T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) METAL TEKNOLOJİSİ

Transkript

1 T.C. MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI MEGEP (MESLEKÎ EĞİTİM VE ÖĞRETİM SİSTEMİNİN GÜÇLENDİRİLMESİ PROJESİ) METAL TEKNOLOJİSİ SU DEPOLARI VE GÜNEŞ ENERJİLİ KOLEKTÖRLER ANKARA 2006

2 Milli Eğitim Bakanlığı tarafından geliştirilen modüller; Talim ve Terbiye Kurulu Başkanlığının tarih ve 269 sayılı Kararı ile onaylanan, Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında kademeli olarak yaygınlaştırılan 42 alan ve 192 dala ait çerçeve öğretim programlarında amaçlanan mesleki yeterlikleri kazandırmaya yönelik geliştirilmiş öğretim materyalleridir (Ders Notlarıdır). Modüller, bireylere mesleki yeterlik kazandırmak ve bireysel öğrenmeye rehberlik etmek amacıyla öğrenme materyali olarak hazırlanmış, denenmek ve geliştirilmek üzere Mesleki ve Teknik Eğitim Okul ve Kurumlarında uygulanmaya başlanmıştır. Modüller teknolojik gelişmelere paralel olarak, amaçlanan yeterliği kazandırmak koşulu ile eğitim öğretim sırasında geliştirilebilir ve yapılması önerilen değişiklikler Bakanlıkta ilgili birime bildirilir. Örgün ve yaygın eğitim kurumları, işletmeler ve kendi kendine mesleki yeterlik kazanmak isteyen bireyler modüllere internet üzerinden ulaşılabilirler. Basılmış modüller, eğitim kurumlarında öğrencilere ücretsiz olarak dağıtılır. Modüller hiçbir şekilde ticari amaçla kullanılamaz ve ücret karşılığında satılamaz.

3 İÇİNDEKİLER AÇIKLAMALAR...iii GİRİŞ... 1 ÖĞRENME FAALİYETİ SU DEPOLARI Kesicilerin Tanımı Çeşitleri ve Kullanıldığı Yerler Kaldırmalı Kesiciler Kaydırmalı Kesiciler Tesisatın Tanımı Tesisat Çeşitleri Sıvı ve Gaz Tesisat Yapımında Kullanılan Boru Standartları Çelik Su Boruları Gaz Boruları Kazan Boruları Çelik Boru Bağlantı Elemanları Plastik Borular Deponun Tanımı Depoların Endüstrideki Yeri ve Önemi Depoların Yapımında Kullanılan Malzemeler Depo Resimleri UYGULAMA FAALİYETİ ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ÖĞRENME FAALİYETİ BASINÇLI KAZANLAR Kazanın Tanımı Kazanın Endüstrideki Yeri ve Önemi Kazan Yapımında Kullanılan Malzemeler Kazan Yapımında Dikkat Edilecek Hususlar Kazan Resimleri...18 UYGULAMA FAALİYETİ ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ÖĞRENME FAALİYETİ GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİ Güneş Enerjisinin Tanımı Güneş Enerjisi Kolektörleri Parabolik Kolektörler Düz Yüzeyli Kolektörler Güneş Enerjisi Tesisat Sistemleri Doğal Sirkülasyonlu Sistem Cebri Sirkülasyonlu (Pompalı) Sistem Sıcak Su Boyleri i

4 3.5. Sehpalar Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemlerinin Montajı Düz Yüzeyli Kolektör Yapma...36 UYGULAMA FAALİYETİ ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME MODÜL DEĞERLENDİRME CEVAP ANAHTARLARI KAYNAKÇA ii

5 AÇIKLAMALAR KOD ALAN AÇIKLAMALAR 521MMI245 Metal Teknolojisi DAL/MESLEK Çelik Yapılandırmacılığı MODÜLÜN ADI Su Depoları ve Güneş Enerjili Kolektörler MODÜLÜN TANIMI Bu modül su depoları, kazanlar ve güneş enerjili kolektörler konularının işlendiği bir öğrenme materyalidir. SÜRE 40/32 ÖN KOŞUL YETERLİK MODÜLÜN AMACI Basit Kaldırma ve Taşıma Araçları Modülünü almış olmak. Çeşitli su depoları ve güneş enerjili kolektörler yapmak Genel Amaç: Bu modül ile gerekli ortam ve ekipman sağlandığında tekniğe uygun olarak su depoları, basınçlı kazanlar ve güneş enerjili kolektörler yapabileceksiniz. Amaçlar 1-Tekniğe uygun olarak basit su depoları yapabileceksiniz. 2- Tekniğe uygun olarak basınçlı kazanlar yapabileceksiniz. 3- Tekniğe uygun olarak su dolaşımlı güneş enerjili kolektörler yapabileceksiniz. EĞİTİM ÖĞRETİM ORTAMLARI VE DONANIMLARI Ortam: Atölye ortamı ve gerçek çalışma ortamı. Donanım: Soğuk şekillendirme makine ve takımları, kaynak makineleri ve avadanlıkları, çelik ve bakır sac malzeme, çelik ve bakır borular, su boruları,boru bağlantı elemanları, kesiciler, cam ve cam elyafı. ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME Bu modül içerisinde her öğrenme ve uygulama faaliyetinden sonra yapılan ölçme ve değerlendirmeler ile kendi kendinizi değerlendirebileceksiniz. Modül sonunda öğretmeniniz tarafından yapılan uygulamalı testlerle, kazandığınız bilgi ve beceriler değerlendirilecektir. iii

6 1

7 GİRİŞ GİRİŞ Sevgili Öğrenci, Bu modülü başarıyla tamamladığınızda, metal teknolojileri alanı çelik yapılandırmacılığı dalında önemli konularından biri olan su depoları, basınçlı kazanlar ve güneş enerjili kolektörlerin yapımı ile ilgili bilgi ve becerilere sahip olacaksınız. Güneşte sadece bir saniyede üretilen enerji, insanlığın var olduğu günden bu güne kadar üretilen toplam enerjiden daha fazladır. Yerini hiçbir enerji kaynağının alamayacağı bu enerji, en temiz ve en ucuz enerjidir. Bilindiği gibi fosil yakıtlar ( kömür, petrol, gaz ) sınırlı ve çevre kirletici olup mevcut rezervlerin yıl arasında tamamen tükeneceği tahmin edilmektedir. Bunun farkında olan ülkeler geleceğe yönelik alternatif enerji kaynakları arayışına girmiştir. Bu alanda araştırma ve geliştirme faaliyetleri için önemli miktarda bütçeler ayrılmakta ve her geçen gün yeni gelişmeler kaydedilmektedir. Yapılan araştırmalar gelecekte enerji ihtiyacının karşılanmasında iki kaynağı ön plana çıkarmaktadır: Nükleer enerji ve güneş enerjisi. Bu çerçevede geliştirilen güneş enerjili sıcak su elde etmeye yönelik kolektörler, özellikle ülkemizde başarıyla kullanılmakta ve gelecekte de daha yaygın olarak kullanılacağı düşünülmektedir. Bu anlamda su depoları ve güneş enerjili kolektör yapımı önemli bir iş sahası haline gelmektedir. Bunu yanında sıvıların ve gazların depolanması, kullanıma hazırlanması ve istendiğinde kolayca erişilebilmesi için kullanılan basınçlı kazanların da endüstride yaygın bir kullanım alanı vardır. 1

8 2

9 ÖĞRENME FAALİYETİ-1 ÖĞRENME FAALİYETİ-1 AMAÇ Bu faaliyetle verilen bilgi ve beceriler doğrultusunda; uygun ortam sağlandığında tekniğe uygun olarak basit su deposu yapabileceksiniz. ARAŞTIRMA Sıvı ve gaz kesici ifadesi sizde ne gibi çağrışımlar yapıyor? Kafanızda ilk olarak oluşan imaj ve düşünceleri bir kâğıda yazınız. Daha sonra araştırma yaparak sıvı ve gaz kesicilerin nerelerde kullanıldığını öğrenin ve kâğıda yazdıklarınızla karşılaştırınız. Son olarak bunları sınıfta arkadaşlarınızla paylaşın. 1. SU DEPOLARI 1.1. Kesicilerin Tanımı Sıvı, buhar ve gaz gibi maddelerin akışını kontrol için kullanılan elemanlara kesici denir. Kesiciler genel olarak şu amaçlar için kullanılır: Sıvı ve gazlara yol vermek. Sıvı ve gazların yolunu kesmek. Akıcı miktarını ayarlamak. Akış yönünü değiştirmek. Basınçlarını ayar etmek Çeşitleri ve Kullanıldığı Yerler Kesiciler su depoları, kazanlar ve güneş enerjili kolektörler dışında su tesisatlarında, kalorifer tesisatlarında,doğal gaz tesisatlarında vb yerlerde sıkça kullanılan elemanlardır. Genel olarak kesicileri iki ana guruba ayırabiliriz Kaldırmalı Kesiciler Akışkana yol veren parça, kalkma hareketi yapar. Çeşitleri şunlardır. Ventiller: Ventiller genellikle yüksek basınçlı akışkanlara yol vermeye yarayan kesicilerdir. Ventil yapımında amaca göre dövme çelik, çelik döküm, Prinç veya bronz kullanılabilir. Ventiller kullanılacakları sisteme göre çok çeşitli özelliklerde yapılır. Başlıcaları şunlardır. Otomatik Ventiller (Çekvalf): Otomatik çalışan ve akışkanın geri akmasını önleyen ventillerdir. Akışkan kendi basıncı ile ventili açar ve akar. İletilen, akışkanın pompalanması durduğunda ventil akışı keserek geçmiş olan akışkanın geri akmasını önler. Resim

10 Emniyet Ventilleri:Yüksek basınçlı su,buhar,gaz,hava benzeri akışkanların basıncı istenilen değeri aştığı zaman sistemde birçok zararlar meydana gelebilir.bu durumda sistemde zararlı basınca sebep olan akışkan fazlasına otomatik olarak yol veren emniyet ventilleri kullanılır. Akışkan basıncı, ayarlı sınırı aşınca ventil açılarak, fazla basınç düşürülür.(bkz resim 1.2,1.3,1.4) Resim 1.2 Resim 1.3 Resim 1.4 Basınç Düşürücü Ventiller: Akışkanlar çoğu kez kullanılacakları yerlere yüksek basınç altında depolanarak sevk edilirler.kullanıldıkları yerlerde bunların basıncını istenilen basınca düşürmek için basınç düşürücü ventiller kullanılır.(bkz. Resim 1.5) Resim 1.5 Flatör(Şamandıralı Ventil):Genellikle depolarda kullanılan ventillerdir. Depodaki sıvı ayarlanan seviyeye geldiğinde flatör akışkanı keserek deponun taşmasını engeller.seviye düştüğünde tekrar akışkana yol verir. Resim 1.6 Ventiller çabuk açılıp kapanabilir ve yapımları kolaydır. Ancak akıcıların ventil içinde yön değiştirmeleri büyük ölçüde basınç ve hız kaybına sebep olur. 4

11 Klapeler:Bir ucundan veya ortasından gövdeye oynak şekilde birleştirilmiş, iki yüzüne gelen basınçların farkı ile, bir açı altında kalkıp inerek akışkanlara yol veren veya onların yollarını kesen elemanlara klape denir. Klapeler otomatik olarak çalışır. Resim 1.7 Resim 1.8 Akışkanın basıncına ve sıcaklığına göre klapenin gereci tespit edilir. Klapeler genellikle yapıldıkları gereçlere göre adlandırılırlar. Örneğin,madeni klapeler,kösele klapeler,kauçuk klapeler vb gibi. Madeni klapeler yüksek basınçlı ve sıcak akışkanların naklinde, kösele klapeler 30 C'yi geçmeyen sıcaklıkta asitsiz az basınçlı sıvı akışkanların naklinde, kauçuk klapeler ise fazla zorlanmayan yerlerde kullanılır Kaydırmalı Kesiciler Akışkana yol veren parça, kayma hareketi yapar. Çeşitleri şunlardır; Vanalar: Diğer kesicilere göre boyutları daha büyüktür. Bu nedenle geçiş debisi büyük olan yerlerde kullanılır. Vanalarda akışkanı yönlendirme işini gövde içerisinde kızaklı bir disk sürgü yapar. Akışkanı kesmeye yarayan yüzeyler birbirleri üzerinde kayarlar. Resim 1.9 Resim

12 Vanaların akıcı yolları düz olduğundan, ventillerdeki gibi akışkanın basınç ve hız kaybına sebep olmaz ancak yapımı zordur. Ayrıca sürtünen konik yüzeylerde çabuk aşınma olur, bunların tamiri zordur. Musluklar: Çabuk açılıp kapanabilen kesicilerdir. Küçük tesislerde ve evlerde kullanılır. Musluk gövdesindeki delikli mil veya küre, ekseni etrafında dönerek akışkana yol verir. Açma kapama işlemi yapan musluklardan başka, akış yönünü değiştiren musluklarda vardır. Resim 1.11 Resim 1.12 Musluklar buhar ve kirli, tortulu akıcıların sevkine uygun değildirler. Vanalar gibi muslukların da akıcı yolları düzdür Bu nedenle musluk içinde basınç ve hız kaybı olmaz. Ucuzdur ve tamiri kolaydır. Bütün kesiciler de sızdırmazlığın sağlanması önemli olup kesici yüzeylerin alıştırılması ve yapısına göre contalanması gerekir Tesisatın Tanımı Sıvı,gaz,buhar gibi akışkanların üretildikleri veya depo edildikleri yerden tüketim yerlerine ulaşımları için döşenen boru hatlarına tesisat denir Tesisat Çeşitleri Genel olarak tesisatları ikiye ayırmak mümkündür İç tesisat:yapıların iç kısımlarına döşenen su,yangın,gaz vb tesisatlara iç tesisat denir. Dış tesisat:yerleşim yerlerindeki hava gazı,temiz su, kanalizasyon tesisatı gibi genel kullanım amaçlı tesisatlara dış tesisat denir. Ayrıca tesisatları kullanım amaçlarına göre de sınıflandırabiliriz. Temiz su tesisatı Sıcak su tesisatı Gaz tesisatı Pis su tesisatı Yangın tesisatı 6

13 1.5. Sıvı ve Gaz Tesisat Yapımında Kullanılan Boru Standartları Çelik Su Boruları Temiz su tesisatında kullanılan çelik borular dikişli ve dikişsiz olarak iki şekilde üretilir. Genellikle küçük çaplı borular dikişli, büyük çaplı borular ise dikişsiz olarak kullanıma sunulur.su tesisatlarında kullanılan borular ayrıca korozyona karşı önlem olarak galvanizlenirler. Çelik Su Boruları Üretim Aralığı Dış Çap: mm Et Kalınlığı:2mm-12mm Boy: Standart 6m dir Üretim Standartları Boru Üretim Standartları TS 301/ , TS 1997, TS 416, DIN , DIN 1626, ISO 65, BS 1387, ASTM A-53, NFA , UNI 8863 Galvanizleme Standartları TS 914, EN 10240, EN ISO 1461 (BS 729), ASTM A-53, A-90, NFA , UNI 5745 Tablo 1.2: TS 301 / 3 DIN 2440 orta seri su boruları ANMA DIŞ ÇAP d1 ET AĞIRLIK (kg/m) ÇAPI DN KALINLIĞI mm İnç Min. Ort. Max. s Dişsiz Dişli Galvanizli mm mm mm mm Manşonsuz Manşonlu 15 ½ ¾ / / / Not: Galvanizli çelik su boruları iç çaplarına göre anılır ve iç çap ölçüleri parmak cinsinden olur. 1"=25.4mm 7

14 Gaz Boruları Gaz tesisatlarında kullanılan, siyah boru olarak adlandırılan çelik borulardır. Gaz tesisatlarında kullanılan borular galvanizlenmez. Üretim Aralığı Dış Çap:21.3 mm mm Et Kalınlığı:2.80mm-9.50mm Boy:Standart 6m Üretim Standartları API 5L, TS EN , DIN Tablo 1.2: Standart gaz boruları Anma Çapı Et Test kalınlığ Basıncı Inc mm ı mm Kg/c m² ½ ¾ ¼ ½ ½

15 Kazan Boruları Kazan boruları yüksek basınç altında çalıştıkları için üretiminde özel kalite çelik malzeme kullanılır; iç çapak alınır, tavlanır ve %100 manyetik testten (Eddy Current ve Ultrasonik test) geçirilir. Üretim Aralığı Dış Çap:21.3 mm mm Et Kalınlığı:.2 mm 4.5 mm Boy:7m (standart) Kazan Boruları Üretim Standartları DIN 17177, ASTM A-178, TS EN Anma Çapı Et Kalınlığı mm inc ½" ¾" " ¼" ½" " ½" " Çizelge 1.3: Standart kazan boruları 9

16 Kazan Boruları Kullanım Sınırları İşletme Basıncı:63.5 mm dış çapa kadar 80 bar, 63.5 mm dış çaptan sonra 32 bar İşletme Sıcaklığı:Maks. 450 ºC Çelik Boru Bağlantı Elemanları Çelik boruların bağlantısında kullanılan bazı elemanları aşağıdaki resimlerde görebilirsiniz. Resim 1.13:Dirsek Resim 1.14:Kuyruklu dirsek Resim 1.15:Nipel Resim 1.16:Manşon Resim 1.17:Te Resim 1.18:Rakor Resim1.17:Tapa Resim 1.18:Lüle Resim 1.19:Kruva 10

17 1.6. Plastik Borular Plastik sanayinde yapılan çalışmalar sonunda sert plastik boru ve bağlantı parçalarının güvenle su ve ısıtma tesisatlarında kullanılmaları gerçekleştirilmiştir. Temiz su tesisatında kullanılan plastik borular, polipropilen random plastiğinden yapılır. Soğuk suda 20 atü, sıcak suda 10 atü işletme basıncına dayanıklıdır. Korozyondan etkilenmez.uzama katsayıları yüksektir.işçiliği kolaydır.sıcak birleştirme (fizyoterm) yöntemiyle parçalar birbirine eklenir. Yeşil, gri, mavi gibi çeşitli renklerde üretilirler. Yapılan birleştirmeler dönüş, kol alma ve demir boruya geçiş parçalarıyla gerçekleştirilir. Plastik (polipropilen) borular galvanizli çelik boruların aksine dış çaplarına göre adlandırılır. Aşağıdaki çizelge 1.4 te plastik boruların anma çapları verilmiştir. Plastik borularda yön değiştirme, kol alma ve ek yapma işlemlerinde bağlantı parçaları kullanılır. Bağlantı parçaları, plastik boruyla aynı malzemeden imal edilir. İnç ½" ¾" 1" 1 ¼" 1 ½" 2" mm Çizelge 1.4:Standar plastik boru ölçüleri Plastik Boruların Uygulama Standartları TS TS TS 9937 TS 9937/DIN 8078 Sıcak su ve zeminden ısıtma sistemlerinde kullanılan plastik boru ve ekleme parçaları Plastik boru ekleme parçaları (polipropilenden) Plastik borular (polipropilenden, genel amaçlı) Polipropilen borular (genel kalite gereksinimleri, test metotları) TS 9937'ye göre Darbe Mukavemeti Kırılmaz İç Basınç Test 20 C'de (δ 0 =16 N/mm²) 65 bar, 1 sa. basınç uygulanır. Uygulaması 95 C'de (δ 0 =2.9 N/mm²) 33 bar, 1000 sa. basınç uygulanır. Boyca Değişim En fazla %2 11

18 Resim 1.20: Plastik borular Plastik boru birleştirme parçaları Plastik boru birleştirme parçalarından bazılarını aşağıdaki resimlerde görebilirsiniz Resim 1.21: 45 Dirsek Resim 1.22: 90 Dirsek Resim 1.23:Dirsek iç dişli Resim 1.24:Dirsek dış dişli Resim 1.25:Geçme T dış dişli Resim 1.26:T Parça Resim 1.27:Sıva altı vana Resim 1.28:Kapama başlığı 12

19 1.7. Deponun Tanımı Katı maddelerin ve akışkanların, gerektiğinde kullanılmak için bekletildikleri kapalı hacimlere depo denir Depoların Endüstrideki Yeri ve Önemi Daha ziyade sıvıların depolanmasında kullanılan depoların kullanımı gittikçe yaygınlaşmaktadır. Evlerde, sanayide, iş yerlerinde sıvıların güvenilir bir şekilde depolanması ve istenildiğinde kolayca erişilebilmesi ihtiyacı beraberinde çok çeşitli depo tasarımlarını getirmiştir. Özellikle de temiz suyun depolanması önemli bir iş kolu haline gelmiştir Depoların Yapımında Kullanılan Malzemeler Depo yapımında ağırlıklı olarak çelik malzeme kullanılmaktadır.ancak günümüzde plastik ve kompozit malzemelerden yapılan depolar da yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır Depo Resimleri Aşağıda Şekil 1.1 de güneş enerjili su ısıtma sistemlerinde kullanılan bir su deposunun kesit resmini görüyorsunuz. Şekil 1.1:Su deposu 13

20 UYGULAMA FAALİYETİ UYGULAMA FAALİYETİ Su deposunun yapım resmini çizerek atölye imkanlarına göre istediğiniz ölçekte yapınız. Kullanılacak Malzemeler Depo gövde ve kapaklar, üst kapak tutamağı ve boru çıkışları İşlem Basamakları İstenilen su deposunun resmini çiziniz. Belirlenen paslanmaz sac malzemeyi (Paslanmaz sac yoksa galvanizli sac veya DKP sacta kullanılabilir) resimdeki ölçülerde markalayarak kesiniz. Resimde verilen ölçülere göre malzemeyi silindirde bükünüz. Bükülen yerleri birleştirerek kaynak ile puntalayınız. Deponun ölçülerini çizilen resme göre kontrol ediniz. Atölye imkanlarına göre TİG, MİG veya örtülü elektrotla kaynatınız. Kapak ve bağlantı manşonlarını hazırlayarak kaynatınız. Kaynakların temizliğini ve sızdırmazlık kontrollerini yapınız. DKP sac kullandıysanız antipas ve son kat boya işlemi yapınız. Uyarılar Sac malzemelerle çalışırken eldiven kullanınız. Giyotinde kesme yaparken dayamayı kontrol ediniz. Silindirde bükme yaparken birkaç kişi birlikte çalışınız. Kaynak yaparken mutlaka maske kullanınız. 14

21 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME A. OBJEKTİF TESTLER (ÖLÇME SORULARI) Aşağıdaki cümlelerin başındaki boşluğa doğru için (D) yanlış için (Y) harfini koyunuz. (...)1) Sıvı, buhar ve gaz gibi maddelerin akışını kontrol için kullanılan elemanlara kesici denir. (...)2) Kaldırmalı kesicilerde akışkana yol veren parça, kayma hareketi yapar. (...)3) Vana, kaydırmalı bir kesicidir. (...)4) Ventil, kaydırmalı bir kesicidir. (...)5) Sıvı, gaz, buhar gibi akışkanların üretildikleri veya depo edildikleri yerden tüketim yerlerine ulaşımları için döşenen boru hatlarına tesisat denir. (...)6) Yapıların iç kısımlarına döşenen su, yangın, gaz vb tesisatlara iç tesisat denir. (...)7) Yerleşim yerlerindeki hava gazı, temiz su, kanalizasyon tesisatı gibi genel kullanım amaçlı tesisatlara dış tesisat denir. (...)8) Çelik su borularının boyları standart olarak 7 m dir. (...)9) Galvanizli çelik su boruları dış çaplarına göre anılır ve dış çap ölçüleri parmak cinsinden olur. (...)10) Plastik (polipropilen) borular galvanizli çelik boruların aksine iç çaplarına göre anılır. (...)11) Katı maddelerin ve akışkanların gerektiğinde kullanılmak için bekletildikleri kapalı hacimlere depo denir. DEĞERLENDİRME Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz 15

22 B. UYGULAMALI TEST Yaptığınız uygulamayı kontrol listesine göre değerlendirerek, eksik veya hatalı gördüğünüz davranışları tamamlama yoluna gidiniz. KONTROL LİSTESİ DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ EVET HAYIR İstenilen su deposunun yapım resmini tüm ayrıntıları gösterecek şekilde (görünüşler, gövde ve kapakların açınım resimleri, gerekli açıklama resimleri, parça ve malzeme listesi vb) çizdiniz mi? Belirlenen sac malzemeyi resimdeki ölçülerde markalayarak kestiniz mi? Resimde verilen ölçülere göre silindirde büktünüz mü? Bükülen yerleri birleştirerek kaynak ile puntaladınız mı? Deponun ölçülerini çizilen resme göre kontrol ettiniz mi? Parçaları gerekli güvenlik önlemlerini de alarak kaynattınız mı? Kapak ve bağlantı manşonlarını hazırlayarak kaynatınız mı? Kaynakların temizliğini ve sızdırmazlık kontrollerini yaptınız mı? DKP sac kullandıysanız antipas ve son kat boya işlemi yaptınız mı? DEĞERLENDİRME Yaptığınız değerlendirme sonunda hayır şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Eksiklerinizi araştırarak ya da öğretmeninizden yardım alarak tamamlayabilirsiniz. Cevaplarınızın tamamı evet ise bir sonraki faaliyete geçiniz. 16

23 ÖĞRENME FAALİYETİ-2 ÖĞRENME FAALİYETİ-2 AMAÇ Bu faaliyet sonucunda uygun ortam ve ekipman sağlandığında tekniğe uygun olarak basınçlı kazan yapabileceksiniz. ARAŞTIRMA Basınçlı kazanlara ait TSE normlarından birini temin ederek inceleyiniz, dikkatinizi çeken noktaları sınıfta arkadaşlarınızla paylaşınız. 2. BASINÇLI KAZANLAR 2.1. Kazanın Tanımı Akışkan ve gazların yüksek basınç altında depolanması veya kullanıma hazırlanması için çelikten yapılan kapalı hacimlere kazan denir Kazanın Endüstrideki Yeri ve Önemi Akışkanların ve gazların endüstride yaygın bir kullanım alanı vardır.dolayısıyla bu akışkan ve gazların kullanıma hazırlanması ve depolanması yüksek basınçlara dayanıklı kapalı hacimlere ihtiyaç doğurmuştur.bu ihtiyaç çerçevesinde farklı kullanım alanlarına yönelik kazanlar tasarlanmakta ve üretilmektedir.sıcak su elde etmek için kullanılan kalorifer kazanları, güneş enerji sistemlerinde kullanılan boylerler,buhar kazanları farklı kullanım yerlerine örnek olarak verilebilir. Resim Kazan Yapımında Kullanılan Malzemeler Kazanlar yüksek basınçlara maruz kaldıkları için yapımında çelik malzeme kullanılır. Kullanılacak çelik malzemenin mekanik özellikleri en az TS 2162 Fe37-2 için belirtilenlere uygun olmalıdır. 17

24 2.4. Kazan Yapımında Dikkat Edilecek Hususlar Kazanların gövdeleri çelik sacların silindirde kıvrılması ile elde edilmelidir. Levhanın silindir şekline getirilmesi soğuk olarak yapılmalıdır. Kısmen de olsa tavlama kesinlikle yapılmamalıdır. Sac boylarının el vermediği durumlar hariç kazan gövdesi, gömlek ve kapaklar tek parçadan yapılmalıdır. Kaynak edilecek yerlere gerekli kaynak ağzı açılmalıdır. Kaynak dikişleri yalnız bir taraftan atılmalıdır. Kaynak ağızlarının açılması ve kaynak dikişinin çekilmesinde TS 3473 ve TS 497 de belirtilen esaslara uyulmalıdır. Kazanların iç ve dış yüzeylerinde korozyona karşı koruyucu tedbirler alınmalıdır. Yüzeylere galvaniz kaplanması halinde anma çinko miktarı en az 381 g/mm² olmalıdır. Kazanlar kullanılmadan önce çekme ve sızdırmazlık deneyinden geçirilmelidir 2.5. Kazan Resimleri Güneş enerjili su ısıtma sistemlerinde kullanılan kazanlar(boyler)modülümüzle daha yakından ilgili olduğu için burada iki farklı boylerin kesit resimlerini göreceksiniz. Şekil 2.1:Serpantinli ısı eşanjörlü sıcak su hazırlama kazanı (boyler) Şekil 2.2:Çift cidarlı (gömlekli) sıcak su hazırlama kazanı (boyler) 18

25 UYGULAMA FAALİYETİ UYGULAMA FAALİYETİ Sabit kapaklı çift cidarlı (gömlekli) sıcak su hazırlayıcı kazanın (boyler) yapım resmini çizerek atelye imkanlarına göre istediğiniz ölçekte yapınız. Kullanılacak Malzemeler Kapaklar,gövde ve gömlek, çıkışlar İşlem Basamakları İstenilen basınçlı kazanın resmini çiziniz. Basınca dayanıklı yüksek mukavemetli paslanmaz sac malzemeyi (eğitim amaçlı galvanizli sac veya DKP sac da kullanılabilir) resimdeki ölçülerde markalayarak kesiniz. Resimde belirtilen ölçülerde silindirde bükme yaparak silindirik yan duvarları ve gömleği hazırlayınız. Bükülen yerleri birleştirerek kaynak ile puntalayınız. Kazanın ölçülerini çizilen resme göre kontrol ediniz. Kaynatma işlemini atelye imkanlarına göre TİG, MİG kaynağı veya örtülü elektrot kaynağı ile yapınız. Kaynakların temizliğini ve sızdırmazlık kontrolünü yapınız. DKP sac kullanılmışsa astar boya ve son kat boya işlemini yapınız.. Uyarılar Sac malzemelerle çalışırken mutlaka eldiven kullanınız. Kesme ve bükme işlemlerini birkaç kişi birlikte yapınız. Kaynak işlemleri sırasında mutlaka maske kullanınız. 19

26 ÖLÇME ÖLÇME VE VE DEĞERLENDİRME DEĞERLENDİRME A- OBJEKTİF TESTLER (ÖLÇME SORULARI) Aşağıdaki cümlelerin karşısındaki boşluğa doğru için (D) yanlış için (Y) harfini koyunuz. (...)1) Akışkan ve gazların yüksek basınç altında depolanması veya kullanıma hazırlanması için çelikten yapılan kapalı hacimlere depo denir. (...)2) Kazanlar yüksek basınçlara maruz kaldıkları için kazan yapımında çelik malzemeler kullanılır. (...)3) Sac boylarının el vermediği durumlar hariç kazan gövdesi,gömlek ve kapaklar tek parçadan yapılmalıdır. (...)4) Kazanlar kullanılmadan önce çekme deneyinden ve sızdırmazlık deneyinden geçirilmelidir. (...)5) Kazanların gövdeleri bakır levhaların silindirde kıvrılması ile elde edilmelidir. DEĞERLENDİRME Cevaplarınızı cevap anahtarı ile karşılaştırınız. Doğru cevap sayınızı belirleyerek kendinizi değerlendiriniz. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevap verirken tereddüt yaşadığınız sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrar inceleyiniz 20

27 B. UYGULAMALI TEST Yaptığınız uygulamayı kontrol listesine göre değerlendirerek, eksik veya hatalı gördüğünüz davranışları tamamlama yoluna gidiniz. KONTROL LİSTESİ DEĞERLENDİRME KRİTERLERİ EVET HAYIR İstenilen basınçlı kazanın yapım resmini tüm ayrıntıları gösterecek şekilde (Görünüşler, gövde, gömlek ve kapakların açınım resimleri,gerekli açıklama resimleri,parça ve malzeme listesi vb.)çizdiniz mi? Sac malzemeyi resimdeki ölçülerde markalayarak kestiniz mi? Resimde belirtilen ölçülerde silindirde bükme yaparak silindirik yan duvarları ve gömleği hazırladınız mı? Kapakları istenilen ölçülerde kesip gerekli bombeyi verdiniz mi? Bükülen yan duvarları,gömleği ve kapakları birleştirerek kaynak ile puntaladınız mı? Kazanın ölçülerini çizilen resme göre kontrol ettiniz mi? Kaynatma işlemini güvenlik önlemlerini de alarak yaptınız mı? Kaynakların temizliğini ve sızdırmazlık kontrolünü yaptınız mı? DKP saç kullandıysanız astar boya ve son kat boya işlemini yaptınız mı? DEĞERLENDİRME Yaptığınız değerlendirme sonunda hayır şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz. Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Eksiklerinizi araştırarak ya da öğretmeninizden yardım alarak tamamlayabilirsiniz. Cevaplarınızın tamamı evet ise bir sonraki faaliyete geçiniz. 21

28 ÖĞRENME FAALİYETİ-3 ÖĞRENME FAALİYETİ-3 AMAÇ Bu faaliyet sonucunda, uygun ortam sağlandığında tekniğe uygun olarak su dolaşımlı güneş enerjisi kolektörü yapabileceksiniz. ARAŞTIRMA Ülkemizde güneş enerjisinden yeteri kadar yararlanılıyor mu? Bununla ilgili bir araştırma yapıp kendi yorumunuzu da katarak kısa bir rapor yazınız. 3. GÜNEŞ ENERJİSİ SİSTEMLERİ 3.1. Güneş Enerjisinin Tanımı Güneş, km çapında, helyum ve hidrojen gazlarından oluşan orta büyüklükte bir yıldızdır. Çapı, dünya çapından 109 defa daha büyüktür. Yer yüzüne uzaklığı km ( km) olup merkez sıcaklığı ºC, yüzey sıcaklığı ºC civarındadır. Güneşteki bu yüksek sıcaklık nedeni ile elektronlar atom çekirdeklerinden ayrılır. Bu sebeple güneşte atom ve moleküller değil, serbest elektronlar ve atom çekirdekleri bulunur. Bu karışıma PLASMA adı verilir. Termonükleer reaksiyon (füzyon) sonucunda ortaya çıkan bu büyük enerji uzaya çeşitli dalga boylarında ışınımlar olarak yayılır. Güneşte sadece bir saniyede üretilen enerji insanlığın var olduğu günden bu güne kadar üretilen toplam enerjiden daha fazladır. Bütün enerji kaynakları güneşten türemiştir. Yaygın olarak kullanılan fosil yakıtlar, çağlar önce güneşten aldıkları enerji sayesinde karakteristiklerini özelliklerini değiştirmişler ve bugünkü kullanım şekillerini almışlardır. Fosil yakıtların bulunmasıyla birlikte kullanımları öyle hızlı bir şekilde artmıştır ki, çok yakın bir gelecekte bitirilmeleri söz konusudur. Bu nedenle, enerji ihtiyaçlarımızın büyük bir bölümünü depolanmış enerji kaynaklarından değil, güneşten elde etmeye çalışmalıyız. Türkiye, coğrafi konumu itibarıyla güneş kuşağı içerisinde yer almakta olup güneş enerjisinden yararlanma potansiyeli, Doğu Karadeniz Bölgesi dışında tüm bölgelerimiz için önemle ele alınması gereken bir büyüklüktedir. Güneş enerjisinden su ısıtma, konut ısıtma, pişirme, kurutma, soğutma gibi ısıl amaçlarla yararlanılabileceği gibi elektrik enerjisine dönüştürmek de olanaklıdır. Ülkemiz, sahip olduğu yüksek güneş enerji potansiyelini, beyin gücü ve teknoloji geliştirmeye gereken önemi vererek değerlendirmeli ve yalnızca gelişmiş ülkelerin bir pazarı olmamalıdır. 22

29 Şekil 3.1:Türkiye güneşlenme haritası 3.2. Güneş Enerjisi Kolektörleri Güneş enerjisinin uzaydan geçerek dünyaya ulaşması elektromanyetik radyasyonla olmaktadır. Isıtma ve soğutma proseslerinde kullanılabilmesi için bu enerjinin ısıya dönüştürülmesi gerekir. Birim yüzeye düşen güneş enerjisinin azlığı nedeniyle ısı enerjisi elde etmede geniş yüzeylere ihtiyaç vardır. Güneş enerjisi kolektörleri, güneş radyasyonunu ısı enerjisine dönüştüren aygıtlardır. Güneş radyasyonunu absorbe eder ve bu radyasyonu ısıya dönüştürürler. Radyasyon absorbe eden materyalin sıcaklığı yükselir. Emici yüzeyin ısısı sıvı ya da gaz akışkanlarla taşınır. Kolektör plakasının sıcaklığı çevre sıcaklığından daha yüksek olduğundan, kolektörlerden çevreye ısı kaybı olur. Bu nedenle pratikte %100 verim elde edilmez. Güneş enerjisinin, sadece güneşin bulutlarla engellenmediği gündüz saatlerinde alınabilmesi mümkündür. Kesikli olan bu kaynaktan sürekli enerji alınabilmesi istenmektedir. Hemen bütün ısı enerjisi kaynakları bu amaçla kullanılmaktadır. Güneşin olmadığı zamanlarda daha önce depolanan enerji kullanılabilmektedir. Çeşitli ısı emici cisimler bu amaçla kullanılmaktadır. Kolektörler genel olarak iki şekilde yapılır. 23

30 Parabolik Kolektörler Güneş enerjisi uygulamalarında düz yüzeyli güneş kolektörü sistemlerinin yanı sıra daha yüksek sıcaklıklara ulaşmak için yoğunlaştırıcı(parabolik) kolektör sistemleri de kullanılmaktadır. Kolektörlerde güneş enerjisinin düştüğü net alana "açıklık alanı" ve güneş enerjisinin yutularak ısı enerjisine dönüştürüldüğü yüzeye "alıcı yüzey" denir. Düz yüzeyli (düzlemsel) güneş kolektörlerinde açıklık alanı ile alıcı yüzey alanı birbirine eşittir. Yoğunlaştırıcı kolektörlerde ise güneş enerjisi, alıcı yüzeye gelmeden önce optik olarak yoğunlaştırıldığı için alıcı yüzey, açıklık alanından daha küçük olmaktadır. Parabolik kolektörler de iki şekilde yapılır: Doğrusal Yoğunlaştırıcılar Parabolik oluk kolektörler, doğrusal yoğunlaştırma yapan ve kesiti parabolik olan dizilerden oluşur. Oluğun iç kısmındaki yansıtıcı yüzeyler güneş enerjisini, paraboliğin odağında yer alan ve boydan boya uzanan siyah bir absorban boruya yansıtır. Orta derecede sıcaklık isteyen uygulamalarda kullanılan bu sistemlerde, güneş enerjisi bir doğru üzerinde yoğunlaştırılacağından tek boyutlu hareket ile güneşi izlemek yeterlidir. Resim 3.1:Doğrusal yoğunlaştırıcı kolektör Noktasal Yoğunlaştırıcılar İki boyutta güneşi izleyip noktasal yoğunlaştırma yapan ve daha yüksek sıcaklıklara ulaşan bu tür sistemler, parabolik çanak ve merkezi alıcı olmak üzere iki gruba ayrılır. Parabolik çanak kolektörler iki eksende güneşi takip ederek sürekli olarak güneşi odak noktasına yoğunlaştırırlar. 24