,

• Ortam sıcaklığı,

• Bağıl nem,

• Çiy noktası,

• İzolasyon kalınlığı, birlikte değerlendirilmelidir.

Çiy Noktası ve Nem Alma Cihazları

Nem alma cihazlarının temel çalışma prensibi de çiy noktası kavramıyla doğrudan ilişkilidir.

Kompresörlü nem alma cihazında hava soğuk bir evaporatör yüzeyinden geçirilir. Havanın sıcaklığı çiy noktasının altına düştüğünde su buharı yoğuşur. Oluşan su toplanır ve cihazdan uzaklaştırılır. Daha sonra kuru ve soğutulmuş hava, sistem tasarımına bağlı olarak tekrar ısıtılabilir.

Bu nedenle nem alma cihazlarında; soğutma + yoğuşma + suyun uzaklaştırılması birlikte gerçekleşir.

Çiy Noktası ve Taze Hava Sistemleri

Dış hava ile çalışan klima santrallerinde çiy noktası özellikle önemlidir.

Sıcak ve nemli dış hava klima santraline alındığında, sistemin yalnızca havanın sıcaklığını düşürmesi yeterli değildir.

Havanın nem içeriğinin de azaltılması gerekebilir. Bu nedenle soğutma serpantini; dış havanın çiy noktasının altındaki sıcaklıklara

ulaşacak şekilde çalıştırıldığında nem alma gerçekleşebilir.

Ancak yüksek nem yüklerinde yalnızca soğutma ile nem kontrolü yapmak enerji açısından her zaman optimum çözüm olmayabilir.

Bu durumda ısı geri kazanımı, yeniden ısıtma veya farklı nem alma teknolojileri değerlendirilebilir.

Çiy Noktası ve Konfor

İnsanların termal konforu yalnızca hava sıcaklığıyla belirlenmez. Havanın nemi de hissedilen konfor üzerinde önemli etkiye sahiptir.

Yüksek nem koşullarında terin buharlaşması zorlaşır. Bu nedenle aynı sıcaklıkta bulunan iki ortamdan nemi daha yüksek olan ortam daha sıcak ve bunaltıcı hissedilebilir. Bu açıdan çiy noktası, havanın nem durumunu değerlendirmede pratik bir göstergedir.

Ancak konfor değerlendirmesinde yalnızca çiy noktası değil;

• Hava sıcaklığı,

• Bağıl nem,

• Hava hızı,

• Metabolik aktivite,

• Giysi seviyesi, gibi parametreler birlikte değerlendirilmelidir.

Çiy Noktası Nasıl Belirlenir?

Çiy noktası farklı yöntemlerle belirlenebilir. Bunlar arasında;

• Psikrometrik diyagram kullanımı,

• Sıcaklık ve bağıl nem ölçümünden hesaplama,

• Elektronik çiy noktası sensörleri,

• Higrometre ve psikrometreler bulunur.

HVAC uygulamalarında sıcaklık ve bağıl nem ölçüldüğünde uygun psikrometrik bağıntılar veya yazılımlar kullanılarak çiy noktası hesaplanabilir. Hassas endüstriyel uygulamalarda ise doğrudan çiy noktası ölçebilen sensörler tercih edilebilir.

Mühendislik Değerlendirmesi

Çiy noktası sıcaklığı, HVAC sistemlerinde yalnızca teorik bir psikrometrik parametre değildir.

Yoğuşma kontrolünün temel parametrelerinden biridir. Bir yüzeyin sıcaklığı çevresindeki havanın çiy noktasının altına düştüğünde yoğuşma riski oluşur.

Bu prensip; klima serpantinlerinden soğuk su borularına, hava kanallarından soğuk hava depolarına kadar

çok geniş bir uygulama alanına sahiptir.

Özellikle sıcak ve nemli iklimlerde tasarım yapılırken yalnızca kuru termometre sıcaklığının dikkate alınması yeterli değildir.

Çiy noktası, yüzey sıcaklıkları ve izolasyon koşulları birlikte değerlendirilmelidir.

Çiy noktası sıcaklığı, havanın içerdiği su buharının yoğuşmaya başlayacağı sıcaklığı ifade eden temel psikrometrik parametredir.

Havanın sıcaklığı çiy noktasının altına indirildiğinde yoğuşma meydana gelir.

Klima sistemlerinde bu prensip, havanın neminin azaltılması için kullanılır. Aynı zamanda soğuk boru, kanal ve ekipman yüzeylerinde istenmeyen yoğuşmanın önlenmesi açısından da büyük önem taşır.

Bu nedenle HVAC tasarımında; kuru termometre sıcaklığı + bağıl nem + çiy noktası + yüzey sıcaklığı birlikte değerlendirilmelidir.

Doğru tasarım, yalnızca istenen hava sıcaklığını elde etmek değil, nemin ve yoğuşmanın sistem üzerindeki etkilerini de kontrol etmek anlamına gelir.

Sık Sorulan Sorular
Çiy noktası nedir?

Çiy noktası, havanın mevcut nem içeriği sabitken soğutulduğunda yoğuşmanın başlayacağı sıcaklıktır.

Çiy noktası %100 bağıl nem midir?

Hayır. Çiy noktası bir sıcaklık değeridir. Hava çiy noktası sıcaklığına ulaştığında, ilgili koşulda bağıl nem %100’e ulaşır.

Klima neden su üretir?

Soğutma sırasında hava, evaporatör yüzeyinin üzerinde veya altında çiy noktası koşullarına geldiğinde içerdiği su buharının bir kısmı yoğuşur. Bu su drenaj sistemiyle uzaklaştırılır.

Çiy noktası ile yaş termometre sıcaklığı aynı mıdır?

Hayır. İki parametre farklı fiziksel özellikleri ifade eder. Yaş termometre sıcaklığı buharlaşmalı soğutma koşullarını, çiy noktası ise yoğuşmanın başlayacağı sıcaklığı ifade eder.

Çiy noktası yükseldikçe nem artar mı?

Aynı kuru termometre sıcaklığı karşılaştırıldığında çiy noktası yükseldikçe havanın içerdiği nem miktarı da artar.

Borular neden terler?

Soğuk boru yüzeyinin sıcaklığı çevredeki havanın çiy noktası sıcaklığının altına düştüğünde hava içerisindeki su buharı boru üzerinde yoğuşur. Halk arasında “borunun terlemesi” olarak adlandırılan olay budur.

Klima kanalında yoğuşma nasıl önlenir?

Kanal yüzey sıcaklığının çevredeki havanın çiy noktası sıcaklığının üzerinde tutulması gerekir. Bunun için uygun kanal izolasyonu, buhar kesici özellik ve doğru uygulama önemlidir.

klimaci.com Kütüphanesi