BÖLÜM ISI KAYBI HESABI ÖRNEĞİ AMAÇ. Isı kaybı hesabı yapabilme.

Transkript

1 BÖLÜM ISI KAYBI HESABI ÖRNEĞİ AMAÇ Isı kaybı hesabı yapabilme. 1

2 5.ISI KAYBININ HESAPLANMASI 5.1. Isı Kaybı Hesap Örneği Aşağıda mimari projesi verilen 5. kat 512 no lu salon için ısı kaybı hesabı şöyle yapılır: Şekil 5.1. Örnek daire (Mimari Proje) 2 Binanın yapıldığı il: Eskişehir (Dış Sıcaklık C)

3 Çizelge 5.1. Yerlerine Göre Isı Hesabında Kullanılacak Dış Sıcaklık Değerleri Sıcaklık 0 C Merkez Sıcaklık 0 C Merkez Sıcaklık 0 C Merkez Sıcaklık 0 C Merkez Ermenek -9 GÜMÜŞHANE -12 Kadıköy -3 R Kızıltepe -6 Eruh -6 Gündoğmuş -3R Kadınhan -12 Kiğı -18 ERZİNCAN -18 Güney -6 Kağızman -24 Kilis -6 ERZURUM -21 Gürpınar -18 Kadirli -3R Kiraz -3 Eskipazar -15 Gürün -15 KAHRAMANMARAŞ -9 Koçarlı -3R ESKİŞEHİR -12 Hacıbektaş -12 Kahta 9R KONYA -12 Hesabı yapılacak oda: Salon (22 o C) Çizelge 5.2 Tesisat Projelerinde Kullanılan İç Hava Sıcaklıkları Isıtılacak Hacmin Adı Sıcaklığı 0 C Isıtılacak Hacmin Adı Sıcaklığı 0 C 1- KONUTLAR 5- FABRİKA YAPILARI Oturma odası ( salonlar ) 22 Ağır iş yapan atölye ve montaj yeri 15 Yatak odası 20 Hafif iş yapan atölyeler 18 Antre, WC, Mutfak 18 Kadın işçilerin çalıştığı örgü, biçki ve dikiş 20 atölyeleri Banyo CEZA ve TUTUKEVİ Merdiven 10 Tek odalar, yatak odaları İŞ ve İDARE Hafif iş atölyesi ve koğuş 18 BİNALARI Berber, Terzi dükkânı 20 Banyo, duş, soyunma hacimleri 26 Lokanta, Otel ve pansiyon odası 20 WC 15 Hesabı yapılacak dairede seçilen odanın dış ve iç duvarları için malzeme cinsi ve kalınlıkları aşağıdaki gibidir: DIŞ DUVAR 1 U 1 i d1 dn... 1 n 1 d 3

4 Şekil 5.2. Yüzeysel ısı taşınım dirençleri İÇ DUVAR 1 U 1 i d1 dn... 1 n 1 d 4

5 Çizelge5.3.Çeşitli Malzemelerin Isı İletim Katsayıları Gaz beton duvar blokları ile duvarlar( TS 453 e uygun ) TS 704, TS 705 e uygun dolu veya düşey delikli tuğlalarla duvarlar Normal derz kalınlığında ve normal harçla yerleştirilmiş bloklarla duvarlar Sıvalar, şaplar ve diğer harç tabakaları Kireç harcı, kireç-çimento harcı Çimento harcı Alçı harcı, kireçli alçı harcı Yalnız alçı kullanılarak yapılmış sıva Alçı harçlı şap Çimento harçlı şap ,4 0,7 0,35 1,2 1, Isı Kaybı Hesabı Çizelgesinin Doldurulması Hesaba başlamadan önce oda numarası ve oda adı ve odanın sıcaklığı çizelgeye yazılır. 512 SALON 22 0 C 1.SÜTUN: Hesaba seçilen bir yönden başlanır. Biz örneğimizde kuzey yönünden başladık. Seçilen yönde çıkarılan alan niteliğinde pencere, balkon kapısı, iç kapı gibi alanlar hesaplandıktan sonra ana yapı malzemesine bir sonraki satıra geçilir. Çizelge 5.3. Isı Kaybı Hesabında Yapı Bileşenleri İçin Kullanılan Semboller Sembol Anlam TP Tek Pencere ÇP Çift Pencere ÇCP Çift Camlı Pencere DK Dış Kapı İK İç Kapı BK Balkon Kapısı BDD Bitişik Dış Duvar KD Komşu Duvar DD Dış Duvar Ko Kolon Ki Kiriş BP Beton Perde TBP Toprak Temaslı Beton Perde İD İç Duvar Ta Tavan 5

6 Kuzey yönde çift camlı pencere (ÇCP) hesabı 1. satırda yapılacaktır. İşaret: ÇCP 2.SÜTUN: Yön: K (KUZEY) yazılır. 3.SÜTUN: Camlar için kalınlık sütunu boş bırakılır. Duvarlar için ise yapı bileşenlerinin kalınlıkları toplanarak yazılır. 4.SÜTUN: Mimari projeden pencere uzunluğu yazılır: ( 2.1 m ) 5.SÜTUN: Mimari projeden pencerenin yüksekliği yazılır: ( 1.2 m) 6.SÜTUN: 4. ve 5. satır çarpılır ve toplam alan yazılır: 2,1x 1,2= 2,52 m 2 7.SÜTUN: Aynı ölçüde bir adet pencere olduğundan:1 ad 8.SÜTUN: Çıkarılan alan pencere hesabında yazılmaz eğer duvar alanından pencereyi çıkaracaksak ( ) işareti ile belirtiniz. 9.SÜTUN: Hesaplanacak alan yazılır: ( 2.52 m 2 ) 10.SÜTUN: Çizelgeden PVC çift camlı pencere için toplam ısı geçirgenlik katsayısı U yazılır: (2.6) PLASTİK (PVC) PENCERELER Basit tek camlı pencere (TP) ve dış kapı (DK) 5.0 Özel birleştirilmiş çift camlı pencere (ÇCP) 2,6 11.SÜTUN: Salon 22 0 C dış sıcaklık Eskişehir ili için 12 0 C T= 22-(-12) = 34 0 C yazılır. 12.SÜTUN: 9, 10, 11. sütunların çarpımı yazılır. Bu zamsız ısı Q o = A.U. T= 2,52. 2,6. 34 = 223W KUZEY YÖNÜNDEKİ DIŞ DUVAR HESABI 1 İŞARET DD 2 YÖN K 3 KALINLIK 21 cm 4 UZUNLUK 4.96 m 5 YÜKSEKLİK 2.5 m 6 TOPLAM ALAN ,5= 12,4 m 2 7 MİKTAR 1 ADET 8 ÇIKARILAN ALAN m 2 6 NOT:Pencere alanının duvar alanından çıkarılması gerekir

7 9 HESABA GİREN NET DUVAR ALANI YAZILIR = 9.88 m 2 10 Dış duvarın ısı geçirgenlik katsayısı önceden hesaplanmıştı. Bu değer yazılır 1.03 W/ m 2 K 11 SICAKLIK FARKI 34 0 C 12 Q= A.U. T= 9,88. 1,03. 34=346 W Mutfak, yatak odası ve antre yönündeki alanlar içinde bu hesaplamalar yapıldıktan sonra toparlanarak artırımsız ısı kaybı bulunur 1218 W ARTIRIMLAR ( ZAMLAR) Z= 1+%Z D + % Zw+%Zh 13.SÜTUN (Z D ): Tesisat konutta olduğundan, sistem sürekli çalışmakta ve yalnız geceleri ateş azaltılmaktadır. %7 Zam verilir. Çizelge 5.4.Birleştirilmiş Artırım Katsayısı (Z D ) İşletme Durumu D W/ m 2 K > 1.74 % Z D 1. İşletme İşletme İşletme İşletme: Tesisat sürekli çalışmakta yalnız geceleri ateş azaltılmaktadır.(genellikle Konutlar) 7

8 Çizelge 5.5. Kat Yükseklik Artırım Kat sayısı (Zw) Kat Artırım % % % % % SÜTUN (Zw): 7 katlı binanın 5. katındaki bu mahal için %5 zam verilir. 15.SÜTUN (ZH): Oda kuzey yönünde olduğundan %5 zam verilir. Çizelge 5.6. Yön Artırım Çizelgesi ZH 16.SÜTUN (Z): YÖN G GB B KB K KD D GD %Z H Z= 1+0,07+0,05+0,05 Z= 1,17 ARTIRIMLARLA ISI KAYBI: 1218x 1,17 = Hava Sızıntısı ( Enfiltrasyon ) İçin Gerekli Isı Gereksinimi( Qs ) 1 ) 6.3 Q S = ( al RH TZ e ( W) Formülü ile hesaplanır. Denklem sembollerinin anlamları aşağıdaki gibidir; a: Sızdırganlık katsayısı ( m 3 /h) l: Pencere veya kapının açılan kısımlarının uzunluğu(m) R: Oda durum katsayısı, H: Bina durum katsayısı (kj/m 3 K) T: İç ve dış sıcaklıklar arsındaki fark (K) Ze: Her iki dış duvarında pencere olan odalar için 1.2, diğer odalar için 1.0 alınan katsayılardır. 8

9 a Sızdırganlık katsayısı: Çizege 5.7. Kapı ve Pencerelerin Sızdırganlık Katsayıları: a Malzeme Pencere veya kapı şekli a (m 3 /mh) Ahşap Çerçeve Tek Pencere 3.0 Çift Camlı Pencere 2.5 Çift Pencere 2.0 Plastik Çerçeve Tek veya Çift Camlı 2.0 Pencere Çift Pencere 1.5 Çelik veya Metal Çerçeve Çift Camlı Pencere 1.5 Çift Pencere 1.2 İç Kapılar Eşiksiz Kapılar 40.0 Eşikli Kapılar 15.0 Dış Kapılar Aynen Pencere Gibi Hesaplanır. a: Çift camlı plastik çerçeve 2 alınır. Pencere ölçüleri bilinmiyorsa aşağıdaki çizelge yardımı ile hesaplanır. Çizelge 5.8. Pencerelerin Açılan Kısımlarının Uzunluğunu Yaklaşık Olarak Belirleyen Çizelge Yapının Şekli Muhtelif çok kanatlı pencereler İki kanatlı kapı Tek kanatlı kapı Pencere veya kapının yüksekliği W A Örneğimizde pencere ölçüleri bilindiğinden aşağıdaki gibi hesaplarız: Kuzeydeki pencere için L1= L1= 6.8 m Batıdaki pencere için L 2 =

10 L 2 = 9m Çizelge 5.9. Oda Durum Katsayısı, R Tahta veya Plastik çerçeve Çelik veya Metal çerçeve Tahta veya Plastik çerçeve Çelik veya Metal çerçeve İç Kapı ADP (Dış pencere alanı) AİK (İç kapı alanı) Aralıklı ADP / AİK < 3 Aralıksız ADP / AİK < 1.5 Aralıklı ADP / AİK < 6 Aralıksız ADP / AİK < 2.5 Aralıklı 3 < ADP / AİK < 9 Aralıksız 1.5 < ADP / AİK < 3 Aralıklı 6 < ADP / AİK < 20 Aralıksız 2.5 < ADP / AİK < 6 R R Oda Durum Katsayısı R, içeri giren havanın akıp gidebilme durumunu belirtir. Çoğu halde pencereler vasıtası ile içeri sızan hava, kapılardan dışarı sızar. R katsayısı hava akımına oda durumunun gösterdiği direnci belirtir. Bu durumda R katsayısı Σ(al) ile hesaba katılan hava miktarını kısan bir fren gibidir. Tam olarak hesabı çok zordur. Normal ebatta pencere ve kapıları olan odalar için R= 0.9, büyük pencereleri, buna karşılık bir tek iç kapısı olan odalar için ise R=0.7 alınır. ***R: 0,9 ALINDI ** H Bina Durum Katsayısı Bina normal bölgede serbest bina ve bitişik nizam olduğundan 1.72 alındı. Çizelge Bina Durum Katsayısı H Bina Durumu Katsayısı Binanın Bitişik Nizam Ayrık Nizam Bölgenin Durumu Durumu Mahfuz 1,00 1,42 Normal Bölge Serbest 1,72 2,43 Çok Serbest 2,51 3,52 10

11 Ze DEĞERİ Her iki dış duvarında pencere olduğundan Ze değeri 1.2 alındı. T SICAKLIK FARKI T= Ti Td = 22-(-12)=34 0 C 1 ) Q S = ( al RH TZ e = = 555 W ( W ) ( 2. 15,8. 0,9. 1, ,2 ) 17. SATIR Toplam ısı gereksinimi yazılır. Qh= Q+ Qs = = 1989 W Hesaplamalardan sonra tesisat kat projesi çizilir 11

12 12 Şekil 5.3. Hesabı yapılan örnek daire projesi

13 BÖLÜM ISITICILARIN BELİRLENMESİ VE YERLEŞTİRİLMESİ AMAÇ Isıtıcı ve radyatörlerin hesaplanması. 13

14 6. ISITICILARIN BELİRLENMESİ VE YERLEŞTİRİLMESİ Odanın ısı yükünün belirlenmesinden sonra, müşterinin de isteği dikkate alınarak radyatör tipi veya soba tipi belirlenir. Odaya konulacak radyatör miktarı; Radyatör Miktarı= Odanın Isı İhtiyacı / Radyatörün Birim Isı Değeri İfadesiyle hesaplanır. 1. Dökme Dilimli Radyatörler a) Dökme dilimli kolonlu radyatörler b) Dökme dilimli perkolon radyatörler c) Dökme dilimli ridem radyatörler 2. Dilimli Çelik Radyatör 3.Panel Radyatörler 4. Banyopan Şekil 6.1. Radyatör çeşitleri 14

15 6.1. Radyatör Ve Donanım Seçimi Çizelgesinin Doldurulması Çizelge 6.1. Radyatör ve Donanım Seçim Çizelgesi 15

16 1.SÜTUN: Odanın nosu yazılır (512) 2.SÜTUN: Odanın adı yazılır (SALON) 3.SÜTUN: Odanın sıcaklığı yazılır (22 ºC) 4.SÜTUN: Odanın hacmi yazılır (m³) 5.SÜTUN: Odanın hesap edilen ısı kaybı yazılır(w) (1989 W) Radyatör Seçiminin Yapılması 6.SÜTUN: Radyatörlerin birim verimi sütununda radyatör verimi hesaplanırken firmaların verdikleri kataloglardan faydalanılır. Örnek olarak Demirdöküm firmasının dökme dilimli kolonlu radyatörü seçilmiştir. Katalogun kullanımında tesisattaki su sıcaklığından (Gidiş ºC/ Dönüş ºC) ve oda sıcaklığından (ºC) yararlanılır. Katalogda aranan tip radyatörün bir diliminin bir saatte verebileceği enerji miktarı bulunmaktadır. Örnekte, tesisat(90/70) lik sisteme göre çalışmakta ve 512 nolu salon 22 ºC tır. Çizelge 6.2. Ortalama Su Sıcaklığında Bir Dilim Radyatörün Isı Gücü Şekil 2. Radyatör dilim kesiti 4/65 (144/500) Radyatör tipi seçilmiştir. Birim verimi 114 W tır. Aynı binada farklı radyatör tipleri kullanılabildiğinden bunun için 9, 10, 11, 12 sütunlar ayrılmıştır. Seçilen 114 W 1 dilimin verebileceği ısı miktarıdır. Şayet panel radyatör kullanılacaksa bulunan rakam seçilen radyatörün 1 m² sinin vereceği ısıyı belirtir ve 7 sütun kullanılır SÜTUN: Bu sütun 9. sütundan sonra hesaplanır.

17 9. SÜTUN: Radyatörlerin cinsi örnek için 4/65 (144/500) tipinde radyatör seçilmişti 512 nolu salonun ısı kaybı 1980 w tır. Birim radyatörün ısıl gücü 114 w tır Radyatör Miktarı= =17,44 değeri bulunur. 114 O halde odanın ısı ihtiyacını karşılamak ancak 18 dilim radyatör karşılayacaktır. 8. SÜTUN: Radyatörlerin verimi yazılır. Hesaplanan radyatör dilim sayısının toplamının verebileceği ısı miktarı hesaplanır. Örnek için; 1 dilim 118 W ve 18 dilim kullanılacaktı. 18 x 114= 2052 W değeri bulunur. Bu durum 1989W ısı kaybı olan odaya 2052 W lık radyatör yerleştirileceği sonucunu çıkarır. Çizelge 6.3. Radyatör ve Donanım Seçimi Çizelgesi 13.SÜTUN: Radyatör grubu sütunudur. Örneğimizde 18 dilim radyatör için 2 grup belirlenmiştir iki grup radyatör iki cam altına konulabilir. 14.SÜTUN: Radyatör konsolu sütunudur. Her gruba 2 konsol hesabıyla toplam 4 konsol belirlenmiştir. 15.SÜTUN: Radyatör kelepçesi sütunudur. Her gruba 1 kelepçe hesabıyla toplam iki kelepçe belirlenmiştir. 16, 17, 18 SÜTUNLAR: Radyatör vanası sütunudur ½ vanadan 2 adet kullanılmıştır. 19, 20, 21 SÜTUNLAR: Rekor sütunudur ½ rekordan 2 adet kullanılacaktır Radyatörlerin Yerleştirilmesi Radyatörlerin konulacağı duvar, mutlaka yalıtılmalı, radyatörlerin yerden yüksekliği en az 7 cm, duvardan uzaklığı en az 4 cm olacak şekilde monte edilmelidir. Radyatör verimi yerleştirme biçimi ile birlikte, radyatörün niş ile kapanma şekline de bağlıdır. Radyatörün niş ile kapatılması %5 ile %25 arasında verim düşüklüğüne neden olabilir. Ancak, dekoratif nedenlerle kapatılması isteniyorsa alttan soğuk havanın girmesine ve üstten sıcak havanın çıkmasına izin verecek şekil düşünülmelidir. Bunun dışında radyatör önüne perde, dolap, masa vb. eşyaların konulmamasına dikkat edilmelidir. Aşağıdaki şekillerde niş ebadının ve şeklinin radyatör verimine etkileri verilmiştir. 17

18 18 Şekil 6.3. Radyatörlerin yerleştirilmesi ve niş ebadının radyatör verimine etkisi Hem mimari hem de teknik açıdan radyatörlerin yerleştirilebileceği en uygun yer olarak pencere altlarındaki duvar önerilir. Pencere altlarındaki mevcut duvar yüksekliğine uygun

19 radyatör seçilir. Bu nedenle mimarın pencere altlarındaki döşemeden yüksekliği belirlenirken standart radyatör tiplerini göz önüne alması gerekir. Radyatör arkaları bina yalıtımında yalıtım yapılmamışsa radyatör arkasına ısı yansıtıcılı dış yüzeyle kaplı olan bir yalıtım malzemesi konulmalıdır. Bu yalıtım malzemesi yerleştirilirken, radyatör ile levha arasındaki uzaklığın en az 4 cm olmasına dikkat edilmelidir. Odanın sıcaklık farkının en fazla olduğu yer, radyatör arkasındaki duvar olduğundan birim alan başına en fazla kayıp burada olacaktır. İşte bu nedenle bu noktada yalıtım önemlidir. Isı kaybını önemli ölçüde azaltır. Radyatörlerin banyo gibi ıslak hacimlerde ve mutfak gibi mahallerde yerden yukarıya konulması durumunda radyatör ısı gücünün % 10 azalacağının hesaba dâhil edilmesi uygun olacaktır. ÖDEV: Örnek projedeki 511 Nolu mutfak için radyatör seçimini yapınız. 19

20 BÖLÜM KAZANLAR, KAZAN DAİRESİ VE GENLEŞME DEPOLARI AMAÇ Kazan ve genleşme depoları seçimi yapabilme. 20

21 7. KAZANLAR 7.1. Kazanlar, Kazan Dairesi ve Kazan Seçimi Kazanların Sınıflandırılması 1.Kazan İmalatında Kullanılan Malzemeye Göre a) Dökme dilimli kazanlar b) Çelik kazanlar 2. Kazan Ocak Tipi, Tasarım Şekli ve Gazın Ocak Dışına Atılışına Göre a) Tam yanışlı kazanlar b) Alttan yanışlı kazanlar 3. Kullanılan Yakıtın Cinsine Göre a) Gaz yakıtlı kazanlar (Doğalgaz, LPG) b) Sıvı yakıtlı kazanlar (Motorin, Fuel-oil) c) Katı yakıtlı kazanlar (Kömür) 4.Yanma Odası Basıncına Göre a) Karşı basınçlı kazanlar (Ters basınçlı) b) Karşı basınçsız kazanlar 5. Isıtıcı Akışkanın Cinsine Göre a) Sıcak sulu kazanlar b) Kızgın sulu kazanlar c) Alçak basınçlı buhar kazanları d) Yüksek basınçlı buhar kazanları 6. Kazanın Yapısal Tasarımı Açısından a) Alev borulu kazanlar b) Alev duman borulu kazanlar c) Duman borulu kazanlar d) Su borulu kazanlar e) Radyasyon kazanları 7. Kazan Şekline Göre a) Yarım silindirik kazanlar b) Yatık konumlu tam silindirik kazanlar c) Dik konumlu tam silindirik kazanlar d) Prizmatik paket kazanlar 21

22 Kazan Dairesinin Yerleştirilmesi 16 Ocak 1985 tarih ve sayılı Resmi Gazetede yayınlanan yönetmeliğe göre, kazan kenarlarının duvardan veya duvara monte edilmiş cihazlardan uzaklığı en az 70 cm, iki kazan arasındaki uzaklık en az 40 cm olmalıdır. Kazan dairesinin yüksekliği kazan üzerinde yer alacak ekipmanların gerektiğinde tamir ve bakımının yapılmasında zorluk çıkarmaması için en yüksek kazan aksesuarının üzerinde, en az bir metrelik bir serbest mesafe bulunmalıdır. Kazanın çeşitli yönlerden bırakılacak mesafenin kazanın L uzunluğu cinsinden boyutları iki ve üç kazana ilişkin yerleştirme şemalarının verildiği düzenlemeler aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir. Tek kazan olması durumunda, kazan kenarının duvarlardan uzaklığı için iki kazanın kazan dairesine yerleştirilme şekli esas alınır. Şekil 7.1. İki kazanın kazan dairesine yerleştirilmesi 22 Şekil 7.2. Üç kazanın kazan dairesine yerleştirilmesi Bacalar duman geçişine kolaylık sağlamak ve ısı transferini azaltmak için iç ve dış kısmı sıvalı olmalıdır. Ayrıca baca çıkışlarının komşu binalardan en az 6 m uzakta ve bina

23 mahyasının en az 80 cm üzerinde olmalıdır. Baca yapımında yön değişiminden kaçınılmalı, mutlaka yön değişimi gerekiyorsa en az % 60 eğimli olmalıdır. Kazan dairelerinde yanma için gerekli temiz havanın girebilmesi için zemin düzeyinde ve baca kesitinin en az % 50 si kadar kesitte bir temiz hava girişiyle dış havaya bağlanmalıdır. Kazan dairesinin içerisinde toplanabilecek pis havanın atılması için baca kesitinin en az % 20 si kadar kesitte ve kazan dairesinin tavan düzeyinde bir pis hava bacası bulunmalıdır Kazan Kapasitesi Ve Isıtma Yüzeyi Hesabı Sıvı yakıtlı (motorin, fuel-oil) ve doğalgaz kazanlarında kazan kapasitesi ısıl kapasite olarak tanımlanır. Bu durumda kazan kapasitesi şöyle hesaplanır. Q K =Q h ( 1+ ZR ) Bu ifadedeki sembollerin anlamları aşağıdaki gibidir: Q : Kazan kapasitesi (W) K Q : Isıtıcıların toplam ısı kapasiteleri (W) h Z : Isı yükü artırım katsayısı, R Z R Katsayısı için üç durum tanımlanmıştır: 1. Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, sıcak hacimlerden geçiyor ve Kolonlar duvarın iç yüzeylerinde bulunuyorsa : 0,05 alınır.,zr 2. Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden geçiyor ve kolonlar duvarın iç yüzeyinde bulunuyorsa, : 0,10 alınır. ZR 3. Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden veya kanallardan, kolonlar ise tesisat bacalarından geçiyorsa; : 0,15 alınır. ZR Kömürlü tip kazanlarda kazan kapasitesi, ısıtma yüzeyi ile tanımlanmaktadır. Kömürlü kazanlarda ısıtma yüzeyi hesabında Q h ısıtıcıların toplam ısı kapasiteleri değeri esas alınır. Sistemde tek kazan kullanılacaksa ( DIN 4701 e göre ) kazan yüzeyi hesabında şu formül kullanılır: = Qh AK (1+ Kk Z ) R : Kazanın metrekare cinsinden alanı (m²) AK Kk: Kazanın birim ısıtma yüzeyine düşen ısıl gücü (W/ m²) Kk değeri için; Sıvı yakıt kullanılması durumunda, 90/70 sıcak su kazanı için Kk= 9300 W/ m² Linyit kullanılması durumunda 90/70 sıcak su kazanı için Kk= 7000 W/ m² Değerleri alınacaktır. Hesap sonucu kazan ısıtma yüzeyi kesirli çıkarsa bir üst tam sayıya yükseltilir. 23

24 Kazan Seçimi İçin Örnek Bir binanın toplam ısı ihtiyacı W ise buna karşılık gelen kazan seçimini yapalım: Binanın ısı ihtiyacı: W Kazan kapasitesi Q : K Q K =Q h ( 1+ ZR ) Z R = 0,10 Ana dağıtım ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden geçiyor ve kolonlar duvarların iç yüzeyinde bulunmaktadır = 0,10 alınır. Z R Q K =Q h ( 1+ ZR ) Q K = (1+0,10) Q K = ,1 = W Firma katalogundan MD7 kazan seçilmiştir Genleşme Depoları ve Güvenlik Boruları Çizelge 7.1. Teknik Özellikler Sıcak sulu ısıtma sistemlerinde 90/70 ortalama su sıcaklığı 80 ºC dir. Şehir şebekesi suyu da 10 ºC civarındadır. Su 10 ºC dan 80 ºC sıcaklığa ısıtıldığında suyun özgül hacmi Kazan Dilim Güç Kazan Su Baca Boyutlar Yaklaşık Yaklaşık Tipi Sayısı Doğalgaz ve Motorin Fuel Oil No:5 Gaz Kısmı Gidiş- Dönüş Bağlantısı (Dış Çap) Boş Ağırlık Su Hacmi Kcal/h kw Kcal/h kw Direnci (mmss) (mm) (Ø mm) Gen (mm) Yük (mm) Der (mm) (kg) (lt) MN MN MD MD MD MD MD MD MK MK MK MK MK MK MK MK MK MK MK MK MK yaklaşık % 3 oranında bir değişim gösterir. Suyun yoğunluk ve özgül hacmin sıcaklıkla değişimi aşağıdaki çizelgede gösterilmiştir.

25 Şekil 7.4. Suyun yoğunluk ve özgül hacminin sıcaklıkla değişimi Genleşme depoları sistemdeki basıncın kontrolü ve sisteme gerekli su desteğinin sağlanması bakımından çok önemlidir. Genleşme depoları iki tiptir. Bunlar; 1.Açık tip genleşme depoları 2.Kapalı tip genleşme depolar Açık Tip Genleşme Depoları Atmosfere açık olarak çalıştırıldıkları için açık genleşme depoları olarak adlandırılır. Genleşen su hacmini toplamak üzere dağıtım sisteminin en yüksek noktasından biraz daha yükseğe yerleştirilirler. Eğer genleşme deposu dağıtma sisteminden daha yüksek bir noktaya yerleştirilmezse özellikle pompanın dönüşte olduğu sistemlerde üst kat radyatörler hava yapar. 25

26 26 Şekil 7.5. Açık tip genleşme depolu alttan dağıtmalı alttan toplamalı ısıtma sistemi Kazanlarda genleşen su gidiş emniyet borusu vasıtasıyla genleşme deposunda toplanır. Tesisattaki su soğuduğu zaman tesisatın eksilen suyu dönüş emniyet borusu vasıtasıyla genleşme deposu tarafından tamamlanır. Açık genleşme depoları atmosfere açık olduğundan sistemde basınç yükselmesi durumunda sistemin emniyetini sağlar. Sistemin ilk devreye alınması sırasında şehir şebeke suyu ile sistem doldurulur. Bu doldurma sırasında sistemdeki havanın alınması gerekir. Sistemin havası genelde tesisatın en üst noktasında havalık borularının toplandığı hava tüplerinden yapılır. Bazı sistemlerde direkt genleşme deposuna da bağlantı yapılarak sistemin havası atılabilir. Sistemde herhangi bir sebeple tıkanma olursa basınç tehlikeli noktalara çıkabilir. Bu durumda genleşme deposu emniyet boruları vasıtasıyla tehlikeyi ortadan kaldırabilir. Tesisattaki genleşen su hacmi aşağıdaki formül ile hesaplanır. V g = 0,08 V s (lt) V g : Genleşen su hacmi (lt) V s : Tesisattaki su hacmi (lt) Açık genleşme deposunun hacmi; Vgen.dep.açık = 0,00215 Q k (lt) formülü ile hesaplanır. Q k : Kazanın ısıl kapasitesi (W) Tesisatta bulunan her kazan kapasitelerine göre ayrı genleşme deposu konulması önerilmektedir. Fakat uygulamada genelde 2 veya 3 kazan 1 genleşme deposuna bağlanır. Emniyet gidiş, emniyet dönüş borularının üzerine vana kesinlikle konulmamalıdır.

27 Haberci borusu vasıtasıyla tesisattaki su seviyesi kontrol edilir. Eğer haberci borusundan su gelmiyorsa tesisata su takviyesi yapılır. Gidiş ve dönüş emniyet, boru çapları şu formülle bulunur: d gidiş = x 0,86Qk / 1000 (mm) d dönüş = 15+ 0,86Qk / 1000 (mm) Q k : Kazanın ısıl kapasitesi (W) Çeşitli tipteki genleşme deposu bağlantı şekilleri aşağıda verilmiştir. Şekil 7.6. Açık tip genleşme depolarının tesisata bağlantı şekilleri Çeşitli genleşme depoları için gidiş emniyet ve dönüş emniyet boru çapları aşağıdaki çizelgede gösterilmiştir. Haberci boru çapı genellikle ½ tir. Çizelge 7.2. Çeşitli Genleşme Depoları İçin Gidiş Ve Dönüş Emniyet Boru Çapları Çap Kazan Kapasitesi (W) Gidiş Borusu Halinde Dönüş Borusu Halinde ¼" ½ ½ Tesisattaki su miktarı V g =0,08 V s formülü ile hesaplanır. Ancak kazan, radyatör ve boru içlerindeki su miktarı için üretici firma kataloglarından yararlanılır. Boruların su kapasiteleri, kazan ve ısıtıcılardaki yaklaşık su hacimleri aşağıdaki çizelgelerde gösterilmiştir. 27

28 Çizelge 7.3. Kazan ve Isıtıcılar Yaklaşık Su Hacimleri Döküm radyatörler 900 mm 3.5 lt/m² Döküm radyatörler mm lt/m² Çelik radyatörler 900 mm 5.0 lt/m² Çelik radyatörler mm 6.0 lt/m² Panel radyatörler lt/m² Konvektörler lt/m² Döküm kazanlar lt/m² Çelik kazanlar lt/m² Çizelge 7.4. Boruların Su Kapasitesi Genleşme depoları TSE 713 te boyutlandırılmıştır. Depo hacmine göre standart genleşme deposu boyutları ve kazan kapasitesine bağlı olarak tesisattaki su hacmini veren diyagram aşağıda gösterilmiştir. Çizelge 7.5. Açık Tip Genleşme Deposu Boyutlar 28

29 Şekil 7.7. Kazan kapasitesine bağlı olarak tesisattaki su hacmi Yerleştirme problemleri, çok soğuk bölgelerde donma olayları ve sistemde daha fazla korozyon yapması ayrıca ek boru maliyeti gibi nedenlerle günümüzde kapalı genleşme depoları tercih edilmektedir Kapalı Tip Genleşme Depoları Kapalı tip genleşme depoları kazan dairesine yerleştirilir. Bu nedenle sistemdeki su seviyesi her an kontrol edilebilir. Ayrıca donma problemi de ortadan kalkar. Tesisata emniyet gidiş, emniyet dönüş ve haberci borularının da çekilmesini ortadan kaldırır. Kapalı genleşme depoları diyaframlı veya büyük kapasiteli olanları gaz yastıklı olabilir. Diyaframlı tip kapalı genleşme deposu aşağıda gösterilmiştir. Şekil 7.8. Diyaframlı tip kapalı genleşme deposu Sistemde mutlaka emniyet ventili ve manometre bulundurulmak zorunludur. Sistemde yaylı veya diyaframlı emniyet ventili kullanılabilir. Bu ventillerin boyutları aşağıda verilmiştir. 29

30 Çizelge 7.6. Diyaframlı Emniyet Ventili Seçimi ( 3 Barlık İşletme Basıncına Kadar Kullanılır) Emniyet Isıtma Gücü kcal/h ventili çapı Kw DN 15 (R ½ ) 50 (45000) DN 20 (R ¾ ) 100 (90000) DN 25 (R 1 ) 200 (175000) DN 32 (R 1 ½ ) 350 (300000) DN 40 (R 1 ½ ) 600 (ca ) DN 50 (R 2 ) 900 (ca ) Çizelge 7.7. Yaylı Emniyet Ventili Seçimi ( Sistem ısı gücüne göre) Efektif Basınç (bar) ¾ ¼ 32 1 ½ ½ Emniyet Ventili Çapı Sistem Isı Gücü kw Kapalı Genleşme Depolarının Faydaları 1. Sistem atmosfere kapalı olacağından korozyon azalacak, dolayısıyla sistemin ömrü uzayacaktır. 2. Sistemde basınç dağılımı eşit olacağından, tüm radyatörlerde ısınma dengeli hale gelecektir. Böylece sistemde az ısınma problemi ortadan kalkacaktır. 3. Kazan dairesine monte edileceğinden, çatıya çekilen emniyet boruları ve haberci borularından, genleşme deposu ve emniyet boruları yalıtımından ve işçilikten tasarruf sağlanacaktır. 4. Çatıdaki genleşme deposu kalkacağından buradaki ısı kaybı önlenmiş olur. 5. Açık genleşme depolarında donma problemi, kapalı genleşme depolarının kazan dairesine yerleştirilmesiyle ortadan kalkar. 6. Sistemdeki su seviyesi her an gözetim altındadır. Günümüzde artık ısıtma sistemlerinde kapalı genleşme depoları kullanılmaktadır. Kapalı genleşme depoları sıvı ve gaz yakıtlı ısıtma sistemlerinde kullanılmaktadır. Çift kazanlı bir sistemdeki kapalı genleşme deposunun sistemdeki yeri ve sisteme bağlantısı aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir. 30

31 Şekil 7.9. Çift kazanlı bir sistemde kapalı genleşme deposunun sistemdeki yeri Şekil Kapalı genleşme deposunun sisteme bağlantı şekli Kapalı genleşme depolarının hacmi şu formülle hesaplanır; V gdk = V. e 1 P st / P üst (lt) V gdk.: Kapalı genleşme deposunun hacmi (lt) V: Tesisattaki su hacmi (lt) (Kazan kapasitesine bağlı olarak tesisattaki su hacmi diyagramından) e: Suyun 10ºC ile 90 ºC arası özgül hacim artışı ( e: 0,0355 dm³/kg) P st : Sistemdeki statik su seviyesine karşılık gelen basınç ( bar) H P st = st ( mss) +1 10( mss / Bar ) P üst : Maksimum işletme basıncı (bar) P üst =P st +1 P st ve P üst basınçlar, kapalı genleşme deposu hacmi formülü kullanılırken, 1 bar eklenerek mutlak basınç olarak yazılmalıdır. Üst basınç hesaplanırken de statik basınca 1 ile 2 bar arasında bir değer eklenmelidir. 31

32 Kapalı Genleşme Deposu Seçimi İçin Örnek 105 KW kapasiteli bir kazan için genleşme deposu belirleyelim 1. Sistemde panel radyatör kullanılmış olsun 2. Sistem 90/70 lik bir sistemdir 3. Statik su yüksekliği 10 mss 4. İşletme basıncı: 2 bar 5. Emniyet ventili açma basıncı: 2.5 bar Not: Emniyet ventili açma basıncı işletme basıncından 0.5 bar büyük ayarlanmalıdır. 6. Tesisattaki su hacmi 105 KW güç ve panel radyatör için V: 1100 lt 7. Statik basınç Hst 10 P st = +1= +1=2 Bar Üst basınç P üst =P st +1=2+1=3 Bar 9.Kapalı genleşme deposu hacmi V. e 1100x V gdk = = = lt 1 P st / P üst 1 2 / 3 Not: Katalogdan ERM 200 genleşme deposu seçildi. Bu seçim tablo ve diyagramlar yardımıyla yapılmıştır. Teknik eleman tesisatın durumunu göz önüne alarak kapasiteyi artırabilir. 32

33 Çizelge 7.8. Standart Uygulamalar için Kapalı Genleşme Deposu Seçimi Çizelge 7.9. Genleşme Deposu Katalogu Model Tank Hacmi (lt) Maksimum İşletme Basıncı (bar) Max. İşletme Sıcaklığı ( C) Çap (mm) Yükseklik (mm) Bağlantı R ERM ERM ERM ERM ½ ERM ½ ERM ½ ERM ERM ERM ERM ½ ERM

34 Şekil Kapalı genleşme deposu Kapalı Genleşme Depolarının Özellikleri Standart uygulamaların yanı sıra konforlu uygulamalar için daha yüksek kapasiteli genleşme depoları önerilmektedir. 350 kw kapasitesinin altında diyaframlı tip genleşme deposu olan sistemlerde uyulması gereken kurallar şunlardır. 1. Sadece sıvı veya gaz yakıtlı için kullanılabilir. 2. Statik yükseklik 15 m yi geçmemelidir. 3. Sistem, termostatik kontrole ve limit termostatına sahip olmalıdır. 4. Kazan dairesinde emniyet ventili olmalıdır. 5. Sistemde termometre ve manometre bulunmalıdır. 350 kw kapasitesinin üstünde ya da 350 kw nın altında olup, statik su yüksekliği 15 metreyi geçen tesislerde uyulması gereken kurallar şunlardır; 1. Maksimum su gidiş sıcaklığı 100 ºC ve basınç maksimum 5 bar olmalıdır. 2. Termostat ve limit termostat kontrolü bulunmalıdır. 3. Sadece sıvı veya gaz yakıt kullanılmalıdır. 4. Emniyet ventili bulunmalıdır. 5. Prosestat ve su seviyesi kontrolü bulunmalıdır 6. Sistemin basınçlandırılması genleşme deposundaki basınçlı gazla, hava kompresörü ile veya basınçlandırma pompası ile gerçekleştirilir. 7. Tesisatta manometre ve termometreler bulundurulmalıdır. 8. Sistemde basınç testi yapılması gerekir. 34

35 BÖLÜM BORU ÇAPI HESABI AMAÇ Kalorifer sistemlerinde boru çaplarını hesaplayabilme. 35

36 8. BORU ÇAPI HESABI 8.1. Sıcak Sulu Isıtma Sistemlerinde Boru Çaplarının Belirlenmesi Ve Pompa Seçiminin Yapılması Tesisatta kullanılan boru çaplarının belirlenmesi ve pompa seçimi yapabilmek için boru çapı hesap çizelgesinin doldurulması gerekir. Çizelge 8.1. Boru Çapı Hesabı Çizelgesi Pompa seçiminde kazanda yatayda en uzak ve düşeyde en yukarıda olan radyatöre giden boru hattı esas alınır. Bu hatta kritik devre denilir. Dolaşım pompası basınç kaybı hesabı yapabilmek için; Boru çapı hesabı çizelgesi doldurularak pompanın toplam basınç değeri hesaplanır. Pompalı ısıtma sistemlerinde toplam basınç aşağıdaki gibidir. H= Σ(LR)+ ΣZ (mm SS) Yukarıdaki denklemde geçen değişkenler şunlardır: L: Boru parçalarının uzunlukları (m), R: Metre boru başına basınç kaybı (mmss/m) Z: Özel direnç kayıpları, 36

37 Yukarıdaki denklemde Z nin çizelge ile belirlenmesinde kullanılan sirkülasyon hızı ve boru çapı bilinmemektedir. Ayrıca H basıncıda bilinmemektedir. Sadece tesisat hakkında bilgi vardır. Tesisatı oluşturan kazan, kollektör, boru, vana, radyatör, genleşme deposu ile diğer donanımların düşey görüntülü ve iki boyutlu olarak gösterilen proje çizimine kolon şeması denir. Kolon şemalarında düşey ölçüler kat planı ölçeğinde fakat yatay ölçüler ölçeksizdir. Yatay ölçüleri farklı olan radyatörler değişik yükseklikte çizilir. Tesisat şemasında boruların üzerinde taşıdığı ısı miktarı yazılır. Bu halde tesisatın çalışması bakımından birbirine eşdeğer olan farklı çap değerlerinin kabul edilmesi mümkündür. Ekonomik açıdan çap değerleri küçük seçilirse maliyet düşecektir. Küçük çap seçmekle sirkülâsyon hızları da artar. Fakat bu durum basınç düşümünü artıracağından pompanın tükettiği enerji miktarını da artırır. Aksi durumda düşük hızlar boru şebekesinin pahalıya mal olmasına fakat işletme giderlerinin düşmesine neden olur. Kazan çıkışında hız, maksimum 0,80 m/sn olmalı ve radyatör devresine doğru düzgün bir şekilde düşmelidir. Radyatör devrelerinde ise hız maksimum 0,30 m/sn olmalıdır. Kritik devre radyatöründe maksimum hız 0,20 m/sn olmalıdır. Ayrıca sistemde 3 yollu vana, fan coil v.b. çok özel dirençler varsa bunları gerçek direnç değerleri kritik devre hesabına eklenmelidir. R Basınç düşümünü seçmek yaygın olarak kullanılır. Sıcaklık düşüşü T= 90 70= 20 ºC için yaklaşık olarak şu R değerleri alınabilir. a) Sistemin pompa durduğu durumda da çalışması bekleniyorsa, R= 2,5 3 mmss/ m b) Pompa devre dışı kaldığında tabii sirkülâsyonla çalışması beklenmiyorsa, Küçük tesisler için; R= 5-8 mmss/ m Büyük tesisler için; R= mmss/ m değerleri alınabilir. 37

38 8.2. Hesap Yöntemi Boru çapı hesabı yapılırken boru çapı hesap çizelgesi doldurulmalıdır. Çizelge 8.2. Boru Çapı Hesap Çizelgesi a sütununa, parça numarası, b sütununa, boru parçasının taşıdığı ısı miktarı, c sütununa ısı miktarı d sütununa, boru parçasının uzunluğu, e sütununa, boru parçasının çapı, f sütununa, boru parçasındaki su hızı, g sütununa, boru parçasının metre başına basınç kaybı, h sütununa, boru parçasının sürtünme kaybı, i sütununa, boru parçasının toplam özel direnç sayısı, k sütununa, boru parçasının özel kayıpları yazılır. e ve k sütunları yaklaşık boru çapına göre yapılır. Boru şebekesinde düzensizlikler görüldüğü taktirde elde edilen ilk boru çapı değiştirilerek uygun bir akış sağlanmalıdır. Değiştirilmiş boru çapına göre yapılan hesaplar l ve q sütunları arasına kaydedilir. Boru hesabı, yaygın olarak daha sonra anlatılacağı gibi R başlangıç kabulü ile yapılır. Değiştirilen boru çapına göre hesap yapmanın bir amacı da seçilen 2 farklı R değeri ile yapılan hesaplamaların karşılaştırılmasını yapmaktır. Kayıplar arasındaki fark boru çapı hesabı çizelgesinin r ve s sütununa kaydedilerek en uygun R seçimi yapılır. Tesisatın özel dirençlerinin hesaplanabilmesi sirkülâsyon hızı değerinin belirlenmesinden sonra mümkün olabilir. Σ ζ (Toplam kizi) değerleri ζ, (kizi) değerleri hesabının yapıldığı ζ değerlerini hesaplama çizelgesinin hazırlamasından sonra bulunur. 38

39 Çizelge 8.3. ζ Değerlerini Hesaplama Çizelgesi Boru çapı hesaplanırken hesaba esas olarak bir R değeri seçilir. Bu arada çap seçilirken su hızına da bakılmalıdır. Branşmanlarda en küçük değerinde olan su hızı, boru çapları büyüdükçe düzgün şekilde artırılmalı ve kazan girişinde en büyük hıza ulaşılmalıdır. Küçük çaplı borularda sessiz çalışma için su hızı 0,8 m/sn den büyük olmamalıdır. Daha hassas bir çalışma için ana boruda su hızı W< 0,5 m/s ve kolonlarda W< 0,3 m/s alınmalıdır. Bu kriter dikkate alınarak: 1- Kolon projesi çizilir. 2- Her boru bölümünün ısı miktarı bu bölümlerin üzerine yazılır. 3- Kritik devre bulunur. Kritik devredeki kritik radyatör seçilir. Kritik radyatör, yatay doğrultusunda en uzak ve bu devre üzerinde dikeyde en üstteki radyatördür. Bu radyatörden hesaplanmaya başlanır. 4- Önce bu radyatörlerden başlanarak devre üzerindeki bütün kısımlar numaralandırılır. Numaralandırma işine radyatörün dönüş borusundan başlanabilir. Her iki T parçası arasındaki kısma ayrı bir numara verilir. 39

40 5- Gidiş ve dönüş boru çiftleri birleştirilerek, boru çapı hesabı çizelgesinin a sütununa boru parçası numarası, b sütununa ısı miktarı ve d sütununa boru parçalarının uzunluğu yazılır. 6- Bundan sonra, pompalı sıcak su ile ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesinden boru çapı değerleri araştırılır. Çizelge 8.4. Vidalı Yarı Ağır Boruların Çap Belirleme Basınç Kaybı ve Hız Çizelgesi 7- Pompalı sıcak sulu ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesi (20 ºC lık sıcaklık farkı için) çizelgesinden R değeri bulunur. Bu R değerinden yatay olarak gidilir ve borudan geçen ısı miktarına en yakın ısının büyük olanının yazılı olduğu sütun bulunur. Bu sütunun başında olan çap değeri aranan boru çapını verir. 8- Pompalı sıcak sulu ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesinden tayin edilen boru çapının bulunduğu sütundan aşağı inilir ve bu borudaki ısı miktarına karşılık gelen en yakın ısı miktarı bulunur. Buradan yatay olarak giderek bu borudaki gerçek R değeri tespit edilir. Boru çapı hesabı çizelgesinin g sütununa yazılır. 9- Pompalı sıcak sulu ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesinde ısı değerinin altında m/sn olarak su hızı da yazdırılır. Bu hız alınarak boru çapı hesabı çizelgesinin f sütununa yazılır. 10- Gerçek R basınç düşümü ile buna ait boru boyu çarpılarak bu kısımdaki toplam basınç düşümü bulunur ve boru çapı hesabı çizelgesinin h sütununa yazılır. 11- ζ değerleri hesaplama çizelgesi yardımıyla özel direnç sayıları toplamı Σ ζ değeri bulunarak boru çapı hesabı çizelgesinin ı sütununa kaydedilir. ζ değerini hesaplama çizelgesi aşağıdaki adımlarla doldurulur. 40

41 Çizelge 8.5. ζ (Kizi) Değerleri Hesap Çizelgesi a) 1 sütununa parça numarası yazılır b) 2 sütununa boru çapı hesabı çizelgesinden boru çapı yazılır c) 2 den 21 sütununa kadar boru çapı hesabı çizelgesindeki değerler bulunarak yazılır. d) 22. sütuna ise özel dirençlere ait kayıpların toplamı yazılır 12) Hız ve Σ ζ yardımıyla sıcak sulu sistem için boruların Z özel dirençleri tespit edilerek boru çapı hesabı çizelgesinin k sütununa yazılır. 13) Sürtünme (LR) ve özel dirençler (Z) bir boru için boru hesabı çizelgesinin h ve k sütunlarına tek tek yazılır. h ve k sütunlarının toplamı, ΣLR ve Σ Z yi verir. ΣLR ve Σ Z nin toplamı H= ΣLR + Σ Z denklemine yerine konularak H toplam basıncı bulunur. Pompa basıncı H basıncını yenebilecek güçte olmalıdır. 41

42 42 Çizelge 8.6. Sıcak Sulu Isıtmada Boruların Z Özel Dirençleri

43 43

44 8.3. Dolaşım Pompası Hesabı gerekir. Pompa seçimi yapabilmek için debi ve basınç karakteristik özelliklerinin bilinmesi Dolaşım pompası sistemde meydana gelecek sürtünme kayıplarını yenebilecek güçte seçilmelidir. 44

45 8.4. Dolaşım Pompasının Debisi (Vp) Dolaşım pompası debisi kazan gücü Q k (W) ve suyun gidiş- dönüş sıcaklıkları T g - T d değerlerine bağlıdır Qk V p = C. g.( T T ) g d Bu denklemdeki semboller aşağıda tanımlanmıştır: C: Suyun özgül ısınma ısısı (C= kj/ kg K), g: Suyun yoğunluğu (10³kg/m³), (T g -T d ): Sisteme gidiş ve dönüş sıcaklıkları arasındaki fark (K) Pompanın basıncı; H P = (LR) + Z (mmss) artırılır. olacak şekilde seçilmelidir. Emniyetli çalışma için bu basınca %10 ilave yapılır. Kazan dairesi kayıpları dikkate alınmadıysa hesaplanan basınç mmss kadar H P =( ( LR) Z ) 1.1 (mmss) ( LR) Z +( ) (mmss) H P = Basınç artırımı kapasitenin büyüklüğü de dikkate alınarak yapılır. Uygulamada büyük ve yaygın ve ısı ihtiyacı fazla olan tesislerde pompa basıncına % 50 ye varan ilaveler yapılır. Pompanın basınç kaybı belirlendikten sonra boru çapı hesabı tekrar gözden geçirilip; daha sonra uygun çap geçişlerini ve su hızlarını sağlayacak düzeltmeler yapılmalıdır. Ayrıca önce pompa seçimi yapılıp sonra boru çapı ve hız hesabı da yaygın olarak kullanılır. 45

46 8.5. Boru Çapı Hesabı İçin Örnek Aşağıda gösterilen 2 katlı binanın boru çaplarını belirleyip pompa seçimini yapalım. 46 Şekil 8.1. Kolon Şeması

47 Kolon şeması üzerinde her parçanın taşıdığı ısı miktarı o parçanın üzerine yazılır.(*) KR sembolü ile kritik radyatör belirlenir. Kritik radyatörden itibaren her parça numaralandırılır (1, 2) Boru çapı hesabı için, boru çapı hesabı çizelgesi ve ζ değerlerini hesaplama çizelgesi doldurulmaya başlanır. Boru çapı hesabı çizelgesinin h sütununa kadar gelindikten sonra ζ değerlerini hesaplama çizelgesi doldurulup ı sütununa yazılır. Z özel dirençler hesabı çizelgesi kullanılarak, W hız ve Σ ζ direnç katsayısı yardımıyla Z özel direnci bulunur. Şimdi örnek kolon şeması için boru çapı hesabı çizelgesinin 1. satırını dolduralım. a sütunu Parça no yazılır. Kolon şemasından 1 b sütunu 1 Numaralı parçanın ısı yükü yazılır 2622 Watt d sütunu 1 Numaralı parçanın uzunluğu yazılır 8m e sütunu Bu sütunların doldurulması için 20 ºC lık sıcaklık farkı için pompalı sıcak sulu ısıtma borularındaki basınç kaybı çizelgesinden yararlanılır. R basınç kaybı 3 mmss/m başlangıç kabul değeriyle hesaba başlanır. (a) R değerinden itibaren sağa doğru giderek 1. borunun ısı yükü olan 2621 W dan büyük ve en yakın değer 5688 seçilir. Bu değerden yukarı çıkılarak boru çapı 3/4 " olarak belirlenir. Seçilen boru çapından aşağıya doğru inilir 2621 W a en yakın değer olan 4664 W seçilir. Bu değerin altındaki 0,16 m/sn değeri borulardaki su hızını vermektedir. Buradan sola doğru gidilerek R basınç kaybı değeri olan 2,2 mmss/m değeri bulunur. Çizelge Vidalı Yarı Ağır Boruların Çap Belirleme Basınç Kaybı ve Hız Çizelgesi Boru çapı yazılır 3/4" Hız değeri yazılır 0,16m/sn Basınç kaybı değeri yazılır 2.2 mmss/m 47

48 LR çarpım değeri d sütunundaki boru boyu ile (8m), g sütunundaki basınç kaybı değeri (2,2 mmss/m) çarpılır ve h sütununa yazılır. L x R= 8 x 2,2 =17,6 mmss Σζ değeri yazılır. Σζ değerinin bulunması için ζ değerlerini hesaplama çizelgesinin doldurulması gerekmektedir. Bunun için kolon şemasına bakılarak kritik devredeki kayıplar ve bu kayıp katsayılarını bulalım. Şekil 8.2. Kolon şeması kesiti Yukarıdaki değerler kullanılarak ζ değerlerini hesaplama çizelgesi doldurulur. Şimdi ζ değerlerini hesaplama tablosunun 1. satırının doldurulmasını görelim 1.SÜTUN Parça numarası yazılır 1 2.SÜTUN Boru çapı yazılır 3/4" SÜTUNLAR Bu sütunlar kayıp şekilleri sütunlarıdır. Hangi tür kayıplar varsa o kayıplar yazılır.

49 (*) Radyatörlerden dolayı 3.00 (**) T ayrılmadan dolayı 1.5 (***) Dirsekten dolayı 1.7 (****) Radyatör ventilinden dolayı SÜTUN Toplam direnç yazılır Σ ζ = 9,2 Şekil 8.3. Direnç hesaplaması İ Sütunu Devamı; ζ değerlerini hesaplama çizelgesinde hesaplanan Σ ζ değeri boru çapı hesabı çizelgesinin i sütununa yazılır. k Sütunu Devamı; Z özel direnç değeri yazılır. k sütunu şu şekilde bulunur. Borudaki su hızı 0,16 m/sn ve Σ ζ = 9,2 olarak bulunmuştu. Bunun için sıcak sulu ısıtmada boruların 2 özel dirençleri çizelgesinden enterpolasyon yapılır Z Z Z Z Z

50 50 Çizelge 8.6. Sıcak Sulu Isıtmada Boruların Z Özel Dirençleri

51 2, 3, 4, 5 numaralı parçalar içinde boru çapı hesabı çizelgesi aynı şekilde doldurulur h sütunundaki ΣLR ek sütunundaki Σ Z değerleri toplanır. Çizelge 8.7. Boru Çapı Çizelgesi 51

52 Çizelge 8.8. Örnek Boru Hesabı Cetveli ΣLR = 95,4 mmss ΣZ = 80,03 mm SS Toplam Direnç = ΣLR+ ΣZ= 95,4+80,03= 175,43 mmss ederek Pompa basıncı kazan dairesindeki kayıplarda göz önüne alınarak H p = ΣLR+ ΣZ+( ) formülünde kazan dairesindeki kaybı 500 mmss kabul H p = 175, H p =675,43 mmss hesaplanır Dolaşım pompasının debisi ise V p = 3,6. Q k = 3, = 1,2 m³/h C.g.(T g -T d ) 4,186.10³.(90 70) 52

53 8.6. Sirkülâsyon Pompası Seçimi H p = 675 mmss V p =Q pom = 1,2 m³/h ÖDEV: Radyatörlerin ısı yüklerini iki katına çıkarıp boru çapını hesaplayınız ve pompa seçimini yapınız. Şekil Sirkülâsyon pompası katalogu 53

54 54

55 Çizelge 8.8. Boru Çapı Çizelgesi 55

56 56

57 Çizelge 8.9. ζ Değerlerini Hesaplama Çizelgesi 57