M 324 YAPI DONATIMI ISITMA TESİSATI. Dr. Salih KARAASLAN. Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

Transkript

1 M 324 YAPI DONATIMI ISITMA TESİSATI Dr. Salih KARAASLAN Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Gazi Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümü

2 Isıtma Tesisatı Isıtma tesisatı yılın soğuk günlerinde, ortam sıcaklığını arttırarak insan vücudunun yaydığı ısı miktarını ayarlamak, çevresi ile bir ısı değişimi dengesini kurmak ve bu şekilde insanın kendisini rahat hissetmesini sağlamak gereğinden doğmaktadır. İyi bir ısıtma tesisatından dış sıcaklığa bağlı olarak, içeride daima arzu edilen sıcaklığı temin etmesi ve bu sıcaklığı sabit tutması istenir.

3 1. Yakma sisteminin bulunduğu yere göre; Lokal Isıtma Merkezi Isıtma Bölge (Uzaktan) Isıtma Isıtma Tesisleri 2. Kullanılan yakıt ve enerji türüne göre; Fosil (Katı, Sıvı, Gaz) Yakıtlı Nükleer Yakıtlı Elektrikli Ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklı (Güneş, Jeotermal, Biyokütle) 3. Kullanılan ısı taşıyıcı akışkan türüne göre; Sulu (Sıcak, Kızgın) Buharlı (Alçak Basınçlı, Yüksek Basınçlı, Vakumlu) Sıcak Havalı 4. Isı verme biçimine göre; Konveksiyon Radyant

4 Lokal Isıtma Isıtma enerjisi, ısıtılacak ortamın içinde bulunan yakma sisteminde üretilir. Isıtılması gereken her ortamda bir ısı yayıcının bulunması gerekir. Şömine Odun ve kömür sobaları Elektrikli ısıtma cihazları ile yapılan ısıtma

5 Merkezi Isıtma Bir ısıtma merkezinde (kazan dairesi) üretilen enerjinin, taşıyıcı bir akışkan yoluyla ısıtılması istenen ortamlara yerleştirilmiş ısıtıcılara gönderilmesi ile gerçekleştirilen ısıtmadır. Kalorifer tesisatı vb.

6 Bölge Isıtması Bölgesel ısıtma, endüstri tesisleri, toplu konut uygulamaları, mahalle ve şehir ısıtmaları gibi büyük ölçekli ısıtma biçimi olarak tanımlanabilir. Klasik bölgesel ısıtmada bir ısı merkezinde üretilen enerji, boru şebekesi ile ısı taşıyıcı akışkan tarafından ısıtılacak binalara taşınır. Her binanın altındaki bir ısı değiştirgecinde ikincil devrede dolasan ısıtıcı akışkan ısıtılır. Birincil devrede sıcak su, kızgın su veya buhar, ikincil devrede ise genellikle 90/70 C sıcak su dolaşır. ikincil devre daha önce üzerinde durulan klasik sıcak sulu merkezi ısıtma sistemidir. Bölge ısıtmasında kullanılan diğer bir sistemde ise, birincil devrede üretilen sıcak su veya kızgın su doğrudan bloklara verilir. Burada her blok altında bir otomatik karıştırma vanası vardır ve bu vanada birincil devreden alınan yüksek sıcaklıktaki su istenen oranda karıştırılarak bloktaki ısıtıcılara gönderilir. Daha küçük boyutlu uygulamalarda ise bir merkezde üretilen su ile doğrudan blokları ısıtmak mümkündür. Bu sistemlerde kullanma sıcak suyu da aynı merkez de üretilip bütün noktalara ayrı bir hatla dağıtılabilir.

7 Bölge Isıtması Bölge ısıtmasında blok bazında verilen ısının ölçülmesi sorunu vardır. Bu amaçla blok girişlerinde sistemde ayrıca ısı pay ölçerler kullanılabilir. Ancak küçük çaplı uygulamalar da yakıt maliyetlerinin paylaşımı merkezi yönetim tarafından düzenleniyorsa, pay ölçer kullanımından genelde vazgeçilmektedir. Bölge ısıtmasında kazan dairesi ile binalar arasındaki ısı kanalları (veya galerilerdeki) boruların ısı kaybı, boru izolasyonlarının zamanla bozulması ile giderek artan ciddi ısı kayıplarına neden olmaktadır. Ayrıca bu kanallardaki boruların zamanla çürümesi sistemde uzun süreli ve sık sık karşılaşılan kesintiler oluşturmaktadır. Teorik olarak hat vanaları ile lokal hale getirilebileceği düşünülen arızalar, pratikte uzun süre kullanılmayan vanaların su kaçırması nedeniyle tüm sistemin suyun boşaltılması zorunluluğunu yaratmaktadır. Sonuçta sistemde ciddi su kayıpları ve maliyeti, suyun doldurulup boşaltılması ile oluşan kireçlenmeler ve kesintiye uğrayan ısıtmanın oluşturduğu konfor kayıpları söz konusu olmaktadır.

8 Bölge Isıtması Tek Merkezli Bölge Isıtması: Şehir ısıtmaları hariç genellikle bölge ısıtmaları tek ısı merkezli sistemlerdir. Bu sistemlerde bütün kullanma yerleri bir tek kol ile beslenir. Dolayısı ile bu sistem tamir veya boru patlamaları halinde zorluklar yaratır. Sadece problem olan noktada değil, bu noktadan sonraki bütün kullanım yerlerinde besleme kesilir. Çok Merkezli Bölge Isıtması: Büyük şehir ısıtmalarında sistemin kullanım güvenliği açısından aynı kullanım noktasına farklı santrallerden besleme yapabilmek esastır.

9 Sıcak Sulu Isıtma Sistemleri Sıcak sulu ısıtma sistemlerinde ısıtıcı akışkan olarak sıcaklığı 110 santigrat derece değerinin altında bulunan sıcak su kullanılır. Açık sistemler; atmosfere açıktır ve su sıcaklığı 90 santigrat derece değerini aşmaz. Kapalı sistemler; su sıcaklığının 110 santigrat dereceye kadar çıkabildiği sistemlerdir. Bu sistemler atmosfere açık değildir. Sıcak sulu ısıtma tesisatında, kazanda üretilen sıcak su borularla ısıtıcı elemanlara taşınır. Burada ısı vererek oda hacmini ısıtır ve kazana geri döner. Sistemde suyun ısınması sırasında artan hacim, genleşme kabı adı verilen bir depoda toplanır. Dolaşım eski sistemlerde doğal olarak, yeni sistemlerde ise sirkülasyon pompaları ile sağlanır.

10 Doğal Dolaşımlı Sıcak Su Sistemleri Su yerçekimi yardımı ile dolaşır. Isınan su hafifleyerek sistemin üst kısımlarına çıkar. Burada radyatörlerde soğuyup ağırlaşarak tekrar kazana geri döner. Dolaşım hızı geliş ve dönüşteki su sıcaklıkları arasındaki farka bağlıdır. Yoğunluk farkından kaynaklanan basınç farkları küçük olduğu için, büyük boru çapları gerektirir. Doğal dolaşımlı sistemler bugünkü uygulamalarda yerlerini tamamen pompalı sistemlere bırakmışlardır.

11 Pompalı sıcak sulu ısıtma sistemleri Su boru şebekesine bir pompa ile basılır. Bu sistemlerde yüksek pompa basınçları nedeniyle sistemin bütün elemanlarında iyi bir dolasım temin edilebilmekte, sistemdeki suyun sıcaklığı her noktada hızlı bir şekilde değiştirilebilmekte ve boru çapları doğal dolasıma göre daha küçük seçilebilmektedir. Bu sistemde suyun çalışma sıcaklıkları esnektir. 90 santigrat derece olan çalışma sıcaklığı için dizayn edilmiş bir sistem, bahar ayları gibi ısı yükünün az olduğu zamanlarda daha düşük sıcaklıklarda çalıştırılabilir. Kısacası konfor ısıtmasına uygunluğu, esnekliği, ucuzluğu ve basitliği pompalı ısıtma sistemlerinin tercih nedenleridir. İki Borulu Pompalı Sıcak Su Sistemleri: Bu sistemde her ısıtıcıya biri besleme ve diğeri toplama olmak üzere iki boru ulaşır. Alttan Dağıtma Alttan Toplama Sistemleri Üstten Dağıtma Alttan Toplama Üstten Dağıtma Üstten Toplama Tek Borulu Dağıtma Sistemleri: Bu sistemlerde kazandan çıkan ana besleme borusu sıra ile bütün radyatörleri dolaşır. Her radyatör gereği kadar sıcak suyu bir branşman ile ana borudan alır. Radyatörde soğuyan su tekrar ana boruya verilir.

12 İki Borulu Pompalı Sıcak Su Sistemleri

13 Kızgın Sulu Isıtma Sistemleri Bu sistemlerde genellikle 110 C 190 C sıcaklıklarında ısıtılmış su kullanılır. Suyun buharlaşmasını önlemek için, suya basınçlandırma sistemi tarafından devamlı olarak, buharlaşma basıncı üzerinde bir basınç uygulanmalıdır. Bu nedenle tesisatın atmosferle bağlantısı yoktur. Konutlarda olabildiğince düşük su sıcaklıkları istendiği için bu sistemlerin konutlarda kullanımı özel uygulamalar gerektirir.

14 -e '0 0,0' Buharlı Isıtma Sistemleri Alçak Basınçlı Buharla Isıtma Sistemleri Kalorifer kazanından çıkış basıncı atmosfer basıncı üzerinde 0,5 bar ve sıcaklığı da en çok 110 C olan buharla yapılan ısıtmadır. Yüksek basınçlı buharla ısıtma sistemleri Kalorifer kazanından çıkış basıncı atmosfer basıncı üzerinde 0,5 bar'dan ve sıcaklığı da 110 C 'den yüksek olan buharla yapılan ısıtmadır. Vakumlu Buharla Isıtma Basıncı atmosfer basıncından az olup 0,05 ile 0,75 bar arasında değişen ve sıcaklığı da en az 65 C olan buharla yapılan ısıtmadır.

15 -E '0 0,0' Sıcak Hava ile Isıtma Sistemleri Burada ısı taşıyan akışkan havadır. Bir merkezde ısıtılan hava kanallar vasıtası ile ısıtılması gereken ortama gönderilir. Hava düşük özgül ısısı nedeniyle kötü ısı taşıyıcı olduğundan daha çok miktarda dolaştırılması ve dolayısıyla büyük kesitli kanallar kullanılması gerekir. Bu sistemler ancak ısıtma ile birlikte hava değişiminin de sağlanması gereken yerlerde kullanılırlar.

16 Isıtma tesislerinin kısımları Kazanlar ve Kazan Daireleri Bacalar Depolar Isıtıcı elemanlar Borular şaftlar ve kanallar