Yerçekimi her zaman en iyi seçenek değildir

Transkript

1 Yerçekimi her zaman en iyi seçenek değildir Ürün Müdürü Ralf Schomäcker Büyük miktarlarda toprak taşımak... Atık su boruları yerleştirmek ve kanalizasyon hatlarını taşımak... Beton zeminde kesme işlemleri uygulamak... Yerçekimi yardımıyla yapılan geleneksel atık su transferi maliyeti bakımından oldukça yüksek olabilir; durgun suya karşı hassasiyeti vardır ve yenileştirme yapılan binalarda kullanılması zordur. Grundfos Multilift gibi bir atık su istasyonu, yenilenmiş ya da sıfır bir binada atık su yönetimiyle ilgili çıkabilecek sorunlara etkili çözümler sunmaktadır. Montajı ve çalıştırılması oldukça kolay olan atık su transfer istasyonları ters akıntıya karşı koruma başta olmak üzere uzun ve sorunsuz bir çalışma garanti eder. Teknik Olarak Konuşmak Gerekirse bölümümüzde bu sefer atık su transfer istasyonlarının avantajlarından bahsediyoruz. Yazımızda, basınçlandırılmış kanalizasyon sistemlerinin ticari binalarda kullanılan yer çekimli sistemlerle nasıl birleştirilebileceği hakkındaki bilgilerin yanı sıra aldığınız istasyonun büyüklüğüne doğru bir şekilde karar verebilmek için gerekli bazı önemli noktaları da bulabileceksiniz. Görev: Bir binanın zemin kat seviyesindeki atık suyu yer çekimine bağlı olarak çalışan kanalizasyon hattına transfer etme. Geleneksel çözüm: Bina dışına derin bir atık su pitinin kurulması veya bodrum katındaki beton zeminin altına ulaşılması imkansız yer çekimi borularının döşenmesi. Binanın çevresindeki ve altındaki boru tesisatı için geniş çaplı bir kazı işlemi gerekmektedir. Derine inen pis su borularıyla yerçekimine bağlı geleneksel çözüm. Yeni çözüm: Zemin seviyesi altındaki tüm atık suyu toplayıp transfer etmek için ve binayı ters debiden kaynaklanan su taşkınlara karşı korumak için binanın içine bir Multilift atık su transfer istasyonu yerleştirilir. Basınç borusu çoğunlukla zemin seviyesinde seyreden maksimum ters debi seviyesinin üst kısmında bir döngü oluşturmalıdır. %100 güvenilir bu çözüm sayesinde su taşkınları sırasında binayı tahliye etme gerekliliği ortadan kalkacaktır çünkü Multilift atık suyu, su taşkını yaşanan yerin kanalizasyon hattına transfer etmeye devem edecektir. Zemin seviyesinin üstünde (maksimum ters debi seviyesi) oluşan atık su yerçekimi aracılığıyla doğrudan ana kanalizasyon hattına gönderilir. Aşağıdaki resme bakınız. Bir atık su transfer istasyonunun, atık suyu zemin üstünde konumlanan sıhhi sistemin yerçekimli pis su borusuna transfer etmesi. Atık su transfer istasyonu, en düşük zemin katı seviyesine veya bu seviyenin altına yerleştirilebilir. Grundfos Multilift gibi atık su transfer istasyonları hem yeni binalar hem de iyileştirme yapılmış binalar için çok sayıda avantaj sunar. Bu istasyonların kolay bir şekilde montaj edilebilmesi masrafların önemli ölçüde azalmasını sağlar. Söz gelimi bir marketin, zemin katında sağlık tesisleri bulunan bir restorana dönüştürüldüğünü düşünelim. Buradaki bir atık su transfer istasyonu zemin altındaki yeni sıhhi cihazlardan atık suyu toplar ve bu suyu zemin katı tavanının altındaki mevcut yerçekimi borusuna iletir. Bu sayede zemin katın beton tavanında yapılacak kesme işlemlerinden ya da yeni pis su boruları monte etmek

2 amacıyla bina dışına kazılacak bir kuyudan kaynaklanan masrafların önüne geçilebilir. Atık su transfer istasyonları Grundfos Multilift gibi atık su transfer istasyonlarının tank boyutları ve pompa performansları, özellikleri ne olursa olsun her çeşit binaya uygun hale getirilebilir. Binaların içinde kullanılmak üzere tasarlanan atık su transfer istasyonları fabrikadan monte edilmiş şekilde ve bağlı bir kontrolörle birlikte gelir. Bu da kurulum işlemini oldukça kolaylaştırır. Kurulumu tamamlamak için yapmanız gerekenler yalnızca üniteyi yerine Tablo 2: Tahliye üniteleri (DU) Ekipman Sistem 1 Sistem II Sistem III Sistem IV DU DU DU DU I/S I/S I/S I/S Lavabo, taharet musluğu 0,5 0,3 0,3 0,3 Tıpasız duş 0,6 0,4 0,4 0,4 Tıpalı duş 0,8 0,5 1,3 0,5 Su deposu olan tek parça klozet 0,8 0,5 0,4 0,5 Yıkama valfi olan klozet 0,5 0,3-0,3 Hamdemirden klozet 0,2* 0,2* 0,2* 0,2* Banyo 0,8 0,6 1,3 0,5 Mutfak lavabosu 0,8 0,6 1,3 0,5 Bulaşık makinesi (evde kullanım için) 0,8 0,6 0,2 0,5 Kapasitesi 6 kg ye kadar çamaşır 0,8 0,6 0,6 0,5 makinesi Kapasitesi 12 kg ye kadar çamaşır 1,5 1,2 1,2 1,0 makinesi 4,0 L su deposu olan WC ** 1,8 ** ** 6,0 L su deposu olan WC 2,0 1,8 1,2 to 1,7*** 2,0 7,5 L su deposu olan WC 2,0 1,8 1,4 to 1,8*** 2,5 9,0 L su deposu olan WC 2,5 2,0 1,6 to 2,0*** 2,5 Zemin ızgarası DN 50 0,8 0,9-0,6 Zemin ızgarası DN 70 1,5 0,9-1,0 Zemin ızgarası DN 100 2,0 1,2-1,3 * *kişi başına ** **izin verilmez *** ***ürün tipine göre değişir (yalnızca su deposunda sifon bulunduran WC ler için geçerlidir) - kullanılmıyor veya yeterli veri mevcut değil Not: Tablodaki değerler yalnızca hesaplama yapılabilmesi amacıyla belirtilmiştir. Değerlerin ürün standartlarındaki sıhhi ekipmanlara ait atık su tahliye oranlarıyla bir ilgisi yoktur.

3 koymak, giriş ve çıkış borularını bağlamak ve kontrolörü duvara takmaktır. Atık su transfer istasyonu tam otomatik olarak çalışır ve atık su tank içinde önceden belirlenen bir seviyeye ulaştığında transfer istasyonu da çalışmaya başlar. Özellikle de ticari bina uygulamaları için tavsiye edilen çift pompa ünitesindeki kontrolör pompaların dönüşümlü çalışmasını sağlar. Bu sayede pompalardan biri bakıma ihtiyaç duysa bile atık su sorunsuz bir şekilde transfer edilebilir. Sızıntıyı engellemek için Multilift atık su transfer istasyonları ve bu istasyonların tüm bağlantıları suya ve basınca karşı oldukça dayanıklı şekilde tasarlanmıştır. Sağlam tanklar atık suya dayanıklı polietilenden yapılmıştır ve sistemde koku oluşumunu engellemek için binanın tahliye sisteminden bir boşaltma borusu geçmektedir. Bir kere kurulduğu takdirde Multilift gibi bir atık su transfer istasyonu yıllar sürecek sorunsuz bir çalışmayı garanti eder in son aylarında piyasaya sunulması planlanan Multilift atık su transfer istasyonlarının yeni ürünleri güvenilirliği daha da arttıracak olup ayrıca kurulum, servis, ve bakım işlemlerini kolaylaştıracak birçok yeni özellik de sunmaktadır arasındaki tank boyutlarıyla ve 1,5 kw ile 2x10 kw arasındaki performans aralığıyla Multilift serisi tek ailenin yaşadığı küçük bir ev olsun veya büyük ticari binalar olsun her türlü binada atık su transferi yapabilmektedir. Alacağınız Multilift in büyüklüğüne karar verme Atık su transfer istasyonunun boyutlarına karar verirken atık su debisini, basınç borusunu ve çalışma noktasını hesaba katmanız gerekir. Şimdi bu faktörlerin hepsine teker teker bakalım. Öncelikle alacağınız atık su transfer istasyonunun transfer edeceği atık su hacmine karar vermeniz gerekmektedir. Uluslararası standart EN , bağlı sıhhi cihazlar sonucu bir binada oluşan atık su hacmini hesaplamak için bir tablo ve formül sunmaktadır. Tahliye edilen atık su sabit kalmayıp gün içinde değişir. Ayrıca atık su tahliye sisteminizin çok yüksek debi miktarlarıyla başa çıkabilecek şekilde tasarlanması önemlidir. EN tablosunda bulunan değerler en yüksek debiyi göz önüne almıştır. Tablo 2 deki boşaltma birimlerinizin (BB) hacimlerini toplayın. Elde ettiğiniz sonuç aşağıdaki formüle uygulanır: Atık su debisi % Q Saat Frekans faktörü K aşağıdaki tablodan belirlenebilir: Frekans faktörü ve atık su hacminin hesaplanması, Qww = K DU Qww = Atık su debisi (I/S) K = Frekans faktörü ΣDU = Tahliye Ünitelerinin Toplamı atık su transfer istasyonuna giren ve tahliye edilmesi gereken atık su debisini Qww belirlemek için kullanılır. Tablo 3: Tipik frekans faktörleri (K) Ekipmanların kullanılması aralıklı kullanım (örnek: evlerde, pansiyonlarda, ofislerde) 0,5 sürekli kullanım (örnek: hastanelerde, okullarda, restoranlarda, otellerde) 0,7 Yoğun kullanım (örnek: halka açık tuvaletler) 1, 0 özel kullanım (örnek: Laboratuvarlar) 1,2 İkinci adımda basınç borusunun büyüklüğüne karar vermek gerekmektedir. Bunun için de ihtiyaç duyulan basınç borusunun uzunluğunu, yüksekliğini ve boyutlarını bilmek gerekir. Şekil şu korelasyonu göstermektedir: k t

4 Tahliye borusuyla ilgili hesaba katmanız gereken nokta atık suyun yerçekimi yardımıyla akmadığı parçalardır. Her bir borunun çapını arttırdığınızda sürtünme kaybı 10,0 m H H tot H H geo v H p Hgeo = 4,0 m hesaplanan atık su debisine (Qww) denk gelmeli veya bu debinin üzerinde olmalıdır. Q da 2/3 oranında düşer. Yani daha büyük bir boru seçerek transfer işleminden tasarruf elde edebilirsiniz. Fakat aşırıya kaçmamak gerekiyor. Basınç borusu için kendi kendini temizleme işlevini sürdürebilmek için atık su minimum 0,7 m/s hızında akmalıdır. Üçüncü adımdaysa çalışma noktası kararlaştırılır. Hesaplanan atık su debisi Qww, basınç borusunun boyutları, uzunluğu ve jeodezik yükseklik boru eğrisini (aşağıdaki şekilde bulunan eğri 1) oluşturan faktörlerdir. Grundfos WebCAPS gibi bilgisayar kaynaklı programlar yukarıdaki parametreleri temel alarak boru eğrisini otomatik hesaplar ve aşağıdaki şekilde bulunan eğri 2 de gösterildiği gibi söz konusu uygulama için en ideal pompayı belirler. Çalışma noktası, pompa eğrisinin (2) ve boru eğrisinin (1) kesiştiği noktadır. Bu noktadaki boşaltma kapasitesi, Tank hacmini hesaplama Hesaba katılması gereken bir diğer konu da atık su transfer istasyonu tankının sınırlı bir hacme sahip olması ve tankın harici motorlarının aralıklı çalışacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. Motorların bu şekilde tasarlanmalarının nedeni soğutucu bir sıvının içine daldırılmıyor olmalarıdır. Başlama ve durma seviyeleri arasındaki efektif tank hacmi (Veff) ve pompanın aralıklı çalışma süresi pompa boyutunu etkileyen faktörlerdir. Bir pompanın aralıklı çalışma süresi 1 dakikada S3 %50 şeklindeyse pompa saatte 60 defa başlayacak/duracak ve 30 sn çalışmanın ardından 30 sn ara verecek şekilde tasarlanmış demektir. Benzer şekilde S3 özelliği 1 dk. için %30 ise pompa saatte 60 defa başlar/durur ve 18 sn çalışmanın ardından 42 sn ara verir.

5 Çalışma sırasında oluşan gerçek değerlerin genelde veri kağıtlarındaki değerlerden daha düşük olduğunu unutmayın. Bir saatlik çalışmanın ardından pompa sistem tarafından bir saatte oluşturulan atık suyu boşaltabilecek duruma gelir. İhtiyaçlarınıza uygun büyüklükte bir atık su transfer istasyonu seçmek ve pompanın sık sık başlaması/ durması sonucu termik şalterin kapanmasını engellemek için tank hacmi doğru bir şekilde hesaplanmalıdır. İhtiyaç duyulan asgari tank hacmi (Veff) şu şekilde hesaplanabilir: Veff = Qww (Qp - Qww) Qp Z Qp nin çalışma noktası olduğu yerde pompa hacmi (m3/h) ve z (1/h), pompanın saatteki başlatma adedine denk gelir. Tank hacmi, atık su debisi ve pompa performansı ile uyumlu olmalıdır. Seçtiğiniz tankın gereğinden büyük olmaması atık suyun tank içinde depolanma süresini mümkün olduğunca kısaltır ve böylece atık suyun neden olacağı tıkanmanın ve kirlenmenin önüne geçer. Unutmayın: Çift pompa iki kat daha fazla drenaj kapasitesi anlamına gelmez Çift pompalı bir atık su transfer istasyonu iki kat daha fazla drenaj kapasitesi sağlamaz. Sistemde bir çalışma arızası olduğunda pompaların %100 destek sağlaması için her iki pompa da debinin en üst noktasında tüm atık suyu tahliye edebilmelidir. Alınacak atık su transfer istasyonunun boyutlarına karar verirken pompaların paralel çalışma işlevi yalnızca olağan dışı durumlar (debinin çok yüksek olduğu zamanlar gibi) için hesaba katılmalıdır. Paralel çalışma drenaj kapasitesini iki katına ÇIKARMAZ çünkü yüksek debi tahliye borusundaki sürtünme kaybını ciddi oranda arttırır. İstasyonu doğru boyutlarda seçmek Grundfos çalışanları şu anda özellikle Multilift atık su transfer istasyonlarının seçilmesini ve hesaplanmasını kolaylaştıracak bir araç geliştiriyor. Doğru büyüklükte bir istasyon seçebilmek için bu araç tamamlanana kadar yukarıdaki bölümde anlatılan temel ilkeleri kullanabilirsiniz. Bu şekilde ister yenileme uygulanan projelerinizde isterse sıfır projelerinizde atık su yönetimiyle ilgili masraflardan istikrarlı bir şekilde tasarruf sağlayabilirsiniz. Kompakt performans Atık su transfer istasyonlarının sunduğu kompakt performans, geleneksel yerçekimi kaynaklı atık su tahliye sistemleriyle karşılaştırıldığında yatırım maliyetlerinizi azaltmanızı sağlar. Dahası en küçük atık su transfer istasyonları dahi kendinden büyük işleri başarıyla gerçekleştirebilir. Grundfos un ticari uygulamalar için geliştirdiği en ufak atık su transfer istasyonu (92 I efektif hacmi ve sadece 0,6 m2 karbon ayak iziyle Multilift MD istasyonu), sistemdeki iki pompadan en az birinin tam yükleme için seçilmesi durumunda litreye kadar atık su tahliye edebilir. Bu sayede pompalardan biri devreden çıktığında diğer pompa tam destek sağlayacaktır. Fakat pompaları dönüşümlü çalıştırılan küçük atık su transfer istasyonu en yüksek debi durumunda I/h ye kadar su boşaltabilecektir. Bu miktar saate 72 banyo küveti suyunun boşaltılmasına eşittir. H (m) Yeni boru sistemi 2 pompa Her bir paralel pompa Bir pompa Paralel iki pompa 1 pompa % 50 % % 100 Q (I/s)

6

7