Elektrik Kabinleri Harici Ortam Uygulamaları

Yazı Dizisi-5

Alpaslan Ok

8- Solar Etki

Solar radyasyonun, atmosferik gazların, ısı ve nem değişikliklerinin etkilerine “kötü havada aşındırma (weathering)” olarak adlandırılmaktadır. Solar radyasyonun renkler üzerinde ağartıcı bir etkisi olsa da en büyük etki panonun ısısının artmasında ortaya çıkmaktadır.

Bir ekipman (tümü ile solar radyasyona maruz kalmış ise) 35-40°C lik ortam sıcaklığında, dış yüzeyinde  60°C lik bir ısı beklenebilir. Bu sıcaklık ekipman renginin açık veya koyu olması ile önemli bir ölçüde değişebilir.

Bir ekipmanın solar radyasyona dayanım kapasitesinin ölçülmesinde IEC 60068-2-5 standardı dikkate alınmaktadır.

Geografik değerler ve  konusunda rehber olarak IEC 60721 standardı dikkate alınmaktadır. Bu değerler 10 yıldan az olmayan gözlemlere ve ürün taşınırken, stoklanırken, montajlanır veya kullanılırken çoğunlukla oluşan durumlara dayanmaktadır.

IEC 60068-2-5 Yeryüzü seviyesinde solar radyasyon simulasyonu testi

Test objesinin içindeki  ısı değeri aydınlık ve karanlık periyotlar kontrol altında tutulmalıdır.  Ek olarak farklı nem değer durumları malzemenin boyası veya plastiği üzerinde fotokimyevi bozulmalar meydana getirebilir.

Toz veya diğer kirleticiler radyasyonun emilme karakteristiği konusunda önemli değişiklik yaratabilirler. Ozon ve diğer kirletici gazlar bozulma sürecini ciddi olarak etkileyebilir.

Pratik olarak rüzgarın olmadığı durum nadirdir, bu nedenle ısı yükselmesinde 1 m/sn lik bir rüzgar bile ısı yükselmesinde %20 lik bir düşüşe neden olabilir.

Bu standard ile 3 farklı test yapılmaktadır;

1. Prosedür A – 24 saat çevrim, 8 saat aydınlatma, 16saat karanlık. Gerektiği kadar tekrar. Bu test en ağır doğal duruma benzer.


2. Prosedür B – 24 saat çevrim, 20 saat aydınlatma, 4saat karanlık. Gerektiği kadar tekrar. Bu test asıl isteğin bozulma efekti olduğunda uygulanabilir.


3. Prosedür C – Gerekli süre boyunca kesintisiz aydınlatma. Bu, düşük termal kapasiteye sahip numunelerdeki ısıtma etkilerinin değerlendirilmesi için basitleştirilmiş bir testtir.

Test sonucu IEC 60208 Boş Mahfazalar- Standardına  göre aşağıdaki şekilde değerlendirilir:

“Tamamen sentetik malzeme ile kaplanmış metallerden imâl edilen mahfazalar, yalıtkan malzemelerin yapışmasındaki tutma seviyesi ISO 2409’a uygun olarak en az kategori 3’e (çapraz kesilmiş alan % 5’ten daha fazla ancak % 35’ten daha az etkilenmiş) sahip olması durumunda uygun kabul edilir.”

Solar Etki ile Sıcaklık Artışı

Solar etki ile sıcaklığın artışı konusunda JR Mc Kay Bell Communication Research’ten alınan bir örnek aşağıda verilmiştir:

USA da yapılan testte, solar ölçülen değer ve kabin içindeki sıcaklığın yükselmesi gösterilmiştir.

Bu örnekte Solar radyasyon yaz için öğlen değeri 1750 W olarak değerlendirilmektedir. Örneğimizde Qs=0 ve Qs=1750 W max için değişim 10°C – 15°C arasında gerçekleşmiştir. Bu da W başına yaklaşık 0.0086 °C demektir.

Bu yükseliş iç ısı yükünden ve sezondan bağımsızdır. İç ısı yükü 240’tan 680 W’a çıkarıldığında 17°C’lik bir artış görülmüştür. Bu W başına yaklaşık 0.039°C demektir.

Bu da  içeride üretilen ısının güneşten daha etkili olduğu anlamına gelmektedir. Güneş ışığı yüzeyden içeri girmeden yansıdığından ve tekrar yayıldığından yeterince etkili olamamaktadır.

Panonun üzerine düşen solar etki yüzeydeki alan, açı ve yüzeyin solar radyasyonu; emilim katsayısından da etkilendiğinden kabin üzerine gelen solar radyasyon ekteki şekildeki gibi değişmektedir.

Güneş Etki Alanı





Güneş etki alanı, günün değişik saatleri için farklı hesaplanmalıdır.  Soğuma yüzeyi için yaklaşık olarak, 4 yan yüzey alanının yarısı + üst olarak hesaplanır.



Solar Etkiden Kurtulmak için Çift Cidar Tasarımı

Kabin üstünde gölgeleme ekipmanları kullanarak kabin içi sıcaklığın azaltılması hedeflenebilir.  Gölge yapması amacıyla kullanılan yüzeyin kabinin kendisine taşıtılması durumunda çift katlı çatı tasarımı söz konusu olmaktadır.

Buna benzer gölgelenmenin tüm yüzeyleri kapsaması halinde çift cidarlı kabin tasarımına ulaşılmaktadır. Burada önemli olan cidarlar arasında hava akışının sağlanması ve dış cidardan iç cidara metalik bağlantı yüzeyleri üzerinden ısı iletiminin en aza indirgenmesidir.



 

Bundan sonraki yazımızda "Kabin İçi Sıcaklığın Etkileri , Estetik Görünüm " anlatılacaktır.