Bu nedenle kullanılan boylerin gerekli sıcak su ihtiyacını karşılayabilmesi ve gereğinden büyük olmayarak ekonomik fayda sağlaması da gereklidir.

Boyler Hesabı

Genel olarak yapılarda sağlanması gereken sıcak su ihtiyaç değeri 60˚C’dir. Sistem tasarımında bu değer esas olarak alınır. Tasarım hesaplarında kabul edilecek sıhhi tesisat gereçleri için sıcak su dereceleri çizelgede verilmiştir.

Boyler hesabı ile ilgili çizelgelerde verilen değerler en yüksek yani pik değeri göstermekte ve günün diğer saatlerinde ihtiyaç daha az olmaktadır. Kullanım alanlarının sıcak su tüketim miktarları çizelgelerde verilmiştir.

Merkezi sistemlerde, sistemin beslediği kullanma yerlerinin (duş, lavabo, eviyeler vs.) hepsinin aynı anda açık olma olasılığı çok düşüktür. Bu iki faktör göz önüne alınarak “kullanma eşzaman faktörü” kullanılır.

Sıcak Su İhtiyacı = Ani Toplam İhtiyacı x Kullanma Katsayısı

Depolama faktörü yapının karakterine bağlıdır. Boyler büyüklükleri standart olduğundan, bulunan hacme en yakın standart seçilmelidir.

Gerekli Boyler Hacmi = Sıcak Su İhtiyacı x Depolama Faktörü

Farklı yapılara göre kullanma eş zaman faktörü ve depolama katsayıları çizelgede verilmiştir.

Çok konutlu bir apartmanda eş zaman faktörleri Tablo 1’de verilmiştir.

Kullanım noktalarındaki tüketim miktarlarına göre, toplam sıcak su ihtiyacı belirlendikten sonra, bu miktardaki suyu ısıtacak bir ısı kaynağına gereksinim vardır.
Boyler için ısıtıcı ekipman kapasitesi aşağıdaki formülle bulunur:

Q=m_ss.c.(t_ç-t_g)

Bu hesaplanan değer, aynı zamanda, kullanma sıcak suyu dolayısıyla merkezi ısıtma sistemine gelen yükü de ifade etmektedir.

Serpantin Yüzey Alanı Hesabı: F (m²)

Burada K.ΔT değeri 90/70 ˚C sıcak su sistemi için kireçlenme ve emniyet faktörleri de göz önüne alınarak 11-17 kW/m² ;  0,1 basınçlı buhar için ise 45 kW/m² olarak alınabilir.

Örnek olarak sıcak su gereksinimi 1,5 lt/ sn olan bir sistemde serpantin yüzeyi hesabı istensin. Isıtma 90/ 70 ºC sıcak su ile yapılıyorsa ve boyler su giriş sıcaklığı 10 ºC, su çıkış sıcaklığı 60 ºC ise,

Q= 1,5 . 4,2 . 1 (60 – 10) = 315 kw
bulunur. K.ΔT değeri için 15 kw/ m² kabul edilirse,
A = 3,5/ 15 = 21 m² bulunur.

Boylerlerin Yüzey Alanı ve Isıtma Süresi aşağıdaki çizelgede verilmiştir.

Not: Yukarıdaki yüzeyler bir saatlik bir ısıtma müddeti için hesaplanmışlardır. Farklı ısıtma müddetleri için cetveldeki yüzeylerin seçilen ısıtma müddetine bölünmesi lazımdır.

Boyler Emniyet Ventili Seçimi

Boylerde suyun ısınmasına bağlı olarak ortaya çıkacak genleşmelerin tehlike yaratmaması için emniyet ventilleri kullanılmalıdır.

Ventil açma basıncı aşağıdaki formüle göre belirlenir:

P_sıv= P_st+2 ≥ 3 bar

Emniyet ventili açma basıncı, statik basınçtan 2 bar daha fazla olmalıdır. Emniyet ventili açma basıncı en az 3 bar olmalıdır.

Ventil çapı, açma basıncına ve ısı üreticisinin maksimum kapasitesine (kW) göre belirlenmektedir:

Sıcak sulu boyler sistemlerinde de boylerin soğuk su girişine bir boyler emniyet ventili (10 bar) takılmalıdır. Bu sistemlerde ventil büyüklüğü boyler hacmine göre belirlenir. Çizelgede boyler hacmine göre emniyet ventili çapları verilmiştir.

Emniyet ventilinden dışarı su atılması istenmiyorsa, sistemde kullanma sıcak suyu tarafında bir hijyenik kapalı genleşme deposu kullanılması tavsiye edilir.

Boyler öncelikli ısıtma sistemlerinde ısıtma devresinde bir limit termostat kullanılmalıdır. Bu limit termostat bir arıza nedeniyle su sıcaklığının aşırı yükselmesi halinde sirkülatör veya üç yollu vanaya kumanda ederek ısıtmayı keser.

Uygulama Örnekleri

Özel konut uygulaması:

Örnekte kullanılan konutun özellikleri :

• Bodrum katta  1 lavabo;
• Zemin katta    2 lavabo, 1 mutfak eviyesi, 1 çamaşır makinesi, 1 bulaşık makinesi 1 duş, 1 küvet;
• Birinci katta   1 lavabo, 1 küvet;
• Çatı katında    1 lavabo, 1 duş, 1 bulaşık makinesi

bulunmaktadır.

Buna göre tesisat cinsinin katsayısı ile tesisattan kaç adet olduğu çarpılır. Fakat bu örnekteki konutta birden fazla lavabo, duş ve küvet bulunduğu ve bunların hepsinin aynı anda kullanılma olasılığı çok düşük olduğu için her bir tesisat için:

• Birinci tesisatın %100 ‘ü alınır.
• Aynı cinsten iki adet varsa bunun da %20 ’si alınır.
• Aynı cins her tesisat için %20’si alınmaya devam edilir.

Çıkan sonuçla da cihazların hepsi birden devreye girmediği için özel konutlar için kullanma katsayısı olan 0,60 çarpılır. Bu, tek tek yapılabileceği gibi tesisat cinsinin toplamı alınıp, sonrasında kullanma katsayısının çarpımı ile de elde edilebilir.

Özel Konutlar için Kullanma Eş Zaman Faktörü : 0,3

Sıcak su ihtiyacı (lt/h) : 1222,5 x 0,3 = 366,75 lt/h

Isıtma yükü (kcal/h)    

Q = m_ss x c (t_ç – t_g)

t_ç : Su çıkış sıcaklığı (60˚C)

t_g : Su giriş sıcaklığı (10˚C)

= 366,75 x 1 x (60-10)

= 18.337,5 kcal/h

Isıtma kapasitesi en az 19.000 kcal/h olan bir ısıtıcı ekipman seçilmelidir.

Bu konutun boyler hacmini belirleyebilmek için, depolama faktörü göz önünde bulundurulmalıdır. Özel konutlarda depolama katsayısı 0,7 alınabilir.

Boyler kapasitesi (lt) : 366,75 x 0.7 = 256,725 lt

Boyler seçim tablolarından standart boyut olarak 300 lt’lik bir boyler seçilmesi uygundur.

Otel uygulaması:

Örnekte kullanılan otelin özellikleri :

• Oda sayısı : 150 yatak
• Çamaşır makinesi : 10 adet
• Bulaşık makinesi : 2 adet (ticari tip)

Özel Konutlar için Kullanma Eş Zaman Faktörü : 0,25

Sıcak su ihtiyacı (lt/h) : 34.050 x 0,25 = 8.512 lt/h

Isıtma yükü (kcal/h)    

Q = m_ss x c (t_ç – t_g)

t_ç : Su çıkış sıcaklığı (60˚C)

t_g : Su giriş sıcaklığı (10˚C)

= 8.512x 1 x (60-10)

= 425,600 kcal/h

Isıtma kapasitesi en az 425.000 kcal/h olan bir ısıtıcı ekipman seçilmelidir.

Bu otelin boyler hacmini belirleyebilmek için, depolama faktörü göz önünde bulundurulmalıdır. Özel konutlarda depolama katsayısı 0,8 alınabilir.

Boyler kapasitesi (lt) : 8.512 x 0.8 = 6.810 lt

Boyler seçim tablolarından 90˚C çalışma koşuluna göre standart boyut olarak 4 adet 800 lt’lik boyler seçilmesi uygundur.

Umarım faydalı bir içerik olmuştur. Konuyla ilgili yorum yaparak destek olabilirsiniz.

Kelime anlamı olarak İngilizcenin “boiler” kelimesinden Türkçe’mize “boyler” olarak giren ve kaynak sıcaklığından yararlanarak içindeki suyun ısıtılması sağlanan depo olarak tanımlanır.

Boylerler mekanik tesisat alanında sıklıkla kullanılan ve sıcak su ihtiyacının fazla olduğu yerlerde sıklıkla kullanılır. Boylerin kullanımının amaçlarından biri de ihtiyaç duyulan anlık kullanma sıcak suyunu, kazandan alınan sıcak su ile üreterek, aslında tasarrufta sağlamak olarak da düşünebilir.

Isıtma sıcak suyu (90/70°C) ile, kullanım amaçlı, 50–60°C sıcaklıkta su üretirler. Çamaşırhane, otel, sauna, sanayi tesisleri ve hastanelerde su sıcaklığı 60 °C değerindedir. Ancak konutlarda ısı tasarrufu amacıyla su sıcaklığını 45°C’ye kadar düşürülmektedir. Bu değer yeni ASHRAE standartlarına göre en fazla 50°C olabilir.

Diğer türlü büyük kapasiteli okul, yurt, hastane gibi mekanik tesisat projelerinde karşımıza çıkan sıcak su üretme problemleri için boylerlerin yetersiz kaldığı alanlarda akümülasyon tanklarına ve plakalı eşanjörler ile çözüm üretilmektedir. Ayrıca günümüzde genellikle oteller ve yeni yapılan toplu yaşam alanlarında güneş enerjisinden yararlanmak için eşanjörler ile birlikte kullanılmaktadır.

Akümülasyon tankları sayesinde kullanım suyunda oluşabilecek sıcaklık dalgalanmaları engellenebilmektedir. Akümülasyon tanklarını boylerlerden ayıran özellik ise içerisinde serpantin bulunmaması ve dışardan ısıtıcı bir kaynak kullanımı olmasıdır. Boylerlerde ise su ısıtıcı görevini gören serpantinler mevcuttur.

Boyler Çeşitleri

Merkezi kullanma sıca suyu üretiminde kullanılan boylerleri konvansiyonel ve modern boyler olarak iki başlık altında değerlendirebiliriz. Konvansiyonel boylerleri galvanizli çelik olarak çift cidarlı ve serpantinli, modern boylerleri ise içi cam kaplı (termoglasürlü) ve paslanmaz çelik olarak ayrılmaktadır.

Gömlekli Boyler (Çift cidarlı)

Gömlekli boylerler iç içe geçirilmiş iki adet silindirden oluşur. Gömlekli boylerin sabit aynalı, sökülebilir bombeli aynalı ve boyunlu olmak üzere üç tipi vardır. Boru bağlantılarına uygun standart ağızlar ile donatılmıştır.

Boyler içerisindeki silindirlerin içten ve dıştan gelen basınca dayanıklılığı fazladır. İçerden 60 mSS basınca dayanıklı bir boyler, dıştan max. 25 mSS basınçta (kalorifer devresi basıncı) çalışabilir. Ancak kullanma suyunun boşaltıldığı veya basıncının azaldığı anda, kalorifer devresinin basıncın neden olduğu çökme olabilir.

Boylerin taşınmaları veya montajları sırasında temizleme kapağı üzerine yük gelmemelidir. Özellikle indirilirken bu kısım kesinlikle zemine değmemelidir. Aksi halde flanş kapakta montajdan sonra yapılan testte boyler su kaçırmaktadır.

Serpantinli Boyler

Düz bir sac metalden kıvrılarak tek silindirden meydana gelir. Sökülebilir bombeli aynalı ve boyunlu iki tipi vardır. Dik veya yatay kullanıma uygun olarak üretilir. Büyük hacimli olanları sökülebilir bombeli aynalı olarak yapılır. İç kısımlarında borudan yapılmış tek veya çift serpantin vardır. Çift serpantinli tipler güneş enerjisi kolektörüne ve kazana bağlantısı yapılır. Üretici firmaya göre ölçüleri ve kapasiteleri değişmektedir.

Aşağıda serpantinli ve çift cidarlı boylerlerin karşılaştırılması verilmiştir.

Yüksekliği az olan kazan dairelerinde (h=2,5-3m) dik tip boylerler kullanılabilir.

Yatık tip boylerlerin serpantinlerinin çıkabilmesi için ayrıca kayıp alan oluşur.

Son yıllarda boyler hacmini azaltıp sepantin yüzeyini arttırarak 10–45 ºC olan serpantinli boylerler tercih edilmektedir. Bu şartlar kullanıcının sıcak sudan etkilenme riskini ve boyler ısı kayıplarını azaltmaktadır. Ayrıca daha küçük kazan dairelerine gereksinim duyulmaktadır.

İç yüzeyi cam kaplı (termoglasing) serpantinli boylerin kullanılması daha pratiktir. Uzun ömür, hijyenik ortam, kaliteli ısı yalıtımı (9 cm poliüretan) ile termos özelliği ve az yer kaplaması avantajlıdır.,

Boyler Tesisat Projesi

Boylerler ısıtma devresine paralel olarak bağlanırlar. Boylere ısı beslemesi kontrolü genellikle boyler dolaşım pompasının çalışıp durmasıyla sağlanır. Boyler devresine kazandan 90 veya 80 °C gibi yüksek sıcaklıkta su beslenmelidir. Bu nedenle boylere doğrudan kazan devresinden gelen su beslenir ve su sıcaklık kontrolu yapılmaz. Bina ve boyleri aynı kazandan ısıtmak gerekirse, üç yollu vana kullanılarak iki farklı sıcaklıkta su elde edilebilir.

Gömlekli Boyler Boru Bağlantıları

Sıcak su kazanından gelen sıcak su 90–70°C’de iki gömlek arasında dolaşarak tekrar kazana dönmektedir. Bu dolaşım esnasında, iç silindirdeki soğuk su 40–60°C arasında ısınarak kullanma yerlerine gider. Kazandan gelen 90°C sıcak su, boyler gömleğinin üst ucundan girer. Sıcak su dönüşü de 70°C gömleğin diğer alt ucundan çıkar, kazana döner. Isıtılacak olan soğuk su, boylerin sıcak su dönüşüne yakın alt yerinden, kullanma sıcak suyu da sıcak su girişine yakın üst çıkış noktasından alınır.

Isınan boylerin suyunun genleşme sonucu basınç artışından doğacak tehlikeyi önlemek için boylere en yakın yere yaylı güvenlik valfi konur. Yaylı güvenlik valfinin işletme basıncına göre ayarlanmasını veya herhangi bir nedenle doğru çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için manometre kullanılır. Ek olarak suyun kesik olduğu zamanlarda boyler suyunun geri boşalmaması için çek-valf konulur. Boylerin alt kısmına boşaltma valfi, en üst noktasında hava boşaltma ventili koymak faydalıdır.

Gömlekli Boyler Kazan Bağlantıları

Kazanda ısıtılan sıcak su, kullanma yerlerine, uygun çaptaki borularla götürülür. Sıcak suyun tesisatın en üst noktasından, kolon sonlarından dolaşım borusu ile dönüşleri sağlanır. Kolonlardaki bu dönüşler birleştirilerek boylerin ekseninde bulunan dolaşım yerine bağlanır. Dolaşım borusu, sıcak suyun her an, kullanma yerinde hazır olmasını sağlar.

Serpantinli Boyler Boru Bağlantıları

Aşağıda çift serpantinli boylerin güneş enerji destekli tesisata bağlantı şeması görülmektedir. Kullanım sıcak su çıkışı, sıcak kalorifer veya kazan suyu girdiği kısma yakın üst bağlantı ucuna; soğuk su girişi de boylerin diğer alt bağlantı ucuna bağlanması gerekir.

Serpantinli Boyler Kazan Bağlantıları

Aşağıda serpantinli boylerin sıcak su ile çalışan bir ısıtma sisteminden yararlanılarak kullanma için sıcak suyun elde edilmesi ve bağlantısı görülmektedir. Boyler hacmi hesabı, kullanım yeri ve kullanıcı sayısına göre hesaplanır. Boyler, sağlam ayaklar üzerine oturtulmalıdır. Ayrıca ısı kaybını önlemek için izolasyon yapılır. Boylerlerin cinsi ne olursa olsun üzerindeki bağlantılar sökülebilir (rakor, flanş ve sağ- sol manşonlu) olmalıdır.

Boyler Örnek Tesisat Şemaları