Denge Kabının Kullanım Alanları

• Isıtma devreleri toplam debisinin (sekonder devre) kazandan geçmesi gereken maksimum ısıtma suyu debisinden (primer devre) fazla olduğu durumlarda (örn. bazı yerden ısıtma sistemleri ile düşük su hacimli duvar tipi cihazlar).
• Kaskad sistemlerinde.
• Seri bağlanmış pompaların arasında.
• Aynı ısıtma sisteminde hem yerden ısıtma hem de radyatörlü ısıtma gibi birleşik iki devre varsa.

Denge Kabının Çalışma Sistemi ve Tesisat Bağlantısı

Hava ve Tortu Ayırıcılı Denge Kabı

Gereken net hacmi sağlamak ve hacimden tasarruf etmek için hava ve tortu tutucu paket tip denge kabı kullanması önerilir. Hava ayırır ve tortuları, pislikleri tutar. Bu işlevi yerine getirmesi için en uygun yer olan primer devre ve sekonder devrenin arasına yerleştirilir. Sistemin ısı aktarımında da daha düzenli çalışmasını sağlar.

Denge Kabı Hesabı Yapılırken Dikkat edilmesi Gerekenler

• Boyutlandırma yaparken, ısıtma sistemindeki maksimum ısıtma suyu debisi esas alınmalıdır.
• Denge kabı gövdesindeki su akış hızı maksimum 0,15-0,2 m/s olacak şekilde boyutlandırma yapılmalıdır.
• Branşman hızları 0,9 ile 0,7 m/s arası seçilmesi tavsiye edilir.
• Primer taraftaki pompa, kazanın ve primer taraf tesisatının dirençlerini yenecek şekilde seçilmelidir. Sekonder taraftaki pompa, sekonder taraf tesisatının dirençlerini yenecek şekilde seçilmelidir. Sekonder taraftaki tüm ısıtma devrelerinin ayrı birer pompası olmalıdır. Hidrolik denge kabının direnci ihmal edilebilecek seviyelerdedir.
• Gidiş suyu sıcaklığı, hidrolik denge kabının üzerinden, sekonder taraf gidişine yakın yerde sıcaklık sensörü ile ölçülür. (Eğer sensör kullanılma durumu yoksa kesinlikle bir termometre olması gerekmektedir)
• Hidrolik denge kabının üstünde otomatik hava atma pürjörü olmalıdır.
• Hidrolik denge kabının altında boşaltma musluğu olmalıdır.
• Her iki devrenin pompaları birbirini etkilemez.

Online Denge Kabı Hesabı

Denge Kabı Hesabı

Kazan ısıtma yükü biliniyor ise sistemin debisini bulabilir ve hız bağıntısı üzerinden denge tankının bağlantı çapları hesaplanabilir. Bunun için pratik olarak aşağıdaki yaklaşım kullanılabilir;

Yalnız Radyatör Sistemleri            :  Vdebi (m³/h) = Qkazan (kcal/h )  / 20 .000 

Yalnız Yerden Isıtma Sistemleri     :  Vdebi (m³/h) = Qkazan (kcal/h )  / 10 .000

Karışık Sistemler İçin                     :  Vdebi (m³/h) = Qkazan (kcal/h )  / 15 .000  

Denge Kabının Plakalı Eşanjör ile Kullanımı

Plakalı eşanjörlü sistemlerde, primer devredeki büyük sıcaklık farklılıklarına rağmen, bu sistemler dönüş suyu sıcaklığı kontrolü şartı bulunmayan kazanlarda kullanılabilir. Plakalı eşanjörden sonra denge kabı uygulaması yapılabilir.

Kontrol Sistemi

Genel olarak kontrol paneli işletme sıcaklıklarını dış hava sıcaklığına göre olarak ayarlarlar. Herhangi bir iklimlendirme cihazı, referans odaya monte edilen bir oda duyar elemanı ile hem dış hava sıcaklığına hem de oda sıcaklığına bağlı olarak kontrolü de mümkündür. Pompalar ve üç yollu motorlu vanalar kontrol panelleri tarafından sürekli olarak kumanda edilir. Kontrol paneli, sıcak su hazırlanması haricinde, boyler sirkülasyon pompası kontrolü da sağlar.

Denge Kapları bağlantı şekilleri üç şekildedir. Belli çaplara kadar dişli üretilir, diğer çaplarda ise hem kaynak boyunlu hem de flanşlı olarak üretimi yapılmaktadır.

Denge Kabı imalatı genelde uygulama sahasında da yapılmaktadır ancak üretici firmalardan alınması kesinlikle önerilmektedir.

Denge Kabı Markaları

Aşağıda bir kaç marka önerisini sizlere sunmak istiyorum

• Mak-tes Denge Kabı
• Rekpa Denge Kabı
• Ataboyler Denge Kabı
• Alarko Denge Kabı
• Sancak Denge Kabı
• Kodsan Denge Kabı

Bir akarsu akışının herhangi bir noktasındaki suyun derinliği, hızı, suyun temas halinde olduğu kesiti, suyun debisi gibi hidrolik parametreler, belli zaman periyodu içinde değişmiyorsa veya sabit kabul ediliyorsa bu akım türüne kararlı akım denir. Eğer yukarıda sayılan hidrolik parametreler zamanla değişiyorsa bu akım türüne ise kararlı olmayan akım denir.

Zaman ölçütü dışında akımların bir diğer sınıflandırma çeşidi de konumlarına göre sınıflandırılmalarıdır. Kanaldaki akan suyun derinliği kanalın her noktasında aynı ise üniform (değişken olmayan) akım, her noktasında aynı değil yani akım derinliği değişkense üniform olmayan (değişken) akım denir. Bu durum hem kararlı akımlarda, hem de kararsız olmayan akımlarda gözlemlenebilmektedir.

Açık Kanallarda Üniform Akımlar

Genellikle bir kanal tasarlanırken akımın üniform olması istenir. Çünkü üniform akım boyunca suyun derinliği, hızı ve dolayısıyla debisi  sabit kalmaktadır. Bu nedenle tasarlanan su kanallarında bu kriterler göz önünde tutularak su daha kolay kontrol edilmek istenmektedir. Yapılan projelerde kanal kesiti oldukça sabit tutulur ve üniform akım koşulları sağlanacak şekilde tasarımlar yapılır.

Doğal akarsularda üniform akım koşullarının oluşması çok zordur. Ancak hesaplamalardaki kabullerde akarsulardaki su hesaplarında da üniform akım şartları dikkate alınarak hesaplar yapılır.

Açık Kanallarda Üniform Olmayan Akımlar

Doğal akarsu kanallarında, taban eğimi, pürüzlülük ve debi en kesitten başka bir kesite geçildiğinde değişeceğinden üniform akım söz konusu olamayacaktır ve üniform akış şartları için verilen denklem ve ifadeler de kullanılamayacaktır. Ayrıca, bir akarsu kanalına inşa edilecek herhangi bir su yapısı veya kanalda oluşturulan herhangi bir değişiklik de üniform akım şartlarını bozacaktır. Bu durumlarda, kanal derinliği ve akım hızı, kanal boyunca alınan bir x mesafesinin fonksiyonu olarak hesaplanacaktır. Akım çizgileri birbirine paralel olmayacak ve dolayısıyla akarsu kesitinde hidrostatik basınç dağılımında sapmalar meydana gelecektir.

Üniform olmayan açık kanal akımları iki kısma ayrılır.

• Tedrici (yavaş) değişen akımlar (enerji ve sürtünme kuvveti ile ilgili denklemler geçerli)
• Ani değişen akımlar (enerji ve impuls-momentum denklemleri geçerli)

Açık Kanallarda Su Debisi Hesabı

Mühendislik hayatında çoğu kez deneysel bazı pratik denklemler yardımıyla çok önemli problemlerimizi çözeriz ve bunlar genellikle türettikleri kişinin adıyla bilinir. Örneğin bir nehir yatağından dere ya da bir kanaldan akan su debisini bulmak için Manning denklemini kullanırız. Bu denklem ile üstü açık ve eğimli bir dere, kanal vb. su taşıyan yapılardan yerçekimi etkisinde akan suyun ortalama hızını, dolayısı ile debisini bulmak oldukça kolaydır. Daha önce kapalı kanallarda Bernoulli denkleminden bahsetmiştik. Biz bu yazı kapsamında açık kanallarda üniform akış şartlarını göz önüne alacağız. Bunun için;

V  : Suyun ortalama hızı (m/sn)
R_h :  Hidrolik yarı çap (m)
S   : Kanalın eğimi
A  : Akan suyun kesit alanı (m²)
P   : Kesit alanın suya temas eden çevre uzunluğu veya Islak çevre (m)
n   : Kanal yatağının pürüzlülük katsayısı (boyutsuz)

Burada “n” pürüzlülük katsayısının seçimi çok önemlidir. Pürüzsüz çelik bir kanalda bu katsayı 0.012  iken yatağı taş dolu bir derede ise bu katsayı 0.06 ya kadar çıkabilir. Bazı yapıların Manning pürüzlülük katsayıları aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Bu tip ısıtıcılar sıcak sulu radyant paneller ve doğal gazlı radyant borular olarak iki gruba ayrılırlar. Radyant paneller düzenlenerek büyük hacimlerin tavandan sıcak su ile ısıtılması mümkündür. Radyal fanlı cihazlar kızgın su ve buhar ile çalısabilecek şekilde imal edilebilir. Biz bu yazı kapsamında doğal gazlı radyant ısıtıcılar üzerinde duracağız. Bu ısıtıcılar aşağıdaki ısıtma uygulamalarında tercih edilirler:

• Tavan yüksekliği 4-6 m ve daha yukarı olan kapalı alanlarda,
• Kısmen kapalı alanlarda
• Büyük bir hacimde, belirli bir bölgenin ısıtılmasında (Örneğin büyük bir imalat salonundaki belirli bir makine ve çevresi)
• Kısa süre için ısıtılmak istenen alanlarda.

Bu ısıtıcılarda gaz yanması sonucu ısınan radyant panellerden ısı, yöneltildiği yüzeye ışınımla (radyasyonla) taşınır. Isıtıcının kullanılacağı yerlerde radyasyonu kesici cihazlar (yüksek tezgahlar, otobüs, kamyon vb.) bulunmamalıdır.

Çalışma esnasında radyasyon geçtiği hava ortamını ısıtmadan, doğrudan ısıtılacak cismi ısıttığından verimli bir ısıtma sağlanır. Isı daha sonra ısınan yüzeylerden taşınımla ortam havasına geçer. Sonuç olarak bütün yükseklik boyunca eşite yakın bir sıcaklık profili elde edilir ve lokal ısıtma yapılabilir. Klasik konvektif ısınmada ise sıcak hava yukarıda toplanır ve lokal ısıtma yapılamaz. Bu nedenle yüksek tavanlı büyük hacim ısıtmalarında: radyant panellerle ısıtmada, konvektif ısıtmaya göre %25–%50 oranında enerji tasarrufu söz konusudur. Endüstride kullanılan radyant ısıtıcılar, açık alevli radyant plakalı ve boru radyant ısıtıcılar olarak ikiye ayrılır.

Açık Yanma Odalı Radyant Isıtıcılar

Bu tip gaz yakıtlı radyant ısıtıcı sistemlerinin en çok kullanılanı ve en eski olanıdır. Uzun yıllardan beri bunlar enerji tasarrufu için başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Açık yanma odalı radyant ısıtıcılar tam ön karışımlı gaz yakıtlı bir enjektör brülörü tarafından direkt ısıtılmaktadır. Gaz/hava karışımı bir seramik plakanın yüzeyinde yanmaktadır. Yanma seramik plakanın deliklerinin üzerinde ve içinde kısa alev uzunluğu ile gerçekleşmektedir. Yüzey sıcaklığı yaklaşık 850-900°C olmaktadır. Seramik 0,8 ile 3 mm arasındaki dalga boyu bölgesinde infrared ışınım yaymaktadır.

Seramik yüzeyi bu dalga boyu bölgesinde görünür şekilde kızararak ışınım saçtığı için bu ısıtıcıya parlak radyant ısıtıcı da denilmektedir. Seramiğin önüne yerleştirilen bir ışınım ızgarası verim artışı sağlamaktadır. Çok farklı geometrilere sahip yansıtıcılar söz konusu uygulama alanına mahsus bir uyum sağlamaktadır. Işınımı insanların bulunduğu alana veya ısıtılmak istenen malzeme üzerine büyük yüzeyli veya konsantre (yoğunlaştırarak) olarak transfer eden dik, parabolik ve eğik yansıtıcılar kullanılmaktadır. Yapısal şartlar bir radyant ısıtıcının eğik monte edilmesini gerektiğinde, özel asimetrik yansıtıcılar çatıya doğru yönelen kayıp ışınımı önlemektedir.

Bu tür radyant ısıtıcılar hareketli parçalara sahip olmadıklarından uzun yıllar hemen hemen arızasız bir şekilde çalışabilirler. Açık yanma odalı radyant ısıtıcılarda cihazlara uygulanan detay iyileştirme çalışmaları ile, esas itibariyle ışınım miktarını yükseltmeyi hedefleyen verim artışları sağlanmaktadır. Yeni bir tür açık yanma odalı radyant ısıtıcılarda, ısı yalıtımlı kapalı bir yansıtıcıya sahiptir.

Baca gazı ısı akımı yansıtıcının iç tarafları boyunca akmakta ve bu şekilde enerjisini ısı olarak yansıtıcıya transfer etmektedir. Böylece yansıtıcının iç tarafı yaklaşık 300°C’lik bir sıcaklığa ısınmakta ve insanların bulunduğu bölgeye uzun dalga boylu ışınım (sekonder ışınım) saçılmaktadır. Yansıtıcının içindeki atık gaz yastığı H₂O ve CO₂ miktarı nedeniyle alt tarafa ilaveten gaz ışınımı yaymaktadır. Yansıtıcı gövdesinin ve yanma odasının geometrik olarak özel şekildeki yerleşimi ile sağlanan gaz/hava karışımı ön ısıtması da enerjinin daha iyi kullanılmasını mümkün kılmaktadır.

Açık yanma odalı radyant ısıtıcılarda duman gazları bir atık gaz sistemi ya da mekanik mahal havalandırma sistemi ile tahliye edilebilmektedir. Mekanik havalandırma sistemi kullanılması durumunda radyant ısıtıcı gücü başına 30 m³/h’lik bir taze hava debisinin sağlanması gerekmektedir. Bu, söz konusu hava miktarını mahal hacminden alan çatı vantilatörleri tarafından gerçekleştirilmektedir. Çatı vantilatörleri açık yanma odalı radyant ısıtıcılarla birlikte çalıştırılmakta veya durdurulmaktadır.

Saatte alınan hava miktarı yaklaşık bina hava değişiminin %10-%40 oranına karşılık gelmektedir. Ticari binaların normal doğal hava değişimi saatte 0,7-2 kez (binanın sızdırmazlığına bağlı olarak) olmaktadır.

Boru Radyant Isıtıcılar

Borulu ısıtıcılar 65-104 mm çaplı çelik borulardan üretilirler. Bir uçtan yakılan gaz diğer uçtaki fan yardımı ile çekilmekte ve yanma ürünleri dışarı atılmaktadır. Boru boylar 7m’ye kadar olabilmekte ve bu boyda ortalama 18 kW güç elde edilebilmektedir.

Açık alevli radyant ısıtıcılarda ise her kW ısıtıcı gücü başına 14-24 m³/h havalandırma sağlanmalı ve salon hacmi kW başına 10 m³ değerinden küçük olmamalıdır. Genellikle seramik olan ısıtıcı yüzeylerde sıcaklık 800-900°C değerlerine ulaşabilir. Ortalama ısıtıcı yüzey ısı yayma yoğunluğu 50-130 kW/m² değerlerindedir. Radyant ısıtıcılarda yanma emniyeti, alevin iyonizasyonu yöntemi ile sağlanır.

Ateşleme bazı uygulamalarda pilot alevle olmakla birlikte, en iyisi otomatik ateşleme düzeni ile gerçekleştirilenidir. Boru radyant ısıtıcılarda hava akış şalteri ile hava akışı kontrol edilmelidir. Büyük ısıtıcılarda ısıtma kontrolü, oda termostatı yardımı ile tam otomatik olarak gerçekleştirilir.

Radyant Isıtıcıların Ana Elemanları ve Çalışma Prensibleri

Radyant ısıtıcıların ana elemanları; 1. Brülör, 2. Radyant Tüp, 3. Reflektör, 4.Egzos Tüpü, 5. Vakum Pompası, 6. Sıcaklık Kontrol Ünitesi olarak sıralanabilir.

1. Brülör : Bağlantı flanşı, filitre, seramik alev başlığı, ateşleme elektrodu, alev kontrol sensörü, kontrol ünitesi, regülatör, magnet ventil, transformatör, türbülatör, basınç ayarlayıcı, ateşleme otomatiği gibi elemanlardan oluşur. Doğal gazın yakılması brülörde gerçekleştirilir.

2. Radyant Tüp : Titanyum alaşımlı çelikten, yüksek sıcaklık va korozyona dayanıklı olacak şekilde imal edilir. Yaklaşık 1200 C gibi yüksek sıcaklığa dayanıklı, siyah boya ile boyanır. Çalışma sıcaklığı 200 – 400 C arasında bulunur.

3. Reflektör : Parlatılmış alüminyumdan (veya paslanmaz çelikten) imal edilirler ve radyant tüplerin üzerine, Şekil 1′ de gösterildiği gibi monte edilirler. Radyant tüpün yaydığı kızıl ötesi ışınlar, reflektörler vasıtası ile, ısıtılacak bölgelere yönlendirilerek (direkt olarak) yansıtılırlar.

4. Egzos Tüpü : Yanma sonu oluşan atık gazlar, egzos tüpü yardımı ile dışarı atılır. Bu tüpe, fan ve egzos pompası monte edilir.

5. Vakum Pompası: Vakum fanlı entegre radyant tüp sisteminin borularının sonuna monte edilir. Atık gazların çıkış borusu aracılığı ile, dış ortama verilmesini sağlar.

6. Sıcaklık Kontrol Ünitesi : Sıcaklık kontrolu, çoğunlukla termostatlar aracılığı ile sağlanır. Açık – Kapalı (süreksiz otomatik kontrol) veya iki kademeli (sürekli otomatik kontrol) şekilde kontrol mümkündür. Termostatlar, radyant tüplerin altına paralel olarak, zeminden 2 m (bazen 3 m) yukarı, uygun şekilde monte edilirler. Ayrıca, güvenlik açısından, emniyet termostatı bulunur.

Brülör, mekanik tesisatta kazanlarda kullanılan ve hava ile yakıtın karıştırılarak yakılmasını ve kontrolünü sağlayan cihazlardır. Yakıt brülöre gelerek, istenilen miktarda yakıt ve hava ile kazanın içerisinde yanma gerçekleştirilip, kazandaki suyun ısınmasını sağlar.

Katı Yakıt Yakan Brülörler

Sıvı Yakıt Yakan Brülörler

•  Buharlaşmalı brülörler (Karbüratörlü)
• Pompalı brülörler
• Dönel brülörler

Isıtma amacı ile buharlaşmalı brülör kullanımı yaygın değildir. Kalorifer kazanlarında daha çok diğer iki tip brülör kullanılır. Pompalı brülörler 400 kg/h kapasitelere kadar monoblok olarak yapılır. Fan, pompa, motor, filtre, ısıtıcı ve kontrol elemanları kendi üzerindedir. Tam otomatik, tek veya çift kademeli olabilirler. Kumanda on-off veya oransal olabilir. Özellikle büyük kapasitelerde oransal kontrol yakıt ekonomisi sağlar. Dönel brülörler genellikle büyük işletmelerde kullanılırlar ve oransal kontrollüdür. Büyük kapasiteli brülörlerde yakma havası ayrı bir fanla sağlanır ve kanalla brülörün özel girişine adapte edilir.

Gaz yakıt diğer yakıtlarla karşılaştırıldığında en kolay yakılan ve dolayısı ile gaz yakıt brülörü en basit yapıya sahip olan brülör tipidir. Doğal gaz brülörünün temel görevi yakıt ve havayı karıştırmak ve ateşlemektedir. Ayrıca yanmanın kontrolü ve güvenlikle ilgili fonksiyonları vardır. Gaz brülörleri iki ana gruba ayrılır;

• Üflemesiz (Atmosferik) gaz brülörleri
• Üflemeli (Fanlı) gaz brülörleri

 Üflemeli gaz brülörleri ise günümüzde ikiye ayrılmaktadır;

• Ön karışımsız (difüzyon alevli) üflemeli gaz brülörleri
• Ön karışımlı üflemeli gaz brülörleri

Çift Yakıtlı Brülörler

Tesisat radyatör-halk dilinde petek- bağlantı şekilleri ve verimle ilgili bilgiler aşağıda açıklanmıştır.

Radyatör Sıcak Su Girişi Üstten ve Çıkışı Alttan

Su giriş çıkışı aynı veya farklı taraflarda olabilir. Su giriş ve çıkışı radyatörün sağ veya sol tarafından yapılabilir. Bu özellik yerleştirme koşullarına uygun montaja olanak sağlar. Bu yöntem yaygın olarak kullanılır. Aynı ve farklı taraftan bağlantı radyatör içindeki su akışının değişmesi nedeniyle verimi etkiler. 1,6 metreden uzun radyatörler, kombi pompasının radyatör içi sirkülasyonu tam yapabilmesi ve radyatörden tam ısıl verim alınabilmesi için farklı taraflardan çapraz bağlanmalıdır.

Radyatöre Sıcak Su Girişi ve Çıkışı Farklı Kenarlardan ve Alttan Bağlantı

Radyatöre sıcak su girişinin üsten yapılamadığı durumlarda tercih edilir. Zorunlu olmadıkça kullanılmamalıdır. Üstten bağlantılarda radyatöre giren su kanallar boyunca üst kısımda yayılır ve aşağıya doğru iner. Alt kısımda toplanan su gidişe yönelir. Böylece radyatörün yüzeyi homojen olarak ısınır.

Alttan girişlerde ise suyun bir kısmı alt kısımlardan doğruca gidişe yönelir bir kısmı ise yukarıya çıkar. Yukarıdan aşağıya inen su, alt kısımda hareket halindeki suyla karışır. Bu nedenle altan bağlantı şeklinde radyatörün verimi; radyatör tipine, radyatörün yüksekliği ve boyu arasındaki orana bağlı olarak %10–20 arasında düşer. Radyatörün seçiminde bu verim kaybı dikkate alınmalıdır. Giriş çıkış yerleri değişebilir.

Tek Borulu Tesisatlarda Bağlantı

Bu bağlantıda bir radyatörden çıkan soğutulmuş su tesisattaki sıcak suyla karışıp sıcaklığını düşüreceği için her radyatördeki sıcaklık farklı olur. Verimli bir ısıtma için boru çapları önemlidir. Radyatör giriş bağlantı borusu tesisat borusundan büyük seçilerek suyun radyatöre girişi sağlanmalı. Radyatör çıkış borusu tesisat borusundan küçük seçilerek radyatörün içindeki suyun tam dolanımı sağlanmalıdır. Ayrıca tesisat suyunun devrini sağlamak için radyatör vanaları ile her radyatörde debi ayarı yapılmalı, ilk radyatörlerin debileri azaltılırken sonlara doğru olanların debileri arttırılmalıdır (reglaj ayarı).

Seri Radyatör Bağlantısı

Bu bağlantı biçimi ender rastlanır ancak tek bir radyatörün kullanılamadığı zorunlu durumlarda -binanın inşaat özellikleri nedeniyle kolonlarla bölünmüş bir duvarda- kullanılırlar. Bu bağlantıda bir radyatörden çıkan su diğer radyatöre girer. Dolayısıyla her radyatördeki sıcaklık farklı olur. Su giriş ve çıkış farklı veya aynı taraftan yapılabilir.

Farklı taraftan bağlantıda seri bağlanan radyatörlerin toplam ısı gücü, tek tek radyatörlerin ısı güçlerini toplamından çok az düşüktür. Aynı taraftan yapılan bağlantılarda ise seri bağlanan radyatörlerin ısı gücü tek tek radyatörlerin toplam ısı gücünden %8–10 kadar azdır.

Uygulamalarda farklı taraftan bağlantı tercih edilmelidir. aynı taraftan bağlantı yapılıyorsa verim düşüşü hesaba katılmalıdır. Tesisattaki sirkülasyon pompasına bağlı olarak, seri bağlanmış radyatörlerde toplam ısı yükü 7–8 Mcal/h geçmemelidir.

Son olarak radyatörler asla alttan gidiş ve üstten dönüş olarak bağlanmamalıdır! Bu durumda verim kaybı % 45-50’ye çıkar. Radyatörün üst bağlantı ağzında mutlaka hava alma pürjörü olmalıdır.

Radyatör Basınç Kaybı Hesabı

Radyatörden istenilen verimin alınabilmesi ihtiyaca uygun radyatörün seçilmesine bağlıdır. Seçim yapılırken radyatördeki basınç kaybı, değişik su giriş-çıkış ve oda sıcaklıklarına göre kapasite değişiminin hesaplanması gerekir.

Tesisatlarda sürtünmeden dolayı bir basınç düşmesi yaşanır. Toplam basınç düşmesi pompa seçimi için önemli bir husustur. Toplam basınç düşmesinin bir kısmı panel radyatörde meydana gelir. Panel radyatörlerinde oluşan basınç kaybı aşağıdaki tablo yardımı ile hesaplanabilir.

Eğer su debisi belli değilse aşağıdaki yöntemle basınç kaybı hesaplanabilir:

Radyatör Yerleşimlerinin Verim Üzerine Etkisi

Radyatörün üstünün ve çevresinin kapatılması sonucu kanatlar arasında hava dolaşımı engellenir ve radyatörün verimi düşer. Bu durumda radyatörün seçimi yapılırken bu olacak verim düşüşü de hesaba katılmalıdır. İdeal olan TS 2164/2 de belirtildiği gibi radyatörün üstünün tamamen açık olması, alt taraf da minimum 100 mm, arka tarafta ise duvardan minimum 40 mm açıklığın bulunmasıdır. Bu durumda radyatör verimi % 100 olarak kabul edilir.

Radyatör pencere tablasının genişliği radyatörden çıkan havanın iç ortamda dağılımını ve verimi etkiler. Pencere tablasının radyatörün üstünü tam ve yarım kapattığı durumlarda verim aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.

Radyatörün üstünün ve çevresinin kapatıldığı çeşitli durumlar için verim değişimi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Meteorolojik veriler incelendiğinde yurdumuzun hemen hemen her bölgesinde günlük belli dilimlerde sıcaklık farklılıkları oluşmaktadır. Bu fark üç büyük kent ortalaması olarak İstanbul’da 7 ºC , Ankara’da 9 ºC, İzmir’de ise 6 ºC civarında günlük maximum ve minimum arası sıcaklık farkı oluşmaktadır. Projelendirmede kullanılan en düşük kabul edilen dış ortam sıcaklıklarının da ortalama rakam olduğunu varsayarsak günün kalorifer yakılan diliminde 6 ºC’lik bir sıcaklık farkı oluşumu kabulü % 90 mertebelerinde doğru sayılabilir. Şartları daha da olumsuzlaştırarak bu farkın yakılan periyot içinde yaklaşık % 80 gerçekleştiği kabul edilir. Sonuçta 5 ºC’lik sıcaklık farkı kabulü ortaya çıkar. Zaten böyle bir fark oluşmasaydı bu valflerin kullanımı da olmazdı. Hatta projelendirme ve diğer otomatik kontrol cihazları daha farklı olurdu.

Bu tür sistemlerde kontrol edilen sıcaklığın +5 ºC olması son derece makuldür. Bunu günlük yaşamda da hepimiz hissetmekteyiz. Diğer tüm projelendirme sabitlerini aynı kabul ederek, -3 º C, 0 º C, +3 º C projelendirme sıcaklıklarına göre 20 º C’lik bir ortam için elde edilebilir ısı tasarrufu şu şekilde hesaplanabilir:

Buradan çıkan sonuç yöresel farklılıklar göstermekle birlikte % 20 ile % 30 arasında değişmektedir.

Kaloriferli konut yoğunluğu da dikkate alındığında üç büyük kent için minimum % 20 tasarruf söylenebilir.

Yakıt Ekonomisinin Konut Başına Etkisi

Kaloriferli bir konutun ortalama saatte ihtiyaç duyacağı ısı yükünü 15.000 Kcal/h olarak kabul edilebilir. Günlük 8 saat yakıldığını düşünerek,

15.000 x 8 = 120.000 Kcal/gün

180 gün yıllık yakılan gün kabulü ile de,

120.000 x 180 = 21.600 Mcal/yıl

İstatistiki verilere dayanarak ve fabrikalar, resmi kurum, kuruluşlar ile bunlara bağlı lojmanları ele almaksızın sadece konut bazında düşünürsek, Türkiye’de kaloriferli ve kombi ile ısınan yaklaşık 2.000.000 adet konut vardır. Her yıl da ortalama 70.000 kaloriferli konut yapılmaktadır. Yaklaşık % 4’lük bir artış söz konusudur.

Yukarıda elde edilen ısı yükünden sağlanan tasarrufu % 20 olarak konut başına,

21.600.000 x 0,20 = 4.320.000 Kcal/yıl buluruz.

2.000.000*4.320.000=8,64*10⁹ Mcal/yıl

olarak ülke genelinde tasarruf elde edilir. Bu rakam enerjide dışa bağlı ve gelişmekte olan ülkemiz için hiç de küçümsenmeyecek bir rakamdır. Böyle bir sistemin geri dönüş süresi 3-4 ay gibi son derece kısa bir süredir.

Isıtıcı elemanların girişinde hem kapama, hem de akışı düzenleme işlevini gerçekleştirecek valfler bulunmalıdır. Bu amaçla radyatör vanaları kullanılır. Bu valfler de süpaplı valf tipleridir. Süpabın geri hareketi vana kovanı ile sınırlıdır. Reglaj ayarı adı verilen işlem ile valf kapağı altındaki anahtar ağzı çevrilerek vana kovanı konumu değiştirilir. Vana kovanı konumu sabitlendiğinde, vana elle en açık duruma bile getirilse, valfden geçen su miktarı sınırlıdır.

Radyatör muslukları genel olarak radyatör köşe musluğu ve radyatör düz musluk olarak ikiye ayrılır. Malzeme genellikle bronz veya pirinçtir.

Termostatik Radyatör Vanaları

Radyatör giriş hattı üzerinde ve radyatör girişine takılan termostatik duyar eleman yardımı ile oda sıcaklığına bağlı olarak sıcak su debisini ayarlayan bir valf grubudur. Yapısına bağlı olmakla birlikte 6°C’den 40°C’ye kadar oda sıcaklığını kontrol ederler. Termostatik radyatör valfleri 2 ana parçadan oluşurlar. Birincisi termostatik radyatör metal valf grubu, ikincisi ise termostatik duyar eleman grubu (diğer bir ismi ile regülatör grubu) olarak adlandırılır.

1. grup dış görünüş olarak klasik radyatör valflerine benzeyen, açma kapama düzeneği olarak ta duyar eleman başlığı ile uyumlu çalışan bir konstrüksiyona sahiptir. Yatay eksendeki debi ayar mili duyar eleman pistonu yardımıyla itilir veya geriye çekilir.

2. grup, termostatik duyar eleman başlığı içindeki termal eleman yardımıyla ortam sıcaklığını algılayıp hacimsel genleşmeyi düzlemsel harekete dönüştüren bir konstrüksiyona sahiptir.

Bu grup ortam ile valfi ilişkilendirip debi kontrolünü sağlayan temel gruptur.

Termostatik Radyatör Valfi Çalışma Prensibi

Belirtildiği gibi 2 gruptan oluşan valfin ana fonksiyonları termostatik duyar eleman grubu yardımıyla gerçekleşir.

Grup, termoeleman ve termoelemanın genleşme hareketini doğrusal harekete dönüştüren parçalar ile diğer ayar parçası ve taşıyıcı gövde gibi parçalardan oluşur.

Valfin temel elemanı olan termoeleman radyatör sistemlerinde çoğunlukla 2 tip olarak kullanılmaktadır.

• Sıvı esaslı duyar eleman,
• Yarı katı (macun) esaslı eleman (wax tipi)

Sıvı esaslı tiplerde histerizis daha kısa, diğer tiplerde daha uygundur. Histerizis duyar elemanın ortam sıcaklığını algılayıp reaksiyon gösterdiği zamana kadar geçen süredir. Doğal olarak bu süre ne kadar kısa olursa valfin çalışma doğruluğu da o kadar kararlı olur. İstenilen konforu sağlamak için valfin ortamdaki ani sıcaklık değişikliklerinde hızlı reaksiyon göstermesi arzulanır. Bu nedenle de sıvı esaslı duyar elemanlar daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

Duyar eleman içindeki sıvı veya macun , ortam sıcaklığı ile genleşir veya büzülür. Bu hacimsel değişiklik konstrüksiyon sayesinde doğrusal harekete dönüştürülür ve bu hareketle valf mili itilir veya çekilir. İtilen valf mili ile radyatör suyu debisi kısılır, tersine açılır. Bu şekilde ortam ile valfin ilişkilendirilmesiyle radyatör üzerinden geçen su debisi değişkenlik gösterir. Sürekli ve dinamik bir çalışma ile bir çevrim oluşur.

Radyatör Vanasının Kullanımında Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Termostatik radyatör valfleri prensip olarak debi ayarı esasına göre çalıştığı için zaman zaman %60-70’lere varan kısma yapabilirler. Harici kazancın yüksek olduğu saatlerde dış ortam sıcaklığının ani yükselmesi durumunda, kısma bu seviyelere kadar ulaşabilir. Bu da pompa devrelerinde istenmeyen zorlanmalara neden olabilir. Bu tip problemleri engellemek için banyo, antre v.s… gibi ısı yükü az olan devreler üzerine termostatik radyatör valfi takmayıp, bu devreler üzerinden pompanın rahatlaması sağlanabilir, veya by-pass kontrollü devrelerle sirkülasyona yardımcı olunabilir. 

Bu tür valflerle donatılan sistemlerde debi azalmasının getirdiği bir diğer problem de kazanda şalt uzamasıdır. Şalt sıklığının uzaması veya kısalması genel olarak arzu edilmeyen bir olaydır. Seçilen kazan büyüklüğünün su hacmi yönüyle uygun büyüklükte olmasına dikkat etmek gerekir. Böylelikle optimum verimle işletme şartları ve emisyon sağlanmış olur. Şalt uzaması ile kazan verimi düşecek, şalt kısalmasıyla da emisyon artacak ve verim düşecektir. 

Termostatik radyatör valfi montajında dikkat edilmesi gereken bir diğer husus, valfin branşmana takıldığı yerin konumudur. Termostatik vana kafası yere paralel monte edilmelidir. Yere dik montajda, oda içerisinde aşağıdan yukarıya
yükselen sıcak hava akımları valf üzerinden geçmesi gereken havayı engelleyici konumlarda yanlış algılama olacağı için valften beklenen verim elde edilemez (geç kapatma). Valfin montaj yeri oda sıcaklığını en iyi hissedebileceği bir konumda belirlenmelidir.

Termostatik Radyatör Valflerinin Avantajları

• Çalışması için harici enerji kaynağına ihtiyaç duymaması, dolayısıyla işletme giderinin olmayışı,
• İstenilen radyatör ünitelerine takılarak her birinin ayrı kontrolüne olanak sağlaması,
• Radyatör valfinin yerine takılması nedeniyle klasik sistemle yüksek olmayan bir farkla yatırım gerektirmesi,
• Kullanımın kolay ve anlaşılabilir olması,
• Set edilen sıcaklıkta kilitleme yaparak, daha yüksek sıcaklıklara ayar imkanının isteğe bağlı olarak engellenmesi. Bu özellik konstrüksiyona bağlı olmakla birlikte, genellikle birçok konstrüksiyon buna olanak sağlamaktadır. Özellikle otel, motel, iş merkezleri gibi yerlerde harici müdahale ile set edilen sıcaklığın değiştirilmemesi arzu edilmektedir. Sistemin buna olanak sağlayabilmesi bir avantajdır.
• Donma riskine karşı sistemi tam açık konumda tutması,
• Kazan sistemindeki mevcut otomatik kontrol sistemlerine olumsuz etki oluşturmaması,
• Periodik ve bakım gerektirmeyen bir yapıya sahip olmaları,
• Yatırımın geri kazanım süresinin çok kısa olması, başlıca avantajlar olarak sayılabilir.

Mevcut Kalorifer Tesisatlarımıza Uygulanabilirlik

Mevcut radyatör gruplarımızda girişte mutlaka bir radyatör valfi bulunuyor. Çıkışta ise bazen var bazen yok. Ancak bir de geri-dönüş valfi bulunması gerekiyor. Klasik anlamda bildiğimiz volanlı tip radyatör valflerinin termostatik radyatör valfleri ile uyumlu çalışmaları ve sadece termoeleman başlığı takarak kullanılmaları, yapıları nedeniyle mümkün değildir.

Ancak son yıllarda piyasada görülebilen ve termostatik radyatör valfi ile uyumlu, dönüştürülebilen valfler vardır. Eğer tesisatımızda bu valflerden var ise sadece termoeleman grubu alınarak sistem dönüştürülebilir. Diğer valf grubunun ise yeni radyatör valfi ve termoeleman başlığı çifti ile birlikte değiştirilmesi gerekmektedir. Rakor sistemleri, valf boyutları bakımından buna olanak sağlamakta sadece vidalama işlemi ile eski sistemler termostatik gruplu olarak dönüştürülebilmektedir.

• Tek borulu sistem
• Çift borulu sistem
• Mobil sistem

Tek Borulu Kalorifer Tesisatı

Yatay tek borulu kalorifer tesisatı sistemlerinde, ısıtıcılar by-pass borusu ile bağlanmıştır. Bu sisteminde kazandan çıkan tek bir ana dağıtım borusu, bütün ısıtıcılara yeteri kadar sıcak su verdikten sonra, tekrar kazana geri dönecek şekilde tasarlanır.

Bunun için de Şekil 1’de gösterildiği gibi, kalorifer tesisatındaki suyun tamamının her ısıtıcıdan geçmesi veya Şekil 2’ ve Şekil 3’te gösterdiği gibi, suyun ısıtıcılardan kısmen geçmesi şeklinde yatay veya düşey düzenlemeli olarak yapılabilir. Genel olarak tek borulu sistemlerde prensip olarak ısı kaybının fazla olduğu (kuzey yönündeki) hacimlerindeki ısıtıcılar, kazana yakın olarak seçilir.

En büyük üstünlükleri, boru boylarındaki azalma nedeniyle, yatırım masrafları azdır, montajları basit, iki borulu sistemlere göre daha esnektir.

Tek borulu kalorifer sistemlerin en büyük sakıncaları, seri bağlanmış radyatörlerin giriş sıcaklığı, boru hattı ilerledikçe azalır. Hattaki bir sonraki radyatörün boyutları aynı olsa bile ısıtma gücü düşer. Hattaki sıcaklık düşüşü çok fazla olacağı için seri bağlanabilecek radyatör sayısı sınırlıdır. Seri bağlanmış radyatörler (yüksek dirençler) nedeniyle yüksek güçte bir pompa gerektiği için pompanın elektrik sarfiyatı fazla olmaktadır.

Diğer bir dezavantajı ise besleme hattından ısıtıcılara giden sıcak su debisinin uygun bir şekilde ayarlanmamasıdır. Buna çözüm olarak ısıtıcı üzerindeki vananın kısılması, besleme hattında ısıtıcı altındaki ana besleme borusunda genellikle bir boy küçük çap uygulanmasının yapılması, ısıtıcı çıkışında özel venturi elemanlarının veya ısıtıcı girişinde özel vanaların kullanılmasıdır. Bu sistemde ısıtıcılara giren ve çıkan su sıcaklıkları hassas olarak hesaplanmalı ve bunların ortalama değerlerine göre ısıtıcı kapasitelerinin seçimi yapılmalıdır.

Çift Borulu Kalorifer Tesisatı

Çift borulu sistemlerde mevcut ve kullanılır durumdaki binalarda en yaygın olarak uygulanan sistemdir. Paralel bağlanmış radyatörlerin giriş sıcaklığı, boru hattı ilerledikçe aynı kalır. Hattaki diğer radyatörlerin ısıtma gücünde azalma olmaz. Bundan dolayı düşük dirençler nedeniyle yüksek güçte bir sirkülasyon pompası gerekmez. Pompa basma yüksekliği, sadece kritik hattaki elemanların basınç kayıpları tarafından belirlenmektedir.

• Alttan dağıtılıp alttan toplanan çift borulu kat kaloriferi,
• Üstten dağıtılıp üstten toplamalı çift borulu kat kaloriferi,
• Üstten dağıtılıp alttan toplamalı çift borulu kat kaloriferi,

uygulamaları kullanılmaktadır.

Mobil Kalorifer Tesisatı

Mobil sistemlerde tek bir kolon çıkılarak, katlardaki kollektör kutularından her bir radyatöre şap içerisinden gidiş-dönüş boruları döşenir. Kollektörlü sistem olarak da adlandırılır. Borular şapın içine döşendiği için genellikle yeni binalarda uygulanır. Her katta ana kolondan her bir radyatöre ayrı gidiş-dönüş boruları döşendiğinden kritik hattın boru uzunluğu, dolayısı ile basınç kayıpları azalır. Kat içi borulamalarda fittings kullanılmadığından lokal akış kayıpları düşüktür. Daha az basma yüksekliğine sahip küçük bir pompa kullanılarak ilk yatırım ve işletme maliyetleri azaltılır. Plastik borunun hasar görmesi durumunda, koruyucu spiral kılıf içindeki boru çekilir ve yeni boru itilir. Borunun geçtiği yerleri kırıp açmaya gerek kalmaz. Ayrıca boru değişimi sırasında sadece kollektördeki ilgili hattın gidiş-dönüş vanaları kapatılarak konuttaki diğer odaların ısıtması kesilmez.

Tichelmann sistemi, çift borulu sistemin değişik bir uygulamasıdır. Her radyatörün kollektörden gelen ve kollektöre dönen hat uzunluklarının toplamı eşittir. En kısa gidiş hatlı radyatör en uzun dönüş hattına sahiptir. En uzun gidiş hatlı radyatör en kısa dönüş hattına sahiptir.

Tichelmann sistemi avantajı ise her radyatörden eşit seviyede akış sağlamaktadır. Bu sistem ile verimsiz radyatör olmamaktadır. Her bir radyatör vanasında reglaj yapmaya gerek yoktur.

Tichelmann Sistemlerin mobil sistemlerde kullanımı ise örneğin bir kollektör var, bu kollektöre yakın 5 metre mesafede bir radyatör ve 20 metre radyatör var. Kısa olan radyatörü uzun olan ile aynı uzunlukta boruyu dolaştırarak dengeleme yapılabilir.

Kalorifer tesisatı sistemleri hakkında bilgi vermeye çalıştım. Umarım faydalı olmuştur. Sormak istediğiniz her şeyi yorum kısmında paylaşabilirsiniz.

Sıcak sulu kalorifer tesisatı dolaşımın cinsine göre (doğal veya zorlanmış), genleşme kabına göre (açık veya kapalı), boru donatım sistemine göre (alttan, üstten dağıtmalı veya toplamalı, tek veya çift borulu), sistem büyüklüğüne göre (merkezi ya da kat kaloriferi) olarak çeşitli olabilir.

Doğal sıcak sulu kalorifer sisteminde, su dolaşımı yer çekimi ivmesi yardımıyla sağlanır. Genel olarak doğal taşınımda oluşan basınç farkı küçük olduğundan, dolayısıyla da büyük çaplı borulara ihtiyaç duyulması nedeniyle, günümüzde pek fazla uygulama alanı bulunmamaktadır.

Zorlanmış sıcak sulu kalorifer tesisatılarında, dolaşım bir sirkülasyon pompası ile sağlanır. Oluşan pompa basıncı, doğal taşınıma daha büyük olduğundan, boru çapları daha küçüktür ve sistemdeki basınç ayarlaması daha kolaydır. Dolaşımın kazandan çıkan suyun sıcaklığına bağlı olmaması nedeniyle, özellikle dış sıcaklığın nispeten ılık olduğu bahar aylarında, düşük kazan çıkış sıcaklıklarında da etkin bir şekilde çalıştırılabilir. Yatırım masraflarının az olması, konforlu bir ısıtma ve basit bir işletme çalışması sağlaması, günümüz merkezi sıcak sulu kalorifer sistemlerinde, hemen her yerde pompalı zorlanmış uygulama tercih edilir.

Genellikle ısı merkezi (veya kazan dairesi) adı verilen bir merkezde fosil yakıtların yakılması ile elde edilen ısı, bir ısıtıcı akışkan yardımıyla ısıtılması istenen hacimlerdeki ısıtma cihazlarına (radyatör, konvektör, panel ısıtıcı vb.) taşınır. Isıtıcı akışkan olarak, sıcak hava, buhar, kızgın su ve kızgın yağ da kullanılabilmesine rağmen, günümüzde en çok tercih edileni 110 °C sıcaklığına kadar olabilen sıcak sudur. Buradaki incelemelerde de esas olarak, sıcak sulu kalorifer tesisatı üzerinde durulacaktır.

Sıcak sulu tesislerde uygulanan başlıca sistemler şunlardır;

• Alttan dağıtmalı, alttan toplamalı ısıtma sistemi,
• Üstten dağıtmalı, alttan toplamalı ısıtma sistemi,
• Üstten dağıtmalı, üstten toplamalı ısıtma sistemi,

Altan Dağıtmalı Altan Toplamalı Isıtma Sistemi

Bu sistem günümüzde en fazla kullanılan sistemdir. Ana dağıtım ve ana toplama boruları bodrum ya da zemin kattan kolonlara bağlanır. Son kat bitiminden ½ “ havalık boruları çekilerek çatı üzerinde en yüksek noktada bulunan hava tüpüne bağlanır.

Bu sistemler, daha çok bodrum katı olan binalarda tercih edilir. Kazan dairesi de bodrumda olup, kazandan çıkan su bir kollektör yardımıyla, binanın uygun yerlerindeki gidiş boru kolonlarını ayrı ayrı besleyerek mahallerde bulunan ısıtıcılara gider. Benzer şekilde, ısıtıcılardan çıkan soğumuş su, dönüş boru kolonlarından aşağı inerek, dönüş kollektöründe toplanır ve kazana girer. Sistemin yatay borularında, akış yönünde %2 bir eğim verilir. Bütün dağıtıcı ve toplayıcı borular bodrum katında toplanmış olması, bu sistemin bir üstünlüğüdür. Bu sistemin en büyük sakıncası, kazan dairesinden uzaktaki ısıtıcıların etkin bir şekilde çalışmamasıdır. Bu sorunu önlemek için, sistemde bir akış ayarı (reglaj) yapılması gerekir.

Açık genleşme deposu, binanın en üst seviyesinde konulur. Bu depo, gidiş ve dönüş güvenlik boruları yardımıyla, kazana bağlanır. Bu güvenlik boruları üzerinde hiçbir şekilde vana bulunmaz. Kapalı genleşme deposu uygulamasında ise, kazan ile doğrudan irtibatlı olan basınçlı depo kullanılır. Kapalı genleşme deposu bulunan sistemlerde, kazan üzerinde ayrıca bir güvenlik ventili konulma mecburiyeti vardır.

Her gidiş kolonundaki havanın alınabilmesi için, bu borular üzerinde havalık boruları veya havalık tüpleri konulur. Açık genleşme deposu uygulamasında bu borular, genleşme deposuna bağlanırken, kapalı genleşme deposu uygulamasında ise merkezi bir havalık deposuna veya bireysel havalık elemanlarına bağlanır.

Üstten Dağıtmalı Alttan Toplamalı Isıtma Sistemi

Bu sistemler çatısı olmayan tam bodrumlu binalarda uygulanabilir. Teras katlı binalara ve bodrumu olmayan binalara uygulanamaz. Bütün katları eşit biçimde ısıtmak mümkündür. Bu nedenle en iyi çalışan sistemdir.

90 ºC’a kadar ısıtılan kalorifer suyu kazandan çıkan ana kolon üzerinden, çatı katından yatay gidiş borularına gelir ve buradan aşağı inen gidiş kolonlarını besler. Aşağı inen gidiş kolonlarından alınan branşman boruları ile radyatörlere üstten giren kalorifer suyu ısısını içi ortamlara verdikten sonra, alttan çıkarak buradan dönüş kolonları yardımıyla bina altında ana toplama boruları (70 ºC) toplanır ve kazana döner.

Kapalı genleşme deposu uygulamasında her iniş kolunun üzerine hava tüpü konulması gerekir. Açık genleşme deposu uygulamasında ise bütün çıkış ana kolonu havalık boruları ile genleşme deposuna bağlanmalıdır.

Bu sistemde alttan dağıtım, alttan toplama sistemine göre daha fazla boru kullanılması, kalorifer tesisatı için en büyük dezavantajdır. Ayrıca çatı katından geçen besleme borularının iyi yalıtılmış olması ve bu yalıtımın dış etkilerden korunması gerekir. Bu sistemin en büyük avantajı ise en uzaktaki ısıtıcıların etkin çalışmaması gibi problem olmamasıdır.

Üsten Dağıtmalı Üstten Toplamalı Isıtma Sistemi

Şemsiye sistemi olarak da adlandırılan bu sistem, kısmi bodrumu olmayan yerlerde uygulanır. Bodrumu bulunmayan binalarda, alttan dağıtım, alttan toplama uygulaması yapılmak istendiğinde toprak içinde yer altı kanallarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu kanalların hem yatırım masraflarının fazla olması hem de bakımlarının zor olması nedeniyle, üstten dağıtım üstten toplamalı sistemler ön plana çıkar.

Bu sistemde 90 ºC a kadar ısıtılan kalorifer suyu ana boru vasıtasıyla çatıya çıkartılır burada kolonlara dağıtım yapılarak radyatörlere üstten girer. Çıkışta kolonlar vasıtasıyla tekrar çatıya çıkartılarak toplanır ve bir ana boru vasıtasıyla kazana ulaştırılır.

Isıtma açısından istenmeyen ve en kötü olan sistemdir. Pompa basma yüksekliği hesaplanırken, aşağı inen gidiş, yukarı çıkan dönüş borularındaki basınç kayıpları göz önüne alınmalıdır. Diğer kalorifer tesisatlarında pompa durduğunda, az da olsa bir doğal dolaşım mümkün iken, bu sistem pompa durduğunda çalışamaz. Bu nedenle zorunlu durumlar dışında hiçbir zaman tercih edilmemelidir ve günümüzde de çok az kullanılan bir sistemdir.

Isıtma tesisatlarında doğalgaz yakıt olarak kullanılmasıyla, çatıya konulan kazan daireleri de ortaya çıkmıştır. Böyle durumlarda kalorifer tesisatı üstten dağıtım, üstten toplamalı olarak yapılabilir.

Kazan dairesinin çatıda olmasının bazı avantajları:

• Bodrum ve zemin kattaki kazan dairesi, daha yararlı hacimler olarak kullanılabilir,
• Doğal gazın bodrum veya zeminde kullanılmasının tehlikelerini minimuma düşürür,
• Baca kısaldığından, yapım masrafları azalır,
• Kazan üzerinde statik su basıcı azalır.

Kazan dairesinin çatıda olmasının dezavantajları:

• Binanın çatısındaki statik yük artması,
• Üst katlarda gürültü problemi ortaya çıkması,

olarak sıralanabilir.

Mekanik tesisatta ısıtma sistemlerinin çeşitlerini gelişen teknoloji ve mimari çözümler ile değişebilmektedir. Bu çözümlere alternatif olarak bildikleriniz var ise yorum yaparak veya forum bölümünden paylaşıp destek olabilirsiniz.

Radyatör hesabının ve seçiminin genelleme yapılan değerler ve tablolarla pratik olarak nasıl hesaplandığını detaylı olarak anlatmaya çalıştım.

1. Isı Kaybını Belirleme

Bu hesaplar yapılırken önce ısıtılacak mahalin ısı kaybı belirlenir daha sonra uygun radyatörler seçilir. Isı kaybı hesabında her ortam için ayrı ayrı ısı kaybı hesabı cetveli ya da hesap programları kullanılabilir ya da aşağıdaki alternatifler pratik hesap için referans alınabilir.

Bölge ısı kaybı katsayıları ve bina durumu göz önüne alınarak oda alanına göre yapılan hesaplama

• Radyatörün kullanılacağı oda alanı ve oda yüksekliği hesaplanır.
• Oda hacmi (m³) başına;
  • 1.bölge:30 kcal/saat,
  • 2.bölge: 45 kcal/saat,
  • 3.bölge:60 kcal/saat
• değerlerinden ısı kaybı yapılacak dairenin bölge durumuna göre yukarıdaki değerlerden biri seçilir.
• İllere göre derece gün bölgelerini mevzuatın TS 825 standardı Sayfa 41 üzerinden bulunabilir.
• Eğer ısıtılacak mahal bodrum, teras yada çatı katı ise yukarıda seçilen değerlere ek olarak 15 kcal/saat zam eklenir.

Bu hesabı online olarak sitemizden yapabilirsiniz.

Tablolar yardımıyla ısı kaybı hesabının yapılması

Bu yöntem yukarıdakine göre daha iyi bir sonuç alabileceğiniz bir yöntemdir.

• Tablo 1 üzerinden dairenin her hacmi için m³’e kaç kcal/h ihtiyaç olduğu belirlenir.
• Tablo 2 üzerinden Tablo 1’de belirlenen sütun çizelgesinde ısıtılacak alana göre ısı ihtiyacı belirlenir.

Kışın Yıllık ortalama sıcaklıklar bakımından hesaplama

Isıtılacak hacimler için m³ bazında yaklaşık hesap değerleri tablodan alınıp istenilen hacmin yaklaşık ısı kaybı hesaplanabilir.

Türkiye illere göre yıllık ortalama sıcaklık değerlerine Çizelge 3.32‘den ulaşabilirsiniz.

2. Kullanım Faktörü Belirleme

Radyatör ısı çıkışları doğrusaldır. Üretici firmaların ısı güç tabloları 1m uzunluğundaki radyatörler için kapasitelerini
göstermektedir. Bu değerler oda sıcaklığında ve 90/70 °C çalışan sistemler için verilmektedir. Radyatör ısı kapasiteleri, su ve oda ısısı değişimlerine göre değişkenlik göstermektedir. Hesap yaparken farklı değerlere ihtiyaç duyulduğunda aşağıda verilen F faktörleri kullanılabilir.

3. Radyatör Tipini Belirleme

Isı kaybı hesabını ve F faktörünü belirledikten sonra, radyatör üreticilerin kataloglarından mahale en uygun seçim yapabiliriz. Radyatör sayısı ve abatları kapasiteye göre belirlenir.

Örnek olarak bir üreticinin farklı radyatör grupları için ısıl kapasiteleri verilmiştir.

Örnek Radyatör Hesabı

Isı ihtiyacı 3250 Kcal/h olarak hesaplanan bir odanın beslemesi için yoğuşmalı tip kombi kullanılmaktadır. Panel radyatör modeli için seçim yapınız?

Yoğuşmalı kombinin 70/55°C olarak çalıştığını düşünürsek Tablo 3 kullanarak F faktörünü 22°C oda için 1,33 olarak buluruz.

Q=3250*1,33=4322,5 kCAL/h toplam ısı ihtiyacımız olacaktır.

Bunun için PKKP500 model için 1200 mm olanından 2 adet seçim yapabiliriz.

Not : Döküm radyatörlerde dilim sayısı, panel radyatörlerde radyatör uzunluğu hesabı gibi yapılır.

Umarım faydalı bir yazı olmuştur. Sormak istediğiniz her şeyi yorum kısmında sorabilirsiniz.