Endüstriyel havalandırma sistemleri, işyeri ortamındaki kirlenmiş havayı değiştirmek için ısıtılmadan veya ısıtılarak, doğal akım, etkin basınç ya da mekanik bir etki (vantilatör) yardımıyla, ilgili ortamdan hava emilerek dışarıya atılması veya bu ortama taze hava verilmesi amacıyla kurulan mekanik sistemlerdir.
İşyeri havalandırması, havadaki kirletici maddelere maruziyeti kontrol için yapılır. Genel olarak, sağlıklı ve güvenli bir çalışma ortamı sağlamak amacıyla duman, toz ve buhar gibi kirleri ortamdan uzaklaştırmak için kullanılır. Havalandırma, doğal yollarla yapılabildiği gibi(pencere açılması gibi) mekanik yöntemlerle (fanlar, körükler) de yapılabilir.

Endüstriyel havalandırma sistemleri belirli bir hızda ve belirli miktarda havanın taşınarak, istenmeyen kirleticilerin (veya "egzoz") ortadan kaldırılması için tasarlanır. Tüm endüstriyel havalandırma sistemlerinde temelde aynı ilkeler takip edilir; bununla birlikte her bir işyeri için, işin türüne ve işyerindeki kirletici oranına göre, ayrı sistem tasarımı yapılmalıdır.
Havalandırma Sistemleri ile

1- Devamlı taze hava sağlanması, ortam havasının sürekli yenilenmesi
2- Sıcaklık ve nemin konfor seviyesinde tutulması
3- Yangın ve patlama tehlikelerinin azaltılması
4- Kirleticilerin ortadan kaldırılması ya da seyreltilmesi
5- Ortamlarda istenmeyen hava akımlarının oluşmasını engellemek üzere (Örneğin, pis kokuların yayılması), birçok durumda ortamlara veya dış havaya karşı ortamın negatif basınç (vakumlu havalandırma) veya pozitif basınç (basınçlı havalandırma) altında tutulmasının sağlanması
hedeflenir.

Havalandırma; kapalı çalışma ortamlarına yayılan kirleticilerin ortadan kaldırılması veya kontrolü için yapılan bir çeşit "mühendislik kontrolü" olarak kabul edilir. Çalışanların hava kirleticilere maruziyetinin kontrolü için kullanılan yollardan biridir.
Kirleticilerin kontrolü için ayrıca, tehlikeli kimyasalın kullanımının durdurulması, daha az toksik kimyasallarla değiştirilmesi ve proseste değişiklik yapılması yollarına başvurulabilir.

Endüstriyel havalandırma sistemleri, kirli havayı atmak için gerekli kısım, sistemde havayı taşımak için gerekli fanlar, hava filtrasyon cihazları ve havanın hareketini sağlamak için kullanılan fanlardan oluşur.

Havalandırma Sistemlerinin Çeşitleri

Sanayide iki tip mekanik havalandırma sistemi vardır:
Genel havalandırma sistemi, temiz hava ile kirli havanın karışma oranını azaltır.
Lokal Egzoz Havalandırma Sistemi, kirleticiyi kaynağında veya çok yakınında yakalar ve dışarı atar.

GENEL HAVALANDIRMA SİSTEMİ

Genel havalandırma, binaya büyük miktarda temiz hava sağlar ve kirli havayı tahliye eder. Sistem, genellikle duvara veya bir odaya ya da binanın çatısına yerleştirilmiş geniş egzoz fanları içerir.
Genel havalandırma, işyerinde ortaya çıkan kirleticileri, bütün işyerinin havalandırılması yoluyla kontrol eder. Genel havalandırma kullanımı, işyerinde bir dereceye kadar kirleticileri dağıtabilmektedir fakat bu esnada kirlenme kaynağından uzak kişileri de olumsuz etkileyebilmektedir.

Eğer çıkış fanı, maruz kalan işçiye yakın yerleştirildiyse ve taze hava fanı işçinin arkasına yerleştirildiyse kirli hava, işçinin nefes alma bölgesinden uzaklaştırılmış olacaktır ki bu sayede genel havalandırma daha etkili olabilir.

Genel havalandırma ile kirletici kontrolü yapılırken; kirletici konsantrasyonunun çok yüksek olmaması ve toksikliğin az olması hususlarına dikkat edilmelidir. Ayrıca çalışanlar, işlerini kirletici kaynağının çok yakınında yapmamalıdır.

Diğer taraftan, izin verilen konsantrasyonu 100 ppm’ den fazla olan çözücülerin haricindeki durumlar için kimyasal maddelerin kontrolünde genel havalandırma kullanımı tavsiye edilmemektedir.

Genel Havalandırmanın Zorlukları
Çalışanları koruma metodu olmasından dolayı, genel havalandırma ile ilgili
• Kirleticileri tamamen ortadan kaldırmayacağı,HAVALANDIRMA TÜRLERİ
• Yüksek dozda toksik madde içeren kimyasallarda HAVALANDIRMA kullanılamayacağı,
• Toz veya metal dumanı veya yüksek miktarda gaz ve buhar için etkili HAVALANDIRMA,
• Isıtılması veya soğutulması için yüksek miktarda taze hava gerektirdiği HAVALANDIRMA
• Düzensiz yayınımların veya gaz ve buhar dalgalanmalarının dağıtılmasında etkili olmadığı HAVALANDIRMA SİSTEMLERİNİN
ÇEŞİTERİ göz önünde bulundurulmalıdır.

Normal "zemin" ya da "masa" fanları da bazen, havalandırma için kullanılır fakat bu fanlar genellikle kirleticiyi kontrol etmekten çok çalışma alanı çevresine dağıtır. Genel havalandırma için kapı veya pencere açılabilir ancak bu yöntem hava hareketi kontrol altına alınmadığı sürece güvenilir değildir.
Genel bir not olarak, hava veya seyreltme havasının hacimsel akış oranı büyük oranda işyeri havasıyla karışan taze havanın yanı sıra kirleticinin ne kadar hızla çalışma alanına girdiğine bağlıdır.
LOKAL EGZOZ HAVALANDIRMA SİSTEMİ

Lokal egzoz havalandırma sistemi, işyeri ortamına kirletici yayılmasına neden olan genel havalandırmanın aksine kaynağın yakınında kirleticiyi yakalama yoluyla hava kirleticilerini kontrol etmek için kullanılır. Toksik kirletici, işçinin nefes bölgesine ulaşmadan önce kontrol edildiğinden lokal sistem çok daha etkili bir yoldur. Genellikle,
• Hava kirleticinin ciddi sağlık riski oluşturması
• Büyük miktarlarda toz veya duman üretilmesi
• Soğuk havalarda havalandırmadan dolayı ısınma giderlerinin artma endişesinin olması
• Emisyon kaynaklarının az olması
• Emisyon kaynaklarının işçilerin nefes alma bölgesi yakınında bulunması durumlarında tercih edilir.

Lokal Egzoz Havalandırmanın Bileşenleri

• Kirleticiyi kaynağında yakalaması için bir davlumbaz veya açıklık
• Sistem içinde kimyasalları taşıması için kanallar
• Sistemdeki hareketli havayı temizlemesi için hava temizleme cihazı (Her zaman gerekmez)
• Sistem içinde havanın hareketi ve dışarı atılması için fanlar
• Kirli havanın atılması için egzoz bacası
Genel Havalandırma ve Lokal Egzoz Havalandırmanın Karşılaştırılması Genel havalandırmanın avantajları:
• Düşük ekipman ve kurulum maliyetleri.
• Az bakım gerektirmesi.
• Düşük dozda toksik madde içeren kimyasallar için etkili olması.
• Parlayıcı ve yanıcı gazlar veya buharlar için etkili olması.
• Hareketli veya dağılmış kirleticiler için en iyi havalandırma sağlaması.

Lokal Egzoz Havalandırmasının Avantajları:
• Kirleticiyi kaynağında yakalar ve uzaklaştırır.
• Yüksek dozda toksik madde içeren kimyasallar için tek seçenek.
• Tozlar ve metal dumanları dâhil çok kirletici çeşidini tutabilir.
• Daha az taze hava gerektirir. Bu sayede de daha az hava dışarı atılır.
• Az taze hava gerektirdiği için ısıtma ve soğutma maliyeti düşük.
Havalandırma Sistemlerinde Karşılaşılan Bazı Zorluklar


• Sistem, özellikle filtreler, kirleticilerden dolayı yıllar içinde bozulmakta.
• Sürekli bakım gerektirmekte
• Problemlerin teşhisi ve gerçekçi ölçümler için düzenli ve rutin testler gerekmekte.

Sistemin etkili bir şekilde çalışmaya devam etmesi için HAVALANDIRMA sisteminde sadece uzman personel değişiklik yapmalıdır. Aşağıdaki örnekte, bir değişikliğin sistem çalışmasını nasıl etkilediği görülmektedir:

Şekilde görüldüğü gibi bir başlık ve kol, var olan kanala eklenir. Lokal EGZOZ HAVALANDIRMA, havayı sisteme yeni yerden çekecektir ki bu, egzoz fanından uzakta olan diğer yerlerde hava akışını düşürecektir. Hava akımı bütünüyle etkilenecektir. Dolayısıyla sistem daha hızlı tıkanacaktır ve diğer davlumbazlar kirleticileri ortadan kaldırmak için yeterli olmayacaktır. Bu nedenle sistemde değişiklik yapılacağı zaman oluşacak yükler iyi hesaplanmalıdır
İyi bir havalandırma sisteminde:1

1. Ortama gerekli taze hava sağlanmalı,
2. Ortamda rahatsızlık oluşturacak hava akımı (cereyan) olmamalı,
3. Havalandırma sistemi, ortam havasını üniform bir şekilde dağıtıp toplamalı,
4. Varsa vantilatörler sessiz çalışmalıdır.

Taze Hava ve Negatif Basınç

İşyerinden egzoz havasının atılması için lokal havalandırmaya yeterli havanın sağlanması gerektiği, önemli olan ve gözden kaçırılan bir konudur. Yüksek hacimde hava dışarı atıldığı halde yeterli taze hava sağlanmazsa, işyeri havaya ‘aç’ olur ve işyerinde negatif basınç oluşur.

İşyerinde negatif basınç havalandırma sistemi üzerindeki basıncı artırır ki bu da daha az hava taşınmasına neden olur. Hava, dışarı çıkan hava oranını dengelemek için kapı aralıklarından, pencerelerden veya küçük açıklıklardan binaya girmeye çalışır. Binanın aşırı negatif basınç altında olduğunu anlamak için en kestirme yol, kapıları açarken zorlanmanızdır.

Ayrı bir giriş fanı (egzoz fanlarından uzağa yerleştirilmiş bir fan) dışarıda kirlenmemiş taze hava getirmek için kullanılmalıdır. Hava temiz olmalı ve ihtiyaca göre kışın ısıtılmış, yazın serinletilmiş olmalıdır.

HAVALANDIRMA SİSTEMLERİNİN BİLEŞENLERİ
Bir binanın havalandırma sistemi, temiz havanın içeri alınmasını ve kirli havanın dışarı atılmasını sağlayan fanlar, vantilatörler ve binayı ağ şeklinde saran hava kanallarından oluşur.

Kanal Tasarımı
Kanal sistemleri, içerisinden geçen hava akışına mümkün olduğunca az direnç gösterecek şekilde tasarlanmalıdır. Bir kanal içerisinden geçen hava miktarı, kanal kesit alanına ve içerisinden geçen havanın akış hızına göre değişkenlik gösterir.

Kanal içerisinden geçen havanın akış hızının düşük olması, hava ile birlikte taşınan birtakım tozların çökmesine ve birikmesine, bu da kanalın zamanla tıkanmasına sebep olur. Aynı şekilde kanal içerisinden geçen havanın akış hızının fazla olması ise gereksiz enerji sarfiyatına ve toz partiküllerin kanal çeperlerine çarpmasından dolayı çeperlerde aşınmaya sebep olur. Farklı kirletici maddeler için tavsiye edilen hızlar (kanal hava akış hızları) havalandırma üzerine referans kabul edilen kaynaklardan elde edilebilir.

Havalandırma kanallarında küçük hacimlerde kirletici maddelerin taşınması için nispeten çok daha büyük hacimlerde hava akımına gereksinim duyulur. Gerekli hava akış miktarı, ortamdaki kirletici maddeler için kabul edilebilir seviyelere göre değişkenlik gösterir. Uygun şekilde tasarlanmış bir kanal sistemi, ortam için gerekli havayı mümkün olduğunca az güç harcayarak sağlayabilen sistemdir. Kanal tasarımında belirleyici olan diğer unsurlar ise ilk yatırım maliyetleri, emniyet, bakım masrafları ve havanın ortama taşınmasında kullanılan diğer ekipmanlarının sağlamlığıdır.

Kanalların Malzemesi ve Kanal Çapının Belirlenmesi

Projelendirmede kanalların, yerine göre aşağıdaki malzemelerden bir veya birkaçından yapılması tercih edilmelidir.
• Galvanizli çelik sac ,
• Alüminyum sac ,
• Bakır sac ,
• İç yüzeyler sıvanmış ve perdahlanarak, olabildiği kadar pürüzsüz duruma getirilmiş kagir yapı elemanları,
• Yanmaz sıva ile sıvanmış, iç yüzeyleri perdahlanmış duvar yüzeyleri,
• Yanmayan yapı elemanları,
• Pürüzsüz beton kanallar,
• Bükülebilir (esnek-flexible) borular,
• PVC levha veya borular.

Kanal sistemindeki değişiklikler: Mevcut kanal sisteminde bir değişiklik yapıldığında (ör: davlumbaz ya da kanal eklenmesi) kanal sistemdeki hava akışının yeniden ayarlanması ve dengelenmesi gerekir. Yeniden dengelenmediği takdirde sistem kendi kendini dengeler ve akışa direncin yüksek olduğu kısımlarda hava akış hızı düşer. Hava akış hızındaki düşüş ise havayla birlikte taşınan partiküllerin çökmesine ve kanalı tıkamasına neden olur.

Partikül tutucular, çöktürme odacıkları ya da temizleme kapaklarının olmaması veya mevcut olanların kullanılmaması: Kanal sistemindeki özel kısımların (ilk tıkanan kısımlar) düzenli olarak temizlenmesi, bütün sistemin temizlenmesine olan ihtiyacı azaltır. En sık tıkanma gözlenen sorunlu noktaları izleyerek tüm kanalların bakımı için harcanan enerji ve maliyet minimize edilebilir. Sık tıkanan kısımlara yapılacak erişim ve temizleme kapakları ile kanalların temizlenmesi daha kolay hale getirilebilir.

2 - FANLAR

Fanlar, havalandırma sisteminin yükünü çeken parçalarıdır. Verimli bir havalandırma için fanlar uygun tip ve boyutta olmalıdır. Fanlar kaynakta oluşan kirletici maddeleri havalandırma sistemi boyunca taşıyıp dış ortama çıkaracak güçte hava akımı sağlamalıdır.
2 tip ana egzoz fanı vardır.

• Eksenel fanlar: Bu tür fanlar pervanelere benzer. Havayı doğrudan fan içinden geçirerek havalandırma sistemi boyunca ilerlemesini sağlar.
• Santrifüj fanlar: Bu tür fanlar bir “fare kafesi” yapısına sahiptir. Havayı içine çeker ve 90o açı ile havalandırma sistemi boyunca ilerlemesini sağlar.
Eksenel (Pervane) fanlar

Üç temel eksenel fan çeşidi vardır:

1) Pervane kanatlı tipi fan

2) Silindir kanat tipi fan

3) Kılavuz silindir tipi fan

Pervane fanları daha çok seyreltme havalandırmasında veya soğutma amaçlı kullanılmaktadır. Bu tür fanlar genelde duvara veya tavana monte edilmiş durumda çalışmaktadır. Örnek olarak araba radyatörleri gösterilebilir. Bu fanların temel karakteristik özellikleri;
- Küçük bir dirençle büyük miktarda havayı hareket ettirebilir.
- Lokal egzoz sistemleri için uygun değillerdir çünkü yeterli emiş kuvveti sağlayamazlar.
Tüp eksenel ve rüzgârgülü fanları esas olarak bir kanal içerisine yerleştirilecek şekilde tasarlanmış pervane fanlardır. Genel olarak tavanlardaki egzoz kanalları boyunca hava akımını sağlamak amacıyla kullanılırlar.
Santrifüj fanlar.

Bu tür fanlar kanatçık (bıçak) yapısına göre 3’e ayrılır:

- İleriye-eğimli kanatlı fanlar

- Geriye-eğimli kanatlı fanlar
- Düz kanatlı fanlar

Elektrikli süpürge fanları, evimizde kullandığımız fırın fanları ve saç kurutma makinelerindeki fanlar bu tür fanlara örnek olarak gösterilebilir. Yüksek dirence karşı çalışabilirler ve tipik olarak lokal egzoz havalandırma sistemlerinde kullanılırlar. Yüksek miktarda tozun egzoz edilmesinde düz radyal bıçaklı fanlar en uygun fanlardır çünkü toz tarafından tıkanma veya aşınma olasılığı en az olan fan çeşidi bu tür fanlardır.