DÖŞEMEDEN ISITMA TASARIMI

Transkript

1 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 70 DÖŞEMEDEN ISIMA ASARIMI İ. Cem PARMAKSIZOĞLU ÖZE Konut ısıtmasına ısı enerjisi tasarrufu veya atık ısılaran ısıtmaa fayalanmak için yapılması gerekenleren biri ısıtma sıcaklıklarını üşürmektir. Buna en uygun ısıtma sistemlerinen biri olan öşemeen ısıtma ilk bilinen ısıtma sistemlerinen biri olmasına karşın tasarımı iğer ısıtma sistemlerine göre aha çok eğişkene ve bina bileşenlerine bağlı oluğunan aha karmaşıktır. Döşemeen ısıtma sistemleri tasarımı için S EN 264 Döşemeen Isıtma Sistemler ve Bileşenleri isimli stanart, çıkartılmıştır. Bu çalışmaa söz konusu stanart özetlenmiş ve bir örnek bina alınarak geliştirilen hesap metou verilmiş ve sonuçlar aha önceki hesap metou ile karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Isıtma sistemleri, Döşemeen ısıtma ABSRAC One way to save energy in the heating system or to use the waste energy for the heating is to reuce the temperatures of the heating system. One of the suitable system is the floor heating system. Although the floor heating system is the olest, the floor heating system esign is more complex because of its epenency on many parameters an builing structures. o esign the floor heating system, the S EN 264 Floor Heating - Systems an Components stanar has been publishe. In the stuy, this stanar is summarize an a evelope calculation metho is given, the results are compare with the oler metho results, taking the one example. Key Wors: Heating systems, Floor heating.. GİRİŞ Döşemeen ısıtma sistemine hacme verilen ısı, öşeme altına yerleştirilen ve içinen sıcak su geçen genellikle plastik boru sistemi ile sağlanır. Günümüze enerji tasarrufu ve atık ısının ısıtmaa eğerlenirilebilmesi için ısıtma sıcaklılarının üşürülmesi istenmekteir. üm bu uygulamalara ve Kaynak [] Çizelge te belirtilen yüksek tavanlı yapıların ve özel mahallerin ısıtılmasına öşemeen ısıtma üşünülmesi gereken bir uygulamaır. Döşemeen ısıtmaa, öncelikle öşeme veya bina ısınacağınan yapının ısı köprülerine izin vermeyecek şekile iğer ısıtma sistemlerine göre çok aha iyi yalıtılması gerekmekteir. Ayrıca uygulamaa ısıl kapasite, kısmi yükte kontrol ve öşeme sıcaklığının yüksek olması göz önüne alınmalıır. Döşemeen ısıtmaa kullanılan boruların, ısıl genleşme katsayılarının üşük, ısı iletim katsayılarının yüksek, oksijen geçirgenliğinin az olması, uzun ömürlü, kolayca bükülebilir, korozyana ayanıklı ve onma noktasının altınaki sıcaklıklara arbeye ayanıklı olması istenir. Genele, öşemeen ısıtmaa plastik PE-X, PP-C veya plastik kaplı bakır borular kullanılır. Korozyona ayanıklı, ucuz ve kolayca öşenebilmesi neenleriyle günümüze öşemeen ısıtmaa çoğunlukla plastik boru kullanılmaktaır. Plâstik boruların ölçüleri;pe-x pren ISO 5875-,PB pren ISO 5876-, PP pren Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

2 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 702 ISO stanartlarınaki özellikleri karşılamalıır. Yüzme havuzları ve banyolar gibi ıslak zeminlere, plastik örtünün üzerine nem kesici yerleştirilir,[],[6]. Döşemeen ısıtmaa boruların öşenmesi, üzgün aralıklarla yapılabiliği gibi oanın ısı kaybının fazla oluğu pencere, ış uvar gibi kısımlarına sık, ısı kaybının az oluğu kısımlara ise seyrek olarak yapılabilir. 2. ISI GEÇİŞİ [] Sıcak su borularınan yayılan ısının q D kısmı öşemeen üstteki hacmin havasına, q kısmı ise tavanan alttaki hacmin havasına geçmekteir. Isıtılan üstteki hacmin iç hava sıcaklığı h, alttaki hacmin iç hava sıcaklığı, h2 (Stanartta h ve u alınmıştır), boruların eksenineki öşeme sıcaklığı m, R D ve R öşeme ve tavan taraflarınaki ısıl irençler, D (W/m 2.K) ve (W/m 2.K) öşeme ve tavanaki ısı taşınım katsayıları, i (m) ve i (W/m.K) ise sırasıyla öşemeyi ve tavanı oluşturan tabakaların kalınlıkları ve ısı iletim katsayıları ise boru eksenineki m ortalama öşeme sıcaklığı, m h q" D D i i h2 q" i i () olarak bulunabilir. Döşemenin en üst kaplaması için kullanılan çeşitli malzemelerin özelikleri Kaynak [] Çizelge 8.7. e verilmiştir. Isıtılacak hacmin öşeme alanı A D (m 2 ) ve ısı kaybı q (W) ise öşemeen ısıtma haline q q" D (2) A D yazılabilir. y ortalama öşeme yüzey sıcaklığı ile h hacimeki iç hava sıcaklığı arasınaki farkın, q öşemeeki maksimum ısı akısı arasına q (W/m 2 ) = 8,92( y h ), (3) bağıntısı yazılabilir. [], [S264-2 Şekil A.] e bu eğişimin eğrisi verilmiştir. Oturma oalarının ışına kullanılan hacimlere, iç ve öşeme sıcaklıklarını ikkate almak için f çarpanı, öşeme üzerineki tabakaların etkisi için f 2 çarpanı göz önüne alınır. f ve f 2 çarpanları Kaynak [] en alınabilir. Bu uruma maksimum ısı akısı q max = f f 2 q eşitliğinen bulunabilir. Boruların yerleştirme şekline bağlı olarak su giiş ve önüş sıcaklıkları farklı hesap yöntemleri ile bulunur. ) Giiş ve önüş boruları yan yana yerleştirilmesi haline öşemenin her yerine yaklaşık olarak aynı ortalama sıcaklık görülür, Kaynak []. Bu uruma s,g su giriş, su çıkış sıcaklıklarını göstermek üzere s,ç ortalama su sıcaklığı için s,m s,g s,ç (4) 2 yazılabilir. s su giriş ve çıkış sıcaklıkları farkı önceen seçiliği taktire, su giriş sıcaklığı s,g s s,m (5) 2 şekline hesaplanabilir. Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

3 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 703 2) Boruların zikzak yerleştirilmesi urumuna ise su ortalama sıcaklığı, s,m (s,g h ) (s,ç h ) h (6) s,g h ln s,ç h Döşemeen ısıtma sistemlerine su giriş ve çıkış sıcaklıkları arasınaki farkın 5 ila 0 o C arasına seçilmesi önerilir. Sıcaklık farkı azalıkça gerekli olan ısı yükünün karşılanması için su ebisi artacağınan boru içineki su hızı ve basınç kayıpları artar. Boru içineki su hızının a 0,5 m/s eğerini aşmaması önerilir. q D (W/m 2 ) öşemeye ve q (W/m 2 ) tavana verilen ısı akılarının ve A D (m 2 ) öşeme alanı yarımıyla, bir hacme verilmesi gereken q (W) toplam ısı, q = A D (q D + q ) (7) eğerineir. Boru iç çapına, su hızına (veya kütlesel ebisine) ve kullanılan borunun cinsine göre, üz boru içineki R (Pa/m) özgül üz boru irenç kaybı ilgili çizelgeleren veya tablolaran bulunabilir. Göz önüne alınan hacimeki boru uzunluğu L ise, basınç üşüşü p s (Pa)= RL (8) ir. Dolaşım pompasının seçimi için bulunan bu basınç kaybına; kollektör, vana, kazanla bağlantı boruları, kontrol organları ve kazanaki özel basınç kayıpları olan p ö (Pa) eğeri e eklenmeliir. Çoğu zaman oalar, ış ve iç olmak üzere iki ısıtma çevrimine bölünür. Dış çevrimin genişliği en fazla m olarak alınmalıır. Isıtma çevrimlerinin miktarı, oa büyüklüklerine ve şekillerine uygun olmalıır. Farklı ısı yükünü (örneğin ış ısıtma çevrimi), ısıtıcı akışkan ebisi ve basınç kaybını sağlayabilmesi için, her ısıtma çevriminin ayrı bir kollektör bağlantısına ihtiyacı varır. Örtü malzemesinin ısıl irenci 0,5 m 2 K/W eğerinen büyük olmamalıır, aksi hale sıcak suyun ortalama sıcaklığı yükselir. Bu eğer banyolara 0 veya 0,05 m 2 K/W alınabilir. 3. S 264 DÖŞEMEDEN ISIMA SİSEMLER VE BİLEŞENLERİ SANDARDI NIN ÖZEİ Bölüm : [3] 3 arifler: Döşemeen Isıtma Sistemi Bileşenleri Döşemeen ısıtma sisteminin bileşenleri; Yalıtım tabakası (ısı ve ayak ses gürültüsünün yalıtımı için), Koruma tabakası (yalıtım tabakasını korumak için), Isıtma boruları veya tamamen üz bölümler, Yük ve ısı ağıtım tabakası (gizli), Döşeme kaplaması, İletim tertibatları, çevresel şeritler, bağlantı elemanları vb. iğer elemanlar. Bileşenler, sisteme bağlı olarak farklı olabilir. Döşemeen Isıtma sistemleri Şap İçine Gömülmüş Borulu Sistemler (ip A ve ip C) Isıtma boruları tamamen veya kısmen şap içine gömülü olan sistemlerir (Şekil ). Şap Altına Borulu Sistemler (ip B) Boruları ısı yalıtım tabakasının üstüne öşenmiş sistemlerir (Şekil ). Stanart aslına bağlı kalmaan yorumlanarak özetlenmiş, semboller Kaynak [] le aynı olacak şekile eğiştirilmiş, Bölüm, Şekil, Çizelge ve Eşitlik numaraları eğiştirlmemiştir. Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

4 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 704 Düz Bölümlü Sistemler (ip B ye benzeyen) oplam alan içineki boş bölümlere üz veya çapraz akışlı sistemlerir (Şekil ). Şekil 2. A, A2, A3 Döşemeen ısıtma sistemleri Oa, Anma iç Sıcaklığı ( h ) Havanın kuru termometre sıcaklığı ve ortalama ışınım ısısı göz önüne alınarak tanımlanan sıcaklıktır. Aşağı Doğru Olan Isı Akısı (q u ), (q ) Isıtma sistemi yapısınan alttaki oalara, toprağa veya ış ortama geçen ısı geçişiir. Döşeme Yüzeyi En Yüksek Sıcaklığı ( y,mak ) Kullanım özelliğine bağlı olarak, ( s = 0) izin verilebilen en yüksek sıcaklıktır. Döşeme Yüzeyi Ortalama Sıcaklığı ( ym ) Kullanılan veya çevresel alanlaraki tüm yüzey sıcaklıklarının ortalama eğeriir. Isıtıcı Akışkanı Sıcaklık Farkı ( H ) Logaritmik olarak belirlenen, ısıtıcı akışkan sıcaklıkları ile oa iç anma sıcaklığı arasınaki ortalama farktır. Sıcaklık Düşüşü ( s ) Bir ısıtma evresineki ısıtıcı akışkanının giiş ve önüş sıcaklıkları arasınaki farktır. Isıtıcı Akışkanı asarım Debisi (m H ) asarım ısı akısının ele eilmesi için gerekli olan, ısıtma evresineki kütlesel ebiir Bölüm 2: Isı Gücünün Belirlenmesi [3] 4 Isıl Sınır Şartlar Verilen ortalama yüzey sıcaklığınaki bir öşemee, aynı iç ortam sıcaklığına, herhangi bir oaa ısı akısı aynıır. Bu sebepten, ısı akısı ile ortalama yüzey, oa sıcaklık farkı arasınaki ilişki için, temel karakteristik bir eğri vermek mümkünür (Şekil A), Eşitlik 3. Buna karşılık, her öşemeen ısıtma sistemi için, müsaae eilebilir en fazla bir ısı akısı, sınır ısı akısı q G, varır. Bu s = 0 K eki en fazla yüzey sıcaklığı y,mak = 29 C, h = 20 C lik oa iç mahal anma sıcaklığı için belirlenir. Çevresel yüzey için, en fazla ısı akısına, y,mak = 35 C lik maksimum yüzey sıcaklığına ve s = 0 K e erişilir. Daima, y < y,mak şartı uygulanır. y, saece öşemeen ısıtma sistemine eğil, çalışma şartlarına s sıcaklık üşmesine, aşağıya olan ısı akışına (q u ) ve öşeme kaplamasının ısı irencine (R λ,b ) bağlıır. Aşağıaki hususlar, ısı akısı hesabının temelini oluşturur: - Döşeme yüzeyinen oaya olan ısı geçişi esas alınır. - Döşeme kaplaması yoksa (R λ,b = 0), aşağı oğru olan (öşeme içinen) ısı akısı (q u ), yukarı oğru olan ısı akısının (q )(q D ) % 0 u farz eilir. Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

5 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR H logaritmik olarak Eşitlik en bulunur. - Yanlara oğru ısı akışı yoktur. 6. Isı Akısının Hesaplanması (Karakteristik ve Sınır Eğriler) Bir öşeme yüzeyineki ısı akısı (q); Boru aralığı (), borunun üzerineki tabakanın kalınlığı (S u ) ve ısıl iletim katsayısı (λ E ), Döşeme kaplamasının ısı iletkenlik irenci (R λb ), gerekli ise kılıf ahil (D = M ) borunun ış çapı D = a ve boru (λ R ) ve/veya kılıfın (λ M ) ısı iletim katsayısı K WL eğeri ile karakterize eilen ısı iletim tertibatları, a K faktörü ile karakterize eilen, borular ve ısı iletim tertibatları veya şap arasınaki temas katsayısı eğişkenleri ile belirlenir. Isı akısı Δ H n ile orantılıır ln sg s H () sg h s h Deneysel ve teorik çalışmalaran n üssü,0 < n <,05 (2) Ele eilebilir hassasiyet sınırları içine n = eğeri kullanılır. Isı akısı, 3 numaralı eşitlikle hesaplanır. Buraa; mi q B a i (3) B: (W/m 2 K) katsayı i H (a i mi ): Aralıksız öşeme yapısı parametrelerinin güç çarpanıır. Boruları şap içine olan sistemlerle, boruları şapın altına ve üz bölümlü sistemler arasına bir ayrım yapılmalıır. Eşitlik 3 olağan konstrüksiyonlar için oğruan uygulanır. Isı ağıtımı için ilâve tertibatlı sistemler, hava boşluklu bölümler veya ısı ağıtımının etkileniği iğer bileşenler için (3) numaralı eşitlik, eneysel olarak belirlenecek bir a z faktörü ile genişletilir. 6.2 Boruların Şapın İçine Oluğu Sistemler (ip A ve ip C) Bu sistemler için (Şekil ) karakteristik eğriler (4) numaralı eşitliğe uygun olarak hesaplanır. B m mu U md D q B a a a a (4) H Buraa, λ R = 0,35 W/mK ve et kalınlığı S R = ( a - i ) / 2 = 0,002 m olan boru için B= 6,7 W/m 2 K ir. Farklı ısı iletim katsayısı ve boru et kalınlığınaki veya kılıflı borulu iğer malzemeler için (B), S264 2, Mae 6.6 ya göre hesaplanmalıır. Düşürülmüş nemli bir çimento şaplı ısıtma için λ E =,2 W/mK eğeri kullanılmalıır. Bu eğer, aynı zamana seviyeleme katmanı için e uygulanabilir. Farklı bir eğer kullanılırsa, geçerliliği kontrol eilmeliir. a B : Çizelge A. e göre, öşeme kaplama faktörü, a B = f (λ E, R λ,b ) a : Çizelge A.2 ye göre, boru aralık faktörü a = f (R λ,b ), a u : Çizelge A.3 e göre, kaplama faktörü a u = f (,R λ,b ), a D : Çizelge A.4 e göre, boru ış çapı faktörü a D = f (,R λ,b ), m (0,050 m 0,375 m ) (5) 0,075 Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

6 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 706 m u = 00 (0,045 - S u ) (S u 0,05 m ) (6) m D = 250 (D - 0,020) (0,00 m D 0,030 m uygulanığına) (7) (5), (6) ve (7) numaralı eşitliklere; : Boru yerleştirme aralığı, D: Kullanılığına kılıf ahil, boru ış çapı, S u : Borunun üzerineki tabakanın kalınlığıır. > 0,375 m oluğuna, ısı akısı aşağıaki eşitlik kullanılarak hesaplanır. q q0,375 0, Boruları Şapın Altına Olan Sistemler (ip B) 2 Bu sistemler (Şekil ) için, şapın eğişen kalınlığı (S u ) ve ısı iletim katsayısı (λ E ),(a u ) faktörü ile gösterilir. Boru çapının etkisi yoktur. Bununla birlikte, ısıtma boruları ile ısı iletim tertibatları veya herhangi bir iğer ısı ağıtım tertibatları arasınaki temas önemli bir parametreir. Karakteristik eğri aşağıaki eşitlikten hesaplanır. Buraa; B m q B a a a a a (8) B=6,5 W/m 2 K ( 4 numaralı eşitlikte verilen şartlara) U a : Çizelge A.7 ye göre boru aralığı faktörü a = f (S u /λ E ) WL K H m : ( 5 numaralı eşitliğe bakınız) m (0,050 m 0,45 m ) 0,075 a u : Kaplama faktörü (Çizelge A.8) : a u = f (S u /λ E ) a WL : Isı iletim tertibatı faktörü (Çizelge A.0) : a WL = f (K WL, L, D) K WL nin karakteristik eğeri aşağıaki eşitlikle ifae eilir. K WL S = WL WL bu SuE 0,25 (9) b u = f () olup Çizelge A.9 an alınır. Isı iletim tertibatı faktörleri a WL,L= ve a WL,L=0 Çizelge A.0 an alınmalıır. L = için, K WL li çizelgeler, (9) numaralı eşitliğe göre oğruan uygulanabilir. L = 0 için, K WL, S WL = 0 ile tayin eilmeliir. a K : Çizelge A. e göre, temas üzeltme faktörü a K = f () ir. a K teması üzeltme faktörü, saece, boru ve ısı iletim tertibatı arasınaki nokta veya oğrusal temas oluğuna, ilâve ısı iletim irencini kapsar. Çizelge A. e, ortalama bir a K eğeri verilmekteir. a B Döşeme kaplama faktörü olup aşağıa oluğu gibi ifae eilir: 2 Çizelge A,A2,A3 ve A4 örnekte verilmiştir, Diğer çizelgeler S EN en bulunabilir. Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

7 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 707 ir. a = B m B a a a R u WL B f ( ) f ()= +0,44 () 6.4 Düz Bölümlü Sistemler Aşağıaki eşitlik, ısıtma elemanları ile kaplanan öşemelere uygulanır. B m q B a a a (2) U H Buraa; B = 6,5 W/m 2 m.k ve a,06, au: Çizelge A.8 e göre kaplama faktörü, a B : Döşeme kaplama faktörü a B = (3) m B a u a 6.6 Isı Akısıına Etki Een Boru Malzemesi, Boru Et Kalınlığı ve Boru Kılıfı Isı iletim katsayısı λ R,0 = 0,35 W/mK, et kalınlığı S R,0 = 0,002 m olan bir boru ve aşağı oğru olan ısı akısı q u = 0, q için (B o ) faktörleri (4) ve (8) numaralı eşitliklere tanımlanır. Boru malzemesinin ısı iletim katsayısı λ R ve et kalınlığı S R olan iğer malzemeler için (Çizelge A.5) B faktörü aşağıa oluğu gibi belirlenir. B B a 2S a 2S, m i ai ln ln o i 2R a R 2R0 a R0 (7) Borunun m ış çapına ve a iç çapına sahip bir kılıfı varsa ve kılıfın ısı iletim katsayısı λ m ise aşağıaki eşitlik uygulanır. B B a 2S a 2S, m M i ai ln ln ln o i 2m a 2R a R 2R0 a R0 (8) Sağlam bir tabakanın olması urumuna, tabakalara 3 mm ye kaar olan kalınlıklar için önüşüm faktörlerine ihtiyaç olmaz. Bu uruma (7) eşitliği kullanılmalıır. 6.7 İçine Konulan Boru espit Elemanları Olması Haline Şapın Isı İletim Katsayısı ip A sistemlerin kullanılmasına, şapın ısı iletim katsayısı, içine bağlantı elemanları veya benzer bileşenlerin konulması haline eğişir. Şapın içine konan bağlantı elemanları ve benzer bileşenlerin hacimsel yüzesi (ψ), % 5 ψ % 5 oluğuna, bileşenin etkin ısı iletim katsayısı (λ E ) aşağıa oluğu gibi hesaplanır. λ E = ( - ψ) λ E + λ W (9) Buraa; λ E : Şapın ısı iletim katsayısı, λ W : Bağlantı parçalarının ısı iletim katsayısı, ψ : Şapın içineki bağlantıların hacimsel oranıır. Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

8 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 708 Bölüm 3: Boyutlanırma [3] 4.3 Sistem Karakteristik Eğrilerinin Alanı Belirli bir boru sıcaklığına () sahip bir öşemeen ısıtma sisteminin karakteristik eğrilerinin alanı, en az R λ,b =0 ve öşeme kaplamasının üç farklı ısıl irenç eğerini içermeliir (Şekil ). 4.4 Sınır Eğriler Sınır eğrileri, Δ s = 0 ve en yüksek öşeme yüzey sıcaklığının fizyolojik olarak mümkün olan y,en fazla (oturma alanları için 29 o C, tali alanlar için 35 o C) sınır eğerine ulaştığına, ısıtma ortamı sıcaklık farkı ile sınır urumaki sıcaklık üşüşü için ısıl yük arasınaki ilişkiyi tarif eer. Şekil. Sınır Eğrilerini Gösteren =Sabit İçin Sistem Karakteristik Eğrilerinin Alanı asarım sırasına bu eğriler, 0 K < Δ s 5 K, ısıl yük ve birleşik sıcaklık farklarının belirlenmesi için kullanılır. Sınır eğriler, izin verilebilen en yüksek su giriş sıcaklığının belirlenmesine kullanılır ( Şekil ). ( y,mak - h ) = 9 K için verilen sınır eğri, banyolar ( h = 24 o C) için e uygulanabilir. 5.2 Döşeme Altı Isıl Yalıtım Döşemeen aşağı gien ısının sınırlanırılması için, yalıtım tabakasının gerekli ısıl irenci (R λ,yal =S yal /λ yal ) en az EN 264-4, Çizelge e uygun olmalıır. Buraa: S yal (m): Yalıtım tabakasının kalınlığı, λ yal (W/mK): Yalıtım tabakasının ısıl iletim katsayısıır. Döşemeen ısıtma sisteminin yapımına bağlı olarak, yalıtım tabakasının efektif kalınlığı (S yal ) farklı olarak belirlenir. 6 ASARIM [3] 6. asarım Isı Yükü Isıtma profilleriyle ayarlanmış bütün öşeme yüzeyinin q F ısı yükü, L R boru toplam uzunluğu ile orantılıır: A F ısıtılan yüzey alanı, Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

9 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 709 q F = q L R (6) L R = A F / hesaplanmış boru uzunluğuur (boru bükümlerine ikkate alınmamıştır). Bir tali alan kullanılığına q, tali alan (A R ) ve oturma alanı (A A ) üzerineki yüzey alanına göre ağıtılmalıır. q A A R A qr qa (7) AF AF 6.3 asarım Isıtma Ortamı Debisinin Belirlenmesi Bir ısıtma çevriminin tasarım ısıtma ortamı ebisi (m H ) aşağıaki gibi hesaplanır: A F q Ro h u m H (3) s csu Ru q Ru Döşeme malzemesinin üst tarafınaki ısı geçiş irenci, R o R R o, B Su u (4) Buraa; / α= 0,093 m 2 K/W ır. Alt taraftaki ısı geçiş irencinin toplamı: R u = R λ,yal +R λ,tavan +R λ,sıva +R α,tavan (5) Buraa R α,tavan = 0,7 m 2 K /W ir. (Not: Stanartta R λ,tavan olarak verilmiştir.) 7 ali Bölgeler Arttırılmış yüzey sıcaklığına (en yüksek 35 o C a kaar) sahip A R tâli alanlar, genellikle, bir oanın en fazla m kalınlığa sahip ış uvarları boyunca yerleştirilir. Mae 6 a tarif eiliği gibi, bu alanların tasarımı, y,mak h = 5 K (Şekil ) için en büyük sınır eğrisi yarımıyla yapılır. Bölüm 4: esisat Yalıtım Katmanları, Çevre Yalıtım Banı Yalıtım katmanları Yalıtım katmanları, öşemeen ısıtma yapısı altınaki ısıl şartlara bağlı olarak Çizelge e belirtilen en üşük ısıl irence sahip olmalıır. Çizelge. Döşemeen ısıtma sisteminin altınaki yalıtım katmanlarının en üşük ısıl irenci m 2 K/W Isıtılan Isıtılmayan veya Dış ortam oa altına aralıklı ısıtılan oa altına veya oğruan zemine *) Dış tasarım sıcaklığı Dış tasarım sıcaklığı 0 o C > -5 o C Dış tasarım sıcaklığı -5 o C > -5 o C 0 o C Isıl irenç (m 2 K/W) 0,75,25,25,50 2,00 *) Zemin su seviyesi 5 m oluğuna, bu eğer artırılmalıır. Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

10 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 70 Örnek Uygulama Kaynak [] eki örnek ev, ıştan ışa 9 m enine, 0 m boyuna, 5,5 m yüksekliğine, iki katlı, 3. erece gün bölgesine bulunan bir konut binası göz önüne alınsın. Duvarlara, tuğla ve betonarme üzerine ış taraftan uygulanan ve ısı iletim katsayısı yal = 0,04 W/mK olan yalıtım malzemesinin kalınlığı, 6 cm ir. Pencereler çift camlı, plastik oğramalı, 2 mm boşlukluur. Çatıya, ısı iletim katsayısı yal = 0,04 W/mK ve kalınlığı 2 cm olan yalıtım malzemesinen öşenmiştir. oprak temaslı öşeme ve ısıtılmayan hacim üzerine ise yine ısı iletim katsayısı yal = 0,04 W/mK ve kalınlığı 8 cm olan yalıtım malzemesi uygulanmıştır. Dış kapı ağaçtan yapılmıştır. Kaynak [] e bu binanın S 825 e göre yalıtım projesi ve S 264 e göre yapılmış ısı kaybı projesi verilmiştir.,[4]. Çizelge 3. S Örnek binanın öşemeen ısıtma hesabı ve Çizelge A,A2,A3, A4 Veri : Çizelgeler S Çizelge A Döşeme kaplama faktörü a B Isı akısı ) q" W/m 2 80 R λb W/m 2 K 0 0,05 0, 0,5 Oa sıcaklığı 2) h C 20 λ E (W/mK) a B Isıtma alanı A m 2 5 2,96 0,833 0,64 0,59,5,22 0,797 0,68 0,505 Isıtma suyu giriş,2,058 0,764 0,598 0,49 sıcaklığı 3) sg C 50 Suyun özgül ısısı cp J/kgK 480 0,734 0,579 0,478 Döşeme altı sıcaklığı u C 6 0,8 0,924 0,692 0,553 0,460 0,6 0,82 0,632 0,54 0,433 Boru ış çapı 4) mm 7 Et kalınlığı 4) s mm 2 Çizelge A2 A ve C için boru aralık faktörü Boru isı iletim kat 5) W/mK 0,35 R λb W/m 2 K 0 0,05 0, 0,5 Boruya bağlı katsayı 6) B W/m 2 K 6,7 α,23,88 I,56,34 Boru yerleştirme aralığı 7) m 0, Boru üzerine tabaka kalınlığı S u m 0,025 ÇİZELGE A3 Kaplama faktörü a u Boru üzerineki R B 0 0,05 0, 0,5 tabaka ısı iletim kat 8) λ u W/mK m 2.K/W Yalıtım kalınlığı S yal m 0,02 (m) a u Yalıtım ısı iletim kat 8) λ yal W/mK 0,035 0,05,069,056,043,037 Döşeme kaplama 0,075,066,053,04,035 iletim irenci 3) R λb m 2 K/W 0, Şap ısı iletim kat 8) λ E W/mK,2 0,,063,05,039,0335 Döşeme altı sıva kal. Ss m 0,02 0,5,057,046,035,0305 Sıva ısı iletim kat λs W/mK 0,2,05,04,035,0275 avan iletim irenci R λt m 2 K/W 0,7 0,225,048,038,0295,026 Döşeme üstü ısı 0,3,0395,03,024,02 taşınım katsayısı 9) α t W/m2K 0,8 Döşeme altı ısı taşınım irenci 0) /α alt m 2 K/W 0,7 0,375,03,024,08,06 Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

11 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 7 Hesap Örnek Bina [] Salon ış çevrim Çizelge A4 Boru ış çapı faktörü Ortalama yüzey sıcaklığı ) R y C 27,35 B 0 0,05 0, 0,5 m 2 K/W 2 Döşeme kaplama faktörü 2) a (m) B 0,598 a D 3 Boru aralık faktörü 3) a,56 0,05,03,03,02,0 4 Kaplama faktörü 4) a u,039 0,075,02,09,06,04 5 Boru ış çap faktörü 5) a D,022 0,,029,025,022,08 6 m 0,05<<0,375 m 6) -0,33 0,5,04,034,029,024 7 m u Su>0,05m 7) 2 0,2,046,04,035,03 8 m D 0,0<D<0,03 8) -0,75 0,225,049,043,038,033 9 Ortalama sıcaklık farkı 9) Δ 0,3,053,049,044,039 H C 9,73 0 Isıtma suyu önüş sıcaklığı 20) 0,375,056,05,046,042 s C 32 Su giiş, çıkış sıcaklık Δ fakı sg - s C 8 s ) Eşitlik 7, S Şekil Döşeme üstü ısı geçiş 2 irenci 2) R o m 2 2) K/W 0,263 S 264 3) S Şekil 3 Yalıtım irenci 22) R y m 2 K/W 0,57 4) Boru stanartları (. Giriş) 4 Sıva iletim irenci 23) R s m 2 5) K/W 0,034 S Çizelge A.5 6) S Eşitlik 4 Döşeme altı ısı geçiş 5 irenci 24) R u m 2 7) K/W 0,923 S Eşitlik 5 8) 6 Aşağı geçen ısı 25) q" a W/m 2 S ) S Eşitlik 4 7 oplam ısı ) q W/m 2 0) 88 S Eşitlik 5 8 Sıcak su ebisi 25) ) m H kg/s 0,0082 Eşitlik 3 ; Kaynak [] S S Şekil A. 9 Sıcak su ebisi m H kg/h 29,6 2) S Çizelege A. 3) S Çizelege A.2 Su yoğunluğu ρ kg/m 3 4) 99 S Çizelege A.3 5) S Çizelege A.4 Su inamik vizkozitesi ν Pas 0,0006 6) S Eşitlik 5 7) 20 Hız V m/s 0,06 S Eşitlik 6 8) 2 Re 26) S Eşitlik ) S Eşitlik 4 22 Sürtünme katsayısı 27) 20) f 0,05 S Eşitlik 23 Boru boyu 28) 2) L m 54 S Eşitlik 4 22) 24 Basınç kaybı 29) Rλ,yal =S yal/λyal ΔP Pa ) Rλ,yal =S sıva/λsıval 24) S Eşitlik 5 Çizelge 4. S 264 ve eski metot a [] göre yapılan 25) S Isıl şartlar qu=0,q öşemeen ısıtma hesaplarının karşılaştırması 26) Re=V/ν 27) f=64/re Re<2300 f=0,36/re 0,25 Salon ış 28) S asarım ısı yükü C,kg/h,Pa s m ΔP L=A/+4 S 264 Boru 7 x , ) 2 L V P f Kaynak [] Boru :5 x s 2 Fark % Bilimsel/eknolojik Çalışmalar

12 X. ULUSAL ESİSA MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ 3/6 NİSAN 20/İZMİR 72 Çizelge 4. (evam). Döşemeen ısıtma hesaplarının tüm bina için karşılaştırması Diğer oa a B,a,a u,a D, m,m u,m D C,kg/h,Pa Salon iç q =50W/m 2 h =20C A=9 m 2, =0,3 m, R λb =0, m 2 K/W 0,598,,56,,024,044,-0,33,2,-0,75 s m ΔP üz s Yatak oası q =66W/m 2 h =20C A=6,3 m 2, =0,2 m, R λb =0, m 2 K/W 0,598,,56,,035,,035,-,67,2,-0,75 m ΔP üz s Banyo q =75W/m 2 h =24C, A=7 m 2, =0, m, R λb =0,05 m 2 K/W 0,764,,88,,05,,025, -0,33,2,-0,75 m ΔP s Çalışma oası q =99 W/m 2 h =20C A=9,9 m 2, =0, m, R λb =0, m 2 K/W 0,598,,56,,039,,022, -0,33,2,-0,75 Mutfak q =W/m 2 h =20C, A=7,4 m 2, =0, m, R λb =0,05 m 2 K/W 0,764,,88,,05,,025, -0,33,2,-0,75 m ΔP üz s m ΔP ü S Boru 7 x 2 Kaynak [] 0 Boru :5 x Fark % z SONUÇ Döşemeen ısıtma hesaplarının ve boru gibi elemanlarının seçiminin ve borular arası uzaklık gibi tasarım eğişkenlerinin stanart olarak yapılmasına büyük faya varır. Bu çalışmaa S EN 264 2, Şubat,2000, S EN Nisan 2006, S EN Nisan 2006 stanarının kullanılabilmesi için oluşturulan hesap metou ile önceki hesap metou Çizelge 3 te karşılaştırılmış, yüzey sıcaklığı ve boru boyu aynı eşitliklerle bulunuğunan karşılaştırma tablolarına konmamıştır. Basınç kayıpları üz boru kaybıır. Sıcak su önüş sıcaklığı ve buna bağlı olarak su ebisi için, R=0, m 2 K/W olan zeminlere aha yakın sonuçlar bulunurken, R=0,05 m 2 K/W olan ıslak zeminlere fark artmaktaır. Yeni stanartla verilen hesap metou aha etaylı oluğu için hesap yönteminin güvenirliliği aha fazla gözükmesine karşın aha fazla uygulama göz önüne alınarak incelenmesine gerek varır. KAYNAKLAR [] O. F. Genceli, C. Parmaksızoğlu, Kalorifer esisatı, MMO/352/ [2] Ç. Yavuzel, M. Yılmaz, S.ürk, Döşemeen Isıtma Sistemi asarımı, İÜ Makina Fakülesi, BP, [3] S EN 264 : 2000, Döşemeen ısıtma Sistemler ve bileşenleri: Bölüm : arifler ve Semboller, S EN 264 2, Şubat,2000 Döşemeen ısıtma Sistemler ve bileşenleri: Isı gücünün belirlenmesi S EN Nisan 2006: Boyutlanırma, S EN Nisan 2006: esisat. [4] S 825, S 264,S EN ISO 02: 2009 Binalara Isı Köprüleri - Isı Geçişi Ve Yüzey Sıcaklıkları, S EN ISO 6946: 2009 S EN ISO 4683:2009 ÖZGEÇMİŞ İ. Cem PARMAKSIZOĞLU 975 İÜ Makina Fakültesi, Kuvvet-Isı Kolunu, 977 İÜ Makina Fakültesi, Enerji kolunu bitirmiştir. 985 yılına İÜ Makina Fakültesinen Doktor ünvanı almış, 989 yılına Doçent ve 2005 yılına Profesör olmuştur. Kısa ve uzun süreli olarak Sulzer (A.G.) İsviçre ve U.C. Lawrence Berkeley Laboratory e çalışmıştır. İÜ Makina Fakültesine CAD-CAM Merkezi Müürlüğü görevine bulunmuştur. Halen İÜ Makina Fakültesi Makina Mühenisliği bölümü, ermoinamik ve Isı ekniği Anabilim alına Profesör olarak çalışmaktaır. MMO/352/5 nolu Kalorifer esisatı kitabının yazarlarınan biriir. Bilimsel/eknolojik Çalışmalar