IV. BÖLÜM ISITMA S STEMLER NDE ENERJ EKONOM S

Transkript

1 IV. BÖLÜM ISITMA S STEMLER NDE ENERJ EKONOM S 4.1 G R fi ENERJ SAVURGANLI ININ ÖNLENMES Yap larda enerji ekonomisi 1973 petrol krizinden sonra ortaya ç kan ve aradan geçen 32 y l boyunca güncelli ini koruyan bir konudur. Bu süre içerisinde kavramlar geliflmifltir y l bafllar nda 9 USD/varil olan ham petrol fiyat 01 Ocak 2005 te 40 USD/varil rakkam na ulaflm flt r. 24 A ustos 2005 te ise 70 USD/varil fiyat na kadar ç km flt r. Petrolün gelece i ile ilgili beklentilerde veya spekülasyonlarda ise 100 USD/varil de eri konuflulmaktad r. Do al gaz fiyatlar da ham petrolün piyasa de eri baz olarak al - nan bir formül ile belirlenmektedir. Enerjinin daha verimli kullan m n ve enerji savurganl - n n önlenmesi bu yüzden art k çok daha dikkat edilen bir konu olmaya bafllam flt r. Her zaman önemli olan bu konu yeterince önemsenmezse gelecekte (hatta günümüzde) mal sahipleri veya iflletmeciler için katlan lamayacak maliyetler oluflturacakt r. Mekanik tesisatlarda enerji ekonomisinin ya da daha uygun deyimle enerjinin do ru kullan m n n felsefesi Kullanmadan tüketilen enerji miktar n en aza, yani pratik s f ra indirmek olmal d r. Projede, uygulamada ve iflletmede sistem seçimiyle bafllay p, %5, %10, %15 gibi büyük oranlarda ya da küçük görünen ama çok say da olan %1, %0,5, %0,001 gibi görünen ve detaylarda önemsenmeyen rakamlar n (kay plar n) toplam çok büyük de erlere ulaflmaktad r. Çok iyi planlanan bir bina ile kötü planlanan bir bina aras nda enerji tüketimlerinde 4-5 kat farklar oluflabilmektedir. Is tma sistemlerinde de maalesef görünmeyen veya bir baflka deyimle göremedi imiz enerji kay plar çok ciddi boyutlardad r. yi planlanm fl bir s tma sisteminde görünmeyen enerji kay plar n görünür hale getirmek termal kamera görüntüleriyle ile mümkün olabilmektedir. a. Is tma da t m kolektörlerinde kazanlardan gelen borularda da, gidifl hatlar n n ba lant noktalar nda da, izolasyona ra men s kay plar oluflmaktad r (fiekil 4.2A). Kolektör tafl y c ayaklar s köprüsü görevi yapmakta, borularda s cak suyla tafl nan s y çalmaktad r. zolasyonlar yap lmad için vanalardan da yüksek kay p olmaktad r. b. Borular incelendi inde, konsol ve tafl y c lar n s köprüsü gibi davrand görülmektedir (fiekil 4.2B). c. S cak su sirkülasyon pompalar nda da izolasyon olmad için yüksek s kay plar söz konusudur (fiekil 4.2C). d. Kulan m s cak suyu sirkülasyon pompalar ve depolama tank kapaklar da s kayb noktalar d r (fiekil 4.2D). e. Is tma sistemlerindeki kazanlar n da termal kamera görüntüleri al nd nda s kaybeden yüzeyler daha net görülebilir. Brülörün çal flt anda (kazan içerisindeki s cak gaz dolafl rken) s kaybeden ön kapak vb s köprüleri yüzey s cakl klar, bu yüzeylerin büyüklü ü ile orant l olarak ne kadar s kaybetti i görülebilir. Yo uflmal olmayan kazanlar yüksek s cakl kta çal fl r. Gaz borular ndaki türbülatörleri nedeniyle duman gaz ndaki s n n ciddi bir k sm n n transferini üçüncü gaz geçiflinde gerçeklefltirir. Bu nedenle gelen gazlar n s cakl yüksektir ve ön kapa a yüksek oranda s yüklenir. Bu durum türbülatörlü kazanlar n tamam için geçerlidir diyebiliriz. Bu yüzden imalatç lar petrol ve gaz fiyatlar ndaki afl r yükselmeleri ve gelecekteki art fllar da dikkate alarak kazanlar n n s yal t m malzemelerinin kalitesini ve kal nl n art rmal, böylece kazanlar n n çal flma ve durma kay plar n daha da azaltmay hedeflemelidir. Konfor yap lar nda kullan lan kendinden yo uflmal kazanlarda ise çevreye olan s kay plar y ll k olarak genellikle çok daha azd r. Daha pahal olan kendinden yo uflmal kazanlar n kurulufl ve iflletme maliyetleri (ömür boyu maliyeti) dikkate al narak amortisman süreleri hesaplanabilir. f. Çoklu kazan sistemlerinde ise, çal flmayan kazandan olan s kay plar da termal görüntüleriyle tespit edilebilir. Burada önemli nokta brülörü çal flmayan kazan içerisinde s cak suyun dolaflt anlardaki s kayb, kazan kapasitesine oranla %2, 3, 5 gibi ilk bak flta düflük gibi görünen de erlerdedir. Oysa kazanlar n kullan lan y ll k ortalama kapasiteleri, örne in konfor tesislerinde %15 civar ndad r. Bu durumda maksimum kazan kapasitesine göre %3 gibi görünen kay p y ll k ortalama kullan lan kapasiteye göre 3/15 = %20 gibi gerçekleflebilir. %5 gibi görünen baflka bir kazan n durma ya da çal flma kayb ise yine y ll k ortamla kullan lan kapasiteye göre 5/15 = %33 gibi çok yüksek enerji kay plar na neden olabilir. Artan durma kay plar, kazanlar n y ll k kullanma verimlerini düflüren önemli bir faktördür. g. Çok kazanl sistemler d fl hava s cakl na göre kontrol edilir. Tüm kazanlar en so uk günde çal flacak flekilde proje yap l r. Otomasyon ihtiyaç olan kapasite kadar kazan çal flt r p, di er kazanlar n brülörlerini susturur. Ama burada dikkat edilmesi gereken nokta, çal flmayan kazan üzerinden s cak su geçmesine izin verilmemesidir. Aksi halde çal flmayan kazan, bofluna s nacak ve s kayb na neden olacakt r. Tesisatta primer pompalar ya da iki veya üç yollu motorlu vanalar kullan l rsa çal flmayan kazanlardan s cak su dolaflmayacak ve bu yüzden fazladan s kayb oluflmayacakt r. h. Enerji ekonomisi amac yla konulan yo uflma eflanjörleri, kazan d fl nda (harici) olarak tasarland nda her ba lant noktas yeni bir s kay p noktas haline gelebilir. Bu kay ptan kaç nmak için, kapasite uygunsa kendinden yo uflmal kazanlar n tercih edilmesi artan yak t fiyatlar nedeniyle çok daha ekonomik olmaktad r. 191

2 fiekil 4.1. ENERJ SAVURGANLI I fiekil 4.2A. ISITMA DA ITIM KOLEKTÖRÜ (Termal Kamera Görüntüsü) fiekil 4.2B. BORU TAfiIYICILARI (Termal Kamera Görüntüsü) 192

3 fiekil 4.2C. S RKÜLASYON POMPALARI (Termal Kamera Görüntüsü) fiekil 4.2D. SICAK SU S RKÜLASYON POMPALARI VE DEPOLAMA TANKLARI (Termal Kamera Görüntüsü) 193

4 4.2 DÜNYA DA VE TÜRK YE DE YAKIT F YATLARININ GÜNCEL DURUMU VE GELECEKTEN BEKLENT Günümüzde yak t fiyatlar n n ulaflt seviye, toplam maliyet içinde iflletme maliyetlerini ön plana ç karmaktad r. Is tma sistemlerinde, örne in kazanlar için sat n alma maliyeti y ll k yak t tüketiminin küçük kesirleri boyutundad r. Bu durumda yak t tasarrufu her zamankinden daha önemli hale gelmifltir. Is tma sistemlerinde çeflitli önlemlerle yak t tüketimini önemli oranda afla çekmek mümkündür. Bu önlemler yap - n n s yal t m, yüksek verimli kendinden yo uflmal kazan kullan m, d fl ve iç hava kompanzasyonlu geliflmifl ve hassas kontrol sistemleri kullan m, iç ortam s cakl klar n n düflük tutulmas, zon kontrolu, kompakt ve su hacmi küçük kazanlar kullan m, kullanma s cak suyu tüketiminde gerekli önlemlerin al nmas olarak s ralanabilir. Bütün bu önlemlerle y ll k yak t tüketimini, bu önlemlerin al nmad bir binada 100 birimden 10 birime indirilmesinin art k zorunlu hale geldi ini düflünüyoruz. Yak t fiyatlar büyük bir h zla artmaktad r. Özellikle son y llarda petrol fiyatlar ndaki art fllar enerji maliyetlerinin önemini göstermektedir. Di er yak t ve hammadde (demir, çelik, bak r, alüminyum vb) fiyatlar n n da petrole ba l olarak veya baflka nedenlerle de t rmand n düflündü ümüzde, enerji maliyetlerinin sistemlerin en önemli özelli i haline geldi ini söylemek mümkündür. Geçmiflte yüksek maliyetli oldu u için tercih edilmeyen veya az tercih edilen yüksek verimli sistemler, bugün çok ekonomik hale gelmifltir. Tablo 4.3 te konutlarda ve sanayide yak t fiyatlar n n son y llardaki de iflimi verilmifltir. Zaman içinde petrol fiyatlar n ucuz ve pahal olarak s ralarsak Tablo 4.4 ü oluflturmak mümkündür. Bugün yak t fiyatlar ve ilk yat r m maliyetlerine bak ld nda çarp c bir tablo ile karfl lafl lmaktad r. Binalar n bir mevsimlik yak t harcamas = Kazan bedelinin 2-10 kat biçiminde ifade edilebilir. Bu bak fl aç s yla örne in yak t tüketimini %1 azaltmak, kazan bedelinin %2-10 u mertebesinde bir tasarruf sa lamak anlam na gelmektedir. Bir baflka anlat mla, kazan, y ll k yak t tüketimini %1 azaltabiliyorsa hemen ilk y l için fiyat nda %2-10 indirim sa l yor demektir. Yak t tüketimini azaltmak mümkündür. Bat toplumlar nda bu yönde çok önemli ilerlemeler sa lanm flt r. Ancak tasarrufa bat ülkelerinden daha fazla ihtiyac olan ülkemizde al nan yol maalesef çok azd r. Binada ve s tma sisteminde al nacak önlemlerle, yak t tüketimlerinin önemli mertebelerde azalt labilece i, bunun baz binalar için 100 birimden 10 birime kadar düflebilece i görülmektedir. Tablo 4.3. KONUTLARDA VE SANAY DE YAKIT F YATLARI DE fi M 194 Tablo 4.4. PETROL F YATLARI DE fi M

5 fiekil 4.5A YILLARI ARASI PETROL F YATLARI fiekil 4.5B. SON B R YILDA HAM PETROLDEK F YAT ARTIfiI 195

6 fiekil YILLARI ARASI ALÜM NYUM F YATLARI 196 fiekil YILLARI ARASI BAKIR F YATLARI

7 fiekil 4.8A. SON B R YILIN SICAK SAC F YATLARI (Bat Avrupa) fiekil 4.8B YILLARI ARASI SICAK SAC F YATLARI (Bat Avrupa) 197

8 4.3 ISI YALITIMI Is yal t m yak t tasarrufunun birinci ve en önemli unsurudur. Türkiye aç s ndan s yal t m konusunda, 1981 ve 1998 olmak üzere iki tarih önemlidir. Bu y llarda TS 825 numaral Türk Standard ve buna ba l olarak ç kar lan Bay nd rl k Bakanl fiartnameleri ile binalarda s yal t m yap lmas flart koflulmufl ve bu izolasyonun mertebesi belirlenmifltir. Bu tarihlerden sonra yap lan binalarda söz konusu düzenlemelere hangi oranda uyuldu u bir kenara b rak l rsa, üç tip bina ve bunlar n s tma ihtiyac ndaki azalma Tablo 4.9 da verilmifltir: Buna göre yal t ms z bina ile 1981 yönetmeli ine uygun bina aras nda %33 yak t tasarrufu, 1981 ve 1998 yönetmeliklerine uygun binalar aras nda %37,5 yak t tasarrufu ve yal t ms z bina ile 1998 yönetmeli ine uygun bina aras nda %58 yak t tasarrufu söz konusudur. Is yal t m yla yap labilecek tasarruflar yukar da anlat - lanlarla k s tl de ildir. Daha farkl aç lardan yaklafl l rsa çok daha yüksek tasarruf imkanlar ortaya ç kacakt r. Yak t tüketimi azaltman n yollar ndan biri de iç ortam s cakl klar n n, konfor flartlar n bozmadan düflürülmesidir. Oda s cakl n düflürmek bir taraftan s kayb n azaltarak yak t tasarrufu sa larken, di er taraftan ortamda yaflayan insanlar n sa l n da olumlu yönde etkileyecektir. Afl r s t lan bir ortamda hava kuruyaca- ndan grip, nezle vb hastal klar n riski artmaktad r. Bina d fl kabu unda s yal t m yap lmas halinde, ortam çevreleyen d fl kabu un iç yüzey s cakl klar yani iç ortam çevreleyen yüzeylerin s cakl klar yükselecektir. Bu durumda iç ortam s cakl n düflürmek mümkündür. Çünkü hissedilen konfor s cakl, iç ortam s cakl ile iç ortam çevreleyen yüzeylerin s cakl klar n ortalamas olarak tan mlan r. S cak iç yüzeyler gerekli s cakl k hissini sa larken, havan n gere inden fazla s t lmas gereksinimi ortadan kalkacakt r. So uk yüzeylerle çevrili bir ortamdaki insanlar, üflüdüklerini düflündüklerinden ortam s cakl n artt rmakta, yüzeylerde yeterince izolasyon olmad nda as l s t lmas gereken çevre yüzeyleri yeterince s tamay p, onun yerine havay fazlas yla s tmaktad r. Hem yeterince s nma hissi sa lanamamakta, hem fazlas yla s harcanmakta hem de hava kurutuldu undan sa l ks z bir ortam oluflturulmaktad r. ç ortam s cakl n n düflürülmesi yak t tüketimini önemli ölçüde azaltacakt r. Dolay s yla, iç ortam s cakl n konforu azaltmadan düflürülmesi olanak verdi i için izolasyon yap lmas ilave bir yak t tasarrufu potansiyeli sunmaktad r. Tablo 4.9. YALITIMA GÖRE B NA ISITMA HT YAÇLARI ISITMADA S STEM SEÇ M Ham petrol fiyatlar ndaki h zl ve afl r yükselmenin de etkisi sistemlerin enerji maliyetlerini çok daha önemli hale getirmektedir. 01 Ocak 2005 te 40 USD/varil olan ham petrol günümüzde (15 A ustos 2005) 67 USD/varil seviyesinde ulaflm fl olup, 8 ayda %68 artm flt r. 01 Ocak 2003 de ise ham petrol 28 USD/varil idi. Yaklafl k son 2,5 y ldaki art fl ise %140 olarak gerçekleflmifltir. Petrolün gelece i ile ilgili beklentiler veya spekülasyonlarda ise yak n sürelerde 80 USD/varil ve orta vadede 100 USD/varil fleklinde fiyatlar konuflulmaktad r. Petrol ürünleri (fuel-oil, motorin, LPG) d fl ndaki di- er fosil yak tlar n fiyatlar da petrol fiyat ndan etkilenmektedir. Örne in kömür, mazot ile madenden ç - kar lmakta, mazot kullan larak kamyonlarla tafl nmakta ve külü de yine kamyonlarla mazot kullan larak at lmaktad r. Do al gaz fiyatlar da, petrol fiyat baz olarak al nan bir formülle belirlenmektedir. Elektrik ise hidroelektrik santrallar d fl nda genellikle petrol, kömür veya do al gaz kullan larak üretildi- i için, petrol fiyatlar ndaki art fltan çok ciddi oranda etkilenmektedir. Kullan lacak enerji kayna n n cinsini ve kurulacak sistemin amortisman süresini belirlerken, bugünkü enerji maliyetlerinin yan nda gelecekteki maliyetleri de dikkate al nmal d r. a. Kömür Kömür, merkezi sistemlerde bireysel sistemlere göre daha yüksek verimle yak labilmektedir. Ancak kömürün s tt su veya buhar n tafl ma maliyetleri (pompalama enerjisi, borulardaki s kay plar vb) dikkate al nd nda bireysel sistemler enerji tüketimi yönünden genellikle daha avantajl d r. Ayr ca balanslama ve bireysel kullan m dikkati de bireysel sistemleri daha ekonomik k lmaktad r. Kömürün dairelere tafl nmas, depolanmas yak lmas,külünün at lmas gibi zorluklar, konfor ve çevre flartlar dikkate al nd nda, enerji tüketiminin daha fazla olmas na ra men merkezi sistemler daha az dezavantajl görünmektedir. Ancak çevre flartlar (hava kirlili i vb) nedeniyle özellikle toplu yerleflim yerlerinde (flehir, kasaba vb) kömürün kullan m imkan çok s n rlanm flt r. b. Fuel-Oil ve Motorin Fuel-oil in bireysel sistemlerde kulan m imkan yoktur (veya çok zordur) denilebilir. Kömür için söz konusu olan dezavantajlar aynen sahiptir. Fuel-oil daha çok bölge s tmas nda, do al gaz n olmad yerlerde kullan lmaktad r. Motorin ise yine do al gaz n olmad yerlerde, LPG kullan m na da olanak yoksa bireysel sistemlerde kullan lmaktad r.

9 Fuel-oil No:6 yaln z buhar veya kaynar su kazanlar nda (ortalama su s cakl 130 C nin üzerinde olan) kullan labilir. Fuel-oil No:6 da yüksek oranda kükürt vard r. Kazan suyu s cakl 130 C nin alt nda olursa kükürt yo uflur ve sülfirik asit oluflur ve bu asit kazan borular n çürütür. Fuel-oil No:4 ise su s cakl 80 C ve üzerindeki kazanlarda kullan labilir. Fuel-oil No:6, No:4 e göre daha ucuz olmakla birlikte ikisi aras nda bir karfl laflt rma yap ld nda kazan su s cakl n n yüksek olmas nedeniyle fuel-oil No:6 kullan lan k zg n su kazanlar nda afla da s ralanan dezavantajlar yaflanacakt r: - Kazan verimi daha düflüktür. - Da t m kay plar daha fazlad r. - lk yat r m maliyeti daha fazlad r. - flletme maliyeti daha fazlad r. Karfl laflt rma yap l rken fuel-oil No:4 veya 6 n n herhangi birisinin al nmas afla daki sonucu de ifltirmez. Bölge s tmas nda fuel-oil, bireysel s tmada ise motorin kullan ld kabulüyle bir karfl laflt rma yaparsak: - Fuel-oil kullan lan iyi projelendirilmifl ve uygulanm fl bölge s tmas veya merkezi sistemlerin teorik iflletme maliyetleri, motorin veya LPG kullan lan bireysel sistemlerden daha düflüktür. - Ancak bireysel s tmadaki kiflisel olarak tasarruf edebilme iste i ve bireysel konfor beklentileri sistem tercihinde daha önemli kriterler olarak görülmektedir. c. LPG LPG nin maliyeti bugün motorin ile yak n seviyelerdedir. Ancak LPG nin depolanmas için daha özel flartlar gerekmektedir. Apartman dairelerinde tüp gaz ile kullan mda ise s n rl depolama olana ve daha fazla risk oluflmaktad r. LPG kullan m do al gaz yoksa veya yak n bir gelecekte gelecek ise gelinceye kadar kullan labilecek uygun bir alternatif olmaktad r. LPG kullan m nda risk oluflumunu en aza indiren standartlar mutlaka uygulanmal d r (her yak t n depolanmas nda ve kullan m nda oldu u gibi). LPG merkezi ve bireysel sistemlerde ayn yüksek verimle kullan labilir. LPG kullan lan merkezi sistemlerde en az bir kazan n yo uflmal tip, brülörlerin oransal ve baca çekiflinden etkilenmeyen tipte seçilmesi bugün için çok daha uygun görünmektedir. Bireysel s tma sistemlerinde de yo uflmal kombilerin kullan m enerji tüketimini azaltmaktad r. Artan yak t fiyatlar çok k sa bir süre sonra yo uflmal kombilerin kullan m n zorunlu k lacak gibi görünmektedir (Not: Hollanda ve ngiltere de yo uflmal olmayan kombi kullan m yasaklanm flt r.). d. Do al Gaz Do al gaz bugün için kullan labilir en ucuz yak t cinsi olarak görünmektedir. Do al gaza göre: - Fuel-oil ~ 2 - LPG ~ 3 - Motorin ~ 4 - Elektrik ~ 4 kez daha pahal d r. Do al gaz bölge s tmas ya da merkezi s tma sistemlerinin s merkezlerinde ve bireysel kullan mlarda ayn verimle yak labilmektedir. Ancak: - Bölge s tmas ve merkezi s tmalarda, kazanlar - n n daha yüksek s cakl kta çal flt r lmas ndan gelen kay plar (kazan verimi, durma kay plar ve yo- uflma enerjisinden daha az yararlanabilme vb), - Da t m için harcanan ilave pompalama enerjisi, - Da t m borular ndaki s kay plar, - Balanslamadan gelen verim kay plar, - Büyük sistemler için gerekli olan iflletme personel masraflar, - Da t m sisteminin bak m ve onar m masraflar vb ilave maliyetler nedeniyle bölge s tmalar ve merkezi s tma sistemlerinin iflletme maliyetleri çok yüksektir. Bireysel kullan mdaki daha tasarruflu kullanma dikkati ise bireysel s tmay daha avantajl k lmaktad r. Ancak: - Nereye kadar kombi yada bireysel s tma sistemleri kullanmal d r? - 20 katl binada her daireye kombi koymak güvenli midir? - Kombilerin bacalar nas l olmal d r? - D fl duvardan hermetik bacalarla ba lanan kombilerin egzost gazlar üst katlar rahats z etmeyecek mi? - Bina cephesindeki gazlarla birlikte oluflan s cak hava hareketi cephe boyas n bat rmayacak m? - Üst kat, alt kat veya komflu daire kaloriferini çal flt rmazsa s tma maliyeti iki kat na ç kabilir,so- uk döflemeler konforu bozabilir mi? Hatta s tma konforu yeterince sa lanamayabilir mi? Sorular karfl m za ç kmaktad r. Bu konularda belirli bir standart olmamas na ra men genel do rulardan yola ç k l rsa: - Yaklafl k 5 kata kadar binalarda kombi kullan labilir. - Bu binalarda döflemelerde ve komflu duvarlarda s yal t mlar yap lmal d r. Döflemelerdeki s yal t m, ses yal t m görevi de yapacakt r. - Kombi kullananlar n komflular n kombilerini çal flt rmad klar so uk günlerde yine de daha fazla yak t harcayacaklar n ve s tma konforlar n n az da olsa bozulaca n bilerek (sobal evler de oldu u gibi) tercih yapmalar gerekir. - Merkezi sistemlerde ise konfor daha iyi oldu u halde, yak t bedelinin toplanmas ve daha fazla iflletme maliyeti sorunlar olacakt r. 199

10 200 fiekil BÖLGE ISITMASI ISI MERKEZ Kapasite: 2 x 455 kw+ 2 x kw kw (en sa da) Dikkat: Üç tam geçiflli türbülatörsüz çelik kazan n kapasitesi (6.500 kw), di er kazanlar n toplam kapasitesinin (3.550 kw), yaklafl k iki kat olmas na olmas na ra men (6.500 kw), çok daha az yer kapl yor.

11 4.4.1 BÖLGE ISITMASI (Uzaktan Is tma Sistemleri) Bölge s tmas, endüstri tesisleri, toplu konut uygulamalar, mahalle ve flehir s tmalar gibi büyük ölçekli s tma olarak tan mlanabilir. Bölge s tmas nda, seçilecek sistemin, yat r m ve iflletme maliyetleri üzerine etkisi çok önemlidir. Bu bak mdan her bölge s tmas uygulamas için öncelikle bir fizibilite veya ekonomiklik çal flmas yap lmas gerekir. Bu fizibilite çal flmas nda ana parametreler: yak t, primer devre ak flkan cinsi, ak flkan s cakl, s merkezi say s ve boru flebekesinin da l m olmaktad r. Bölge s tmas nda çeflitli sistemler oluflturulabilir. Klasik bölge s tmas nda bir s merkezinde üretilen s, boru flebekesi ile primer devre ak flkan taraf ndan s t lacak binalara tafl n r. Her binan n alt ndaki bir s de ifltirgecinde sekonder devrede dolaflan s t c ak flkan s t l r. Primer devrede s cak su, k zg n su veya buhar; sekonder devrede ise genellikle 90/70 C s cak su dolafl r. Bölge s tmas nda kullan lan di er bir sistemde ise, primer devrede üretilen s cak su veya k zg n su do rudan bloklara verilir. Burada her blok alt nda bir pompa ve otomatik kar flt rma vanas vard r ve bu vanada primer devreden al nan yüksek s cakl ktaki su, istenen oranda kar flt r larak bloktaki s t c lara gönderilir (Bas nca dikkat edilmelidir.). Kömür ve hatta s v yak t yak l rken (yak t, depolama ve tafl ma nedeniyle) avantajlar a r basan bölge s tmas, yak t olarak do al gaz kullan ld - nda dezavantajl duruma düflmektedir. Bölge s tmas n n en büyük dezavantaj toprak alt ndaki da- t m borular d r. Daha küçük boyutlu uygulamalarda ise bir merkezde üretilen su ile do rudan bloklar s tmak mümkündür. Bu sistemlerde kullanma s cak suyu da ayn merkezde üretilip bütün noktalara ayr bir hatla da t labilir. Bölge s tmas n n da t m borular nda mutlaka eflit direnç sistemi (Tichelmann sistemi) uygulanmal d r. Bölge s tmas nda blok baz nda verilen s n n ölçülmesi sorunu vard r. Bu amaçla blok girifllerinde sistemde ayr ca s payölçerler kullan labilir. Bölge s tmas nda kazan dairesi ile binalar aras ndaki s kanallar ndaki (veya galerilerdeki) borular n s kayb, boru izolasyonlar n n zamanla bozulmas ile giderek artmaktad r. Ayr ca bu kanallardaki borular n zamanla çürümesi sistemde uzun süreli ve s k karfl lafl lan kesintiler oluflturmaktad r. Teorik olarak hat vanalar ile lokal hale getirilebilece i düflünülen ar zalar, pratikte uzun süre kullan lmayan vanalar n su kaç rmas nedeniyle tüm sistemin suyunun boflalt lmas zorunlulu unu yaratmaktad r. Borular n kanal veya galeri içine al nmas inflaat maliyetlerini art rd ndan tercih edilmemektedir. Genellikle borular s izolasyonu yap larak do rudan topra a gömülmektedir. Di er bir alternatif ise ön izoleli, dijital alarml, direkt topra a gömülebilen fabrikasyon yal t ml borular n kullan lmas d r. Hatta büyük çapl, kangal fleklinde, ön izoleli PEX borular ek say s n da çok azaltacakt r. Ancak bu borular n da uzama miktar çelik borulara göre çok fazlad r. Yaflanan tecrübeler göstermifltir ki bu sistemlerin neredeyse tamam nda, yap m aflamas ndaki hatalar, bak ms zl k veya farelerin izolasyonlar yemesi, toprak alt ndaki kaçaklar n yerinin bulunamamas gibi nedenlerle boru izolasyonlar bozulmufl, paslanma sonucu delinen borulardan ciddi oranda su kaçaklar oluflmufl ve bu nedenlerle yak t ve su masraflar kabul edilemez seviyelere gelmifltir. Ayn zamanda bu sorunlar kazan, pompa vb tesisat elemanlar na da zarar vermektedir. Çünkü sisteme sürekli su takviyesi yap lmas sonucunda tüm cihazlarda kireç ve çamur birikimi oluflmakta, besleme suyuyla birlikte tesisata sürekli giren oksijen önemli oranda korozyona (paslanma) neden olmaktad r. Bu tür büyük sistemlerde kazanlarla tesisat aras nda plakal eflanjör kullan larak kazanlar n kireç, çamur vb olumsuzluklardan korunmas tavsiye edilir. Bölge s tmas sistemlerinin en büyük zorluklar ndan biri sistemin dengelenmesi, yani her binaya veya konuta istenilen miktarda s n n da t labilmesidir. Dengesiz sistemlerde baz yerler çok s n rken baz yerler çok az s nmakta, yetersiz s nma flikayetleri oluflmaktad r. Bu sistemde suyun pompalanmas için ciddi miktarda elektrik enerjisi sarfedilmektedir. Sonuçta sistemde su kay plar ve maliyeti, suyun doldurulup boflalt lmas ile oluflan kireçlenmeler ve kesintiye u rayan s tma nedeniyle oluflan konfor kay plar söz konusu olmaktad r. Bölge s tmas kömür veya fuel oil kullan m halinde her binaya yak t tafl ma, her binadan kül ve cüruf at lmas, bu yak tlar n tek noktada ve büyük kapasitede yak lmalar halinde verimlerinin artmas gibi nedenlerle tercih edilebilir. Ancak do algaz her kapasitede, ayn yüksek verimle yak labildi inden bölge s tmas sisteminin do algazda herhangi bir avantaj kalmamaktad r. Konuya farkl bir aç dan bak ld nda ise: Do al gaz da olsa merkezi sistemlerde büyüyen kapasiteyle birlikte teknolojik sistemlerin kullanma imkan yarat labilir. 201

12 202 fiekil 4.11A. HER B NAYA AYRI HAT UYGULAMASI

13 fiekil 4.11B. Efi T D RENÇ S STEM UYGULAMASI 203

14 Yo uflmal kazanlar, baca çekiflinden etkilenmeyen oransal brülörler, oksijen-λ kontrollü sistemler, frekans kontrollü brülörler, entegre kojenerasyon sistemleri vb kullan labilir. Ayr ca iyi çözümlenmemifl bina alt kazanlarda gürültü, ses, u ultu, pompa sesi, hidrofor sesi gibi problemler bazen flikayetlere hatta mahkemelik durumlara neden olabilmektedir. Bu yüzden çok iyi çözümlenmifl merkezi sistemleri tercih eden tesisat mühendisleri de bulunmaktad r. Do al gaz n bölge içinde da t lmas ve her binaya ulaflt r lmas daha ekonomik ve sorunsuzdur. Her bina alt nda veya çat s nda kurulacak ba ms z kazan dairelerinden her binan n merkezi s tma sistemiyle s t lmas en uygun çözümdür. Her apartmandaki merkezi sistemde atmosferik brülörlü kazanlar n veya kaskad sistemlerin kullan lmas sessiz, iflletme ve bak m kolay, s k servis gerektirmeyen ve yüksek verimli bir çözüm oluflturur. E er kazan dairesi çat da oluflturulursa baca maliyeti de daha düflük olacakt r Bölge Is tmas nda Kullan m S cak Suyu Bölge s tmas nda s cak su ihtiyac n karfl lamak için iki alternatif bulunmaktad r. Sistemde bir s da t m merkezi ve her bina alt nda da da t m kolektörleri bulunmaktad r. Birinci alternatif s da t m merkezindeki kazandan bina alt na gelen s cak su ile her bina alt nda bulunan boyleri s tmak ve bu boylerle s cak su sa lamakt r. kinci alternatif ise boylerleri de s da t m merkezine yerlefltirerek kullanma s cak suyunu da ayr bir borulamayla binalara da tmakt r Boylerler Bina Altlar nda Boylerlerin bina alt nda olmas durumunda yaz - k fl kazan n çal flmas ve sisteme s cak su sa lamas gerekmektedir. Bu da yaz n bile galerilerdeki tüm tesisatta devaml yüksek s cakl kta suyun dolaflaca anlam na gelir. zolasyonlar iyi yap lm fl örnek bir tesiste yap lan incelemede, yaz iflletmesinde gidifl (da t m) borular nda kazan dairesinden 73 C olarak ç kan gidifl suyu s cakl n n son binaya gelindi inde 68 C mertebesine düfltü ü gözlemlenmifltir (fiekil 4.12A). Ayn iflletmede, yine yaz iflletmesinde dönüfl (toplama) borular nda ilk binadan 64,3 C olarak ç kan dönüfl suyu s cakl kazan dairesine ulaflt nda 61,2 C olarak ölçülmüfltür (fiekil 4.12B). Bu farklar borulardaki s kay plar n gözler önüne sermektedir. Uygulama S cak su binalara 90 C gidiyor (90/70 C teorik) Boyler binalar n alt nda borular yaz n da s cak. 204 Kullan lan kapasite: En so uk günde ve pik yükte: %100 (dizayn flartlar ) Y ll k ortalama (kullan lan kapasite): ~ %15 (yaz n da kullan ld için) yi tasarlanm fl, boru izolasyonlar çok iyi olan bir bölge s tmas nda borulardaki s kayb : En sondaki binaya kadar gidifl borular nda su s - cakl 1,5 C azal yor. Gidifl - dönüfl dikkate al nd nda da t m borular nda toplam 2,5 C so uma var. Sistem 90/70 C tasarlanm fl, Uygulamada ise görülen en so uk günde su s - cakl gidiflte 85 C, dönüflte 67,5 C dir. Borulardaki toplam kay p ΔT = 2,5 C oldu u kabul edelim. Ölçülen ΔT = 8,5 C yerine ortalama olarak kabul etti imiz ΔT = 2,5 C göre hesap yaparsak: K fl iflletmesi: Su s cakl 85/67,5 C: ΔT = 17,5 C Borulardaki so uma: 2,5 C Is tmada yararl olarak kullan lan: ΔT = 15 C Borulardaki kay p: 2,5 C / 15 C = 0,167 %16,7 Sonuç: Borulardaki s kayb - %100 kapasiteye göre: %16,7 - Ortalama kullan lan kapasiteye göre: %16,7 / %15 1 Bu sistem kaynar su ise Oran 2,5-3 kat na ç kar (kaynar su s cakl na ba l olarak). Buharda ise bu kay p daha da artacakt r. Sonuç olarak boylerler bina alt nda oldu undan, tüm sene boyunca yaklafl k C gidifl suyu s cakl ile iflletme gerçekleflecektir. Dolay s yla ΔT= 2,5 C lik kay p (%16,7) yaklafl k tüm sene boyunca gerçekleflecektir. Y ll k ortalama faydal kapasitenin %15 i civar nda oldu u bilindi ine göre yararlan lan kadar s da da t m borular nda kaybedilmektedir. Yak t üst s l de eri (do algaz) : 111 Kazan verimi (nominal) : 95 Y ll k yararlan lan kazan performans : 90 Borularda kaybolan enerji : 45 Yararlan lan : 45 Notlar: Pompan n tüketti i enerjinin bedeli (suyu s tan yararl k s m hariç) ayr ca dikkate al nmal d r. Balans bozukluklar n n verime etkisi dikkate al nmam flt r. Sistemin düflük yüklerde çal flmas ndan dolay cihaz verimlerindeki azalmalar dikkate al nmam flt r.

15 Bölge s tmas ndaki y ll k ortalama sistem verimleri (çok özel önlemler al nmazsa) COP sistem (90/70 C): 0,40 COP sistem (160/120 C Kaynar Su): < 0,25 COP sistem (Buhar, 6 bar): < 0,20 Is da t m merkezinde dikkat edilmesi gereken en önemli husus kazanlar n iflletme flartlar na uyulmas d r. E er dönüfl suyu s cakl kontrolü ve minimum debi flart aranan kazanlar kullan lacak ise özel kontrol paneli, sensörler ve flönt pompa uygulanmas flart olacakt r. Ama Is san Buderus Ecostream kazanlar gibi bu tarz iflletme flartlar olmayan kazanlar tercih edilirse, hem ilk yat r mda bu maliyetlere gerek olmayacak, hem de iflletmede ilave pompalama enerjisi maliyetinden kaç n lacakt r. Çal flmayan kazandan su geçmesini engellemek ve hidrolik dengeyi sa lamak için kazan primer pompas, kazan üç yollu vanas, çekvalf ve denge kab kullan lmal d r (fiekil 4.13A). Çal flmayan kazandan s cak su geçerse kazandan oluflacak s kayb nedeniyle enerji israf edilecektir. Denge kab ise kazan pompas yla sistemdeki pompa aras nda hidrolik dengeyi sa layacakt r. E er ecostream veya yo uflmal kazan kullan l yorsa, primer pompalar n toplam debisi, sistemin toplam debi ihtiyac n n 1,0-1,2 kat kadar olmal d r. E er standart kazan kullan l yorsa bu pompalar ayn zamanda flönt pompa görevi görece inden, kapasiteleri sistemin toplam ihtiyac n n 1,5 kat kadar olmal d r. Sistemdeki yüksek su hacmi nedeniyle, ilk çal flt rmada kazanda yo uflma oluflacakt r. Kazan ömrü aç - s ndan, ilk çal flt rmada oluflacak yo uflmay tamamen önlemek için s tma siteminde üç yollu kar flt r - c vanalar kullan lmal d r (fiekil 4.13B). Kazan panelinin, bu sisteme kendi bafl na kontrol edebilecek özellikte olmas önemlidir. Bina alt na kurulacak tesisatta (fiekil 4.14) dikkat edilmesi gereken iki önemli husus bulunmaktad r. Bunlar n birincisi, boylerin yüksek s cakl kta su ihtiyac gösterirken, radyatörlerin d fl hava s cakl - na göre farkl s cakl klarda su ihtiyac gösterece idir. Radyatörlerde termostatik vana kullan lmas halinde bile bu ayarlama do ru flekilde yap lamaz. Termostatik radyatör vanalar son ayar için kullan - l r. Bu vanalar n en önemli görevi farkl kullan m amac olan veya farkl yönlere bakan odalarda oluflacak veya oluflmas istenen s cakl k farklar n ayarlamakt r. D fl hava s cakl na göre ayarlama üç yollu vana ile tesisat odas nda yap lmal d r. Böylelikle hem gereksiz yere yüksek s cakl kta su kullan m engellenmifl olur, hem de konfor tam olarak sa lanabilir. Frekans kontrollü pompa bile kullan lsa, otomasyon radyatör vanalar na b rak ld - nda vana karars zl ve sirkülasyon problemleri yaflanabilir. Di er önemli konu ise, enerji ekonomisidir. Sistem seçilirken mümkün mertebe en düflük enerji tüketecek sistem tercih edilmelidir. Sistemde dolaflan s cak sudan oluflan s kay plar, birinci enerji israf d r. Di er israf ise pompalama enerjisinde söz konusudur. Dolay s yla hem su s cakl hem de dolaflan su miktar azalt lmal d r. Bunun için al nabilecek önlemler afla - da s ralanm flt r: a. D fl Hava S cakl na Ba l Kontrol + Termostatik Radyatör Vanas + Frekans Kontrollü Pompa Kullan m : htiyaç olmayan bölgelerde termostatik radyatör vanas radyatörlerden geçen su debisini azaltacak, gerekirse tamamen kesecektir. Bunu takiben frekans kontrollü pompa da debiyi azaltacakt r. b. Tek Kolektör Uygulamas : Tek kolektör uygulamas ile sistemden gelen 90 C su boylere gönderilecek, oradan dönen 75 C su da d fl hava s cakl na ba l olarak çal flan üç yollu vanan n kontrolünde radyatörlere gönderilecektir. Çok basit bir örnek al rsak, radyatör kapasitesi 2 m 3 /h, boyler kapasitesi de 1 m 3 /h olan bir sistemde, her bina için toplamda 3 m 3 /h su pompalanmas gerekirken bu flekilde 2 m 3 /h pompalanmas yeterli olacakt r. E er otomasyon paneli de ihtiyaçlar kontrol ediyor ve kazan paneline bildirebiliyorsa, boylerde hiç ihtiyaç olmad durumlarda tüm sistemin s cakl bile düflürülebilir (Bu sistem çok iyi etüt edilmeli, ani s cak su ihtiyaçlar nda sistemdeki su s cakl 90 C ye ç kana kadar geçecek sürede boylerin ihtiyac karfl layabilecek kapasitede olmas na özen gösterilmelidir.). Bu durumda hem pompalama enerjisinden, hem de s enerjisinden tasarruf yap lacakt r. Dikkat edilmesi gereken çok önemli bir konu, bu uygulamada gidifl suyu ile dönüfl suyu s cakl k fark n n aç laca d r. Dönüfl suyu s cakl n n düflmesi dönüfl hatt nda oluflan s kayb n n azalmas demektir. Ama s da t m merkezindeki kazanlar n bu sisteme uygun olmas gerekir (örne in Is san Buderus Ecostream kazan gibi). Bu durumda sistem 90/55 C gibi çal flabilir. Kazanlar n iflletme flartlar nda buna izin verilip verilmedi i kontrol edilmelidir (fiekil 4.15A ve fiekil 4.15B). c. Otomatik Kontrol: Sistemde öncelikle konfor, daha sonra da ekonomi için do ru otomasyon sistemi tercih edilmelidir. Her binan n alt nda ayr bir kontrol sistemi (d fl hava s - cakl na göre çal flan) ve s da t m merkezinde ise kazanlarda gene d fl hava kontrollü otomatik kontrol bulunmal d r. Sistemin düzgün çal flabilmesi için bu iki panelin birbiriyle iletiflimde olmas daha sa l kl olacakt r (fiekil 4.16). E er tercih imkan var ise kazan kontrol edecek otomasyon, kazan üreticisinin üretimi olan veya uygunlu una onay verdi i bir sistem olmal d r. 205

16 206 fiekil 4.12A. G D fi (Da t m) HATTI PROJES (5 C So uma Çok Fazla) Dönüfl Borusunda Afl r Is Kayb Var

17 fiekil 4.12B. DÖNÜfi (Toplama) HATTI PROJES (3 C So uma Çok Fazla) Dönüfl Borusunda Afl r Is Kayb Var 207

18 208 TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR (2.500 kw x 2) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

19 fiekil 4.13A. Bölge Is tmas (Boylerler Bina Altlar nda) - ISI DA ITIM MERKEZ - KAZANLAR PR MER POMPALI ((Not: lk s tma için kazanlar n ç k fl nda üç yollu vana yararl olacakt r.) 209

20 210 ECOSTREAM ÇEL K KAZAN (2 x kw) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

21 fiekil 4.13B. Bölge Is tmas (Boylerler Bina Altlar nda) - ISI DA ITIM MERKEZ - KAZANLAR PR MER POMPALI VE ÜÇ YOLLU VANALI 211

22 212 fiekil Bölge Is tmas (Boylerler Bina Altlar nda) - B NA ALTI KOLEKTÖRLER Radyatörlerde Termostatik Radyatör Vanalar Var

23 fiekil 4.15A. Bölge Is tmas (Boylerler Bina Altlar nda) - B NALARIN ALTINDA TEK KOLEKTÖR UYGULAMASI Radyatörlerde Termostatik Radyatör Vanalar Var S RKÜLASYONU Y LEfiT R LM fi S STEM

24 214 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZANLAR (1.200 kw x 2)

25 fiekil 4.15B. Bölge Is tmas (Boylerler Bina Altlar nda) - B NALARIN ALTINDA TEK KOLEKTÖR UYGULAMASI Radyatörlerde Termostatik Radyatör Vanalar Var S RKÜLASYONU Y LEfiT R LM fi S STEM

26 216 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZANLAR (1.200 kw x 2) VE K KADEMEL BRÜLÖRLER

27 fiekil Bölge Is tmas (Boylerler Bina Altlar nda) - ISI DA ITIM MERKEZ - Eflit Direnç Uygulamas 217

28 218 fiekil 4.17A. Bölge Is tmas - TES SAT G D fi (Da t m) HATTI PROJES

29 fiekil 4.17B. Bölge Is tmas - TES SAT DÖNÜfi (Toplama) HATTI PROJES 219

30 220 fiekil 4.17C. Bölge Is tmas - KULLANMA SICAK SUYU DA ITIM HATTI PROJES

31 fiekil 4.17D. Bölge Is tmas - KULLANMA SICAK SUYU S RKÜLASYON HATTI PROJES 221

32 222 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZANLAR (2 x kw) ve D K T P H JYEN K BOYLERLER (2 x l = l/h)

33 fiekil 4.18A. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - ISI DA ITIM MERKEZ - Kazanlar Primer Pompal (Zon üç yollu vanas n kazan kontrol ediyor.) 223

34 224 TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR (2.500 kw x 2) VE YATIK T P H JYEN K BOYLERLER (2 x l = l/h) Ayn s cak su kapasitesi için 10 adet dik boyler gerekecektir. Yat k hijyenik boylerler kullan larak; çok daha az yer kayb ve çok daha az boyler d fl yüzeyleriyle s kay plar da azalt lm fl ve enerji ekonomisi sa lanm flt r.

35 fiekil 4.18B. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - ISI DA ITIM MERKEZ - Kazanlar Primer Pompal ve Üç Yollu Vanal 225

36 226 ECOSTREAM ÇEL K KAZANLAR (2 x kw) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER (Soldaki brülör çift yak tl tip)

37 fiekil 4.18C. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - ISI DA ITIM MERKEZ - Eflit Direnç Uygulamas 227

38 228 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZANLAR (2 x 510 kw)

39 fiekil Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - ISI DA ITIM MERKEZ - Is tma Kazan ve Boyler Kazan Ayr 229

40 230 fiekil Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - B NA ALTI KOLEKTÖRLER

41 fiekil Bölge Is tmas - HER B NA ALTINDA ISI DA ITIM C HAZLARI 231

42 Boylerler de Is Da t m Merkezinde (fiekil 4.17A, B, C, D) Bölge s tmas nda s cak su ihtiyac n karfl lamak için ikinci alternatif, boylerlerin de s da t m merkezinde olmas d r. Bu alternatifin avantaj yaz n tesisatta s cak su dolaflmas n n engellenmesidir. Ama di er taraftan kullanma s cak suyu borularda gezecektir. Sistem olarak konuflursak, 90 C su yerine 60 C su galerilerde dolaflacakt r. Bu yaz n söz konusu olan s kay b n düflürecektir. Fakat, k fl n ise durum tam tersi olacakt r. Çünkü her iki sistemde de (hem s cak su tesisat nda, hem de kullanma s cak suyu tesisat nda) s kayb olacakt r. Bu yüzden hesaplar n çok iyi yap lmas gerekmektedir. Söz konusu örnekte yap lan ölçümlerde, kazan dairesindeki boylerlerden gelen kullanma s cak suyu s cakl kazan dairesinden ç kt nda 54 C iken son binaya girerken 51 C ye düfltü ü görülmüfltür (fiekil 4.17C). Kullanma s cak suyu sirkülasyon hatt nda yap lan ölçümlerde ise kullanma suyunun s cakl n n, kazan dairesine döndü ünde 45,5 C oldu u gözlemlenmifltir (fiekil 4.17D). Kazan dairesi boyler ç k fl ile sirkülasyon hatt dönüflü aras ndaki toplam fark ΔT = 54-45,5 = 8,5 C dir. Dolay s yla tesisat hatt ndakine benzer bir kayb n, s - cak kullanma suyu hatt nda da olufltu u görülmüfltür. Is da t m merkezindeki kazan seçimi bu sistemde çok daha önemli bir kriter olmaktad r. Kazanlar yaz n sadece boylerlere çal flacakt r. Öncelikli olarak tam kapasitede bir kazan yerine yar kapasite iki kazan seçilmelidir. Bu hem sisteme bir parça yedekleme getirecektir (kazanlardan biri bir flekilde çal flmaz ise, di eri en az ndan sistemi bir süre idare edebilecektir.). Di er taraftan da yaz n büyük bir kazanla sadece s cak su ihtiyac karfl lanmak zorunda kal nmayacakt r. Bu da yak t tüketimini azaltacakt r. Kazan dairesindeki fark boylerlerin bina alt nda oldu u halden sadece denge kab ndan sonra boyler hatt eklenmesi ile s n rl d r (fiekil 4.18A). Bir önceki bölümde bahsedildi i gibi ilk çal flt rmada oluflacak yo uflman n engellenebilmesi için, kazan üç yollu vanalar n n kullan lmas gerekmektedir (fiekil 4.18B). Burada gelecek bir soru: Boyler kazan ayr olsun mu? olacakt r. E er tercih edilirse boyler kazan ayr yap labilir (fiekil 4.19). Burada en önemli kriter, s cak su ihtiyaç miktar ve kullan m süresidir. Bu sistemin avantaj sadece yaz n s tma kazan n n tamamen kapat lmas de ildir. Ayr ca e er s tma kazan olarak uygun bir kazan seçilirse, k fl n d fl hava s cakl na göre iflletim sa lanabilir. D fl hava s cakl uygun oldu unda tüm sistemin s cakl düflürülebilir. Boyler kazan ise sadece boyler ihtiyac oldu unda, ona göre çal flacakt r. 232 Bina altlar nda ise üç kolektör olacakt r. Is tma kolektöründe sadece radyatör hatt olacakt r. Ayr ca s cak kullanma suyu ve so uk kullanma suyu için birer kolektör olacakt r (fiekil 4.20) Bina Altlar nda Da t m Cihazl Sistem Bir di er alternatif ise ilk alternatif benzeri olan bina altlar nda da t m cihazl sistemdir. Bu sistemde s da t m merkezinden gelen da t m hatlar, her ba ms z bölümün kendi da t m cihazlar na girer. Da t m cihazlar içinde iki hat bulunur. Birinci hat tesisata giden hatt r. kinci hat ise cihaz n içindeki s cak kullanma suyu eflanjörüne gider. S cak su ihtiyac oldu unda cihaz s tmay durdurur ve eflanjör vas tas yla s cak kullanma suyu üretir. htiyaç bitti inde s tmaya geri döner. Is tmadaki kontrol radyatörlerdeki termostatik vanalarca yap l r (fiekil 4.21). Bu sistemin avantaj, da t m cihaz n n girifline kalorimetre eklenerek yak t giderinin binalar aras nda da- l m problemine bir nebze de olsa çözüm getirmesidir. Hatlardaki kay plar binalar aras nda ortak bölüflülürken, her bina kalorimetresine göre ödeme yapabilir. Sistemin dezavantaj öncelikle yak t tüketiminin yüksek olmas d r. Sistemde her zaman yüksek s cakl kta su dolaflmak zorundad r. Radyatöre gelene kadar su s cakl teorik olarak 90 C olacakt r (kay plar göz önünde tutulmazsa). Konfor aç s ndan da, iflletme giderleri aç s ndan da bak l rsa kontrolün tamamen termostatik radyatör vanalar nca yap lmas problem yaratabilecektir. Sisteme en az ndan s tma taraf na bir üç yollu vana eklenerek d fl hava s cakl - na göre çal flmas sa lanabilir bölümünde de bahsedildi i gibi termostatik radyatör vanalar son ayar için tasarlanm flt r. Tüm kontrolü onlardan beklemek sistemi zorlayabilir Boylerler Is Da t m Merkezinde mi, Bina Altlar nda m Olmal d r? Pratikte hangi sistemin kullan laca n n seçimi kullanma suyu durumuna ba l d r. E er her binan n alt nda so uk su tank varsa ve ayr hidrofor varsa, boylerlerin de binalar n alt nda olmas do rusudur. Özellikle binalar n da ld ortam n özellikleri, seçimde önemli bir kriter olacakt r. E er binalar aras nda çok fazla kot fark varsa, merkezi bir hidrofor sistemi kullan ld nda bas nç ayarlamas n n yap lmas çok zor olacakt r. Bu yüzden yüksekte kalan binalara ayr hidrofor sistemi konmas önemlidir. Böylelikle bir bina için tüm bir sistemi yüksek bas nçta tutmak zorunlulu u ortadan kalkacakt r. Di er taraftan da, günümüzde binalar n içindeki her mekan çok de erli hale gelmifltir. Her bina alt nda bir tesisat dairesi kurulmas na da bir maliyet gözüyle bak lmal d r. Gerekli alan hiç bulunamayacak projeler de olacakt r. Bu durumda do ru tercih, merkezi kullanma suyu sistemi olacakt r.

43 Kazan Seçimi Sistem verimi aç s ndan, bak ld nda iflletmede yap lacak iyilefltirmelerin yan s ra cihaz seçimi de çok önemlidir. Bölge s tmas nda kapasitenin büyüklü ü de düflünüldü ünde kazan veriminin önemi daha da artmaktad r. Bu aç dan bak ld nda, s da t m merkezindeki kazanlardan birinin yo uflmal kazan olmas sistem verimini artt - racakt r. flletme maliyetinin kazan ilk yat r m bedelinin katlar mertebesinde oldu u düflünülürse, bu ilk yat r mda yap lacak art fl çok k sa sürede iflletme maliyetinden yap - lacak tasarruf ile karfl lanacakt r. Boylerler bina alt nda oldu u durumda iki kazandan biri yo uflmal kazan olarak seçilebilir (fiekil 4.22A). Boylerler bina altlar nda oldu u için genelde sistemde yüksek s cakl kta su dolaflmak zorunda kalacakt r. Burada bina altlar nda kontrol panelleri ve bunlarla iletiflimde olabilen kazan paneli kullan l p ihtiyaç takibi daha iyi yap larak, mümkün olan durumlarda sistem s cakl düflürülebilir. Fakat büyük bir sistemde genelde bir noktada her zaman s cak su ihtiyac olabilece- i için sistem s cakl n düflürmek pek mümkün olmayacakt r. Yo uflma veriminden yararlanman n di er bir yolu fiekil 4.15B de gösterilen tek kolektör sisteminin kullan lmas d r. Bu sistemde gidifl ile dönüfl aras ndaki su s cakl k fark azalt lacakt r. Bir taraftan su debisi azalt larak pompalama enerjisinden tasarruf sa lan rken, di er taraftan dönüfl su s cakl düfltü ü için dönüfl hatlar ndaki s kayb azalacakt r. Bu sistemde yo uflmal kazan kullan ld nda ise yo uflmadan daha çok yararlan labilecek, ve verim hep yüksek kalacakt r. Sistem paralel iki kazan olarak tasarlanmak yerine, seri iki kazan olarak tasarlan rsa verim artar (fiekil 4.22B). Bu flekilde yo uflmal olan birinci kazan her zaman yo- uflma s cakl klar nda, yani yüksek verimde çal flacakt r. Boylerler s da t m merkezinde ise gene kazanlardan biri ayn sebeplerden dolay yo uflmal seçilebilir (fiekil 4.23A). Bu sistemde de boyler için kazanlar yüksek s - cakl a ç kt nda yo uflma olmayacak, sadece yo uflmal kazan n yüksek iflletme s cakl klar nda bile yüksek verimlerle çal flabilmesinden gelen avantaj kullan lacakt r (Is san Buderus Logano SB735 %109 Verimli Yo uflmal Kazanlar n 90/70 C sistem için y ll k ortalama norm kullanma verimi %105 tir). Boylerlerin bina altlar nda oldu u alternatifteki gibi kazanlar seri de ba lanabilir (fiekil 4.23B). Di er bir olas l k ise bölümünde bahsedildi i gibi boyler kazan n n ayr lmas d r. Bu durumda s tma kazan yo uflmal kazan, boyler kazan yo uflmas z seçilebilir (fiekil 4.23C). D fl hava kompanzasyonlu bir panel kullan l rsa, s tma kazan nda d fl hava s cakl na ba l olarak yo uflmadan daha çok yararlan labilir. Günümüzde yak t fiyatlar giderek artmakta, iflletme maliyetinin önemi ilk kurulum maliyetinin çok önüne geçmeye bafllamaktad r. Günümüzün slogan her kapasitede yo uflmal kazanlar d r. Hem çevreye daha sayg l olan hem de yak t tüketimleri düflük olan yo uflmal kazanlar n kullan m gün geçtikçe artmaktad r. Öyle ki, normalde yüksek s cakl k ile çal flan boyler kazanlar bile yo uflmal seçilmeye bafllanm flt r (fiekil 4.23D). S cak su, serpantine boylerin en alt ndan girerek en so uk suyla karfl laflmaktad r. Her ne kadar sistem 90/70 C olarak tasarlansa da dönüfl suyu daha düflük olabilmektedir. S cak su kapasitesine ve kullan m de iflkenli ine ba l olarak boyler kazan olarak yo uflmal kaskad sistem de tercih edilebilir. Böylelikle s ra kontrolünün getirece i tasarruftan da yararlan lacakt r (fiekil 4.23E) Plakal Eflanjör Kullan m a. Is tma tesisat nda plakal eflanjör afla daki durumlarda kullan l r: Su hacmi fazla olan ve sistemdeki suyun zaman zaman boflalt ld sistemlerde, kazanda kireçlenme olmas n önlemek için; Yüksek statik bas nc n söz konusu oldu u yüksek yap uygulamalar nda; Kaynar su ve buhar sistemlerinde s tma s cak suyu üretiminde; Is geri kazanma sistemlerinde; Kapal ve aç k yüzme havuzlar n n s t lmas nda; Oksijen bariyerli olmayan plastik boru kullan lan s tma tesisatlar nda (özellikle yerden s tmada) geçici çözüm olarak, plakal eflanjör kullan labilir. b. Is tma sisteminde kullan lacak plakal eflanjörün seçiminde genellikle s l kapasite dikkate al n r. Is transferini optimize eden çözüm, plakal eflanjör üreticisi taraf ndan önerilir. Halbuki plakal eflanjörün kullan ld sistemin ayn zamanda iflletme maliyeti de söz konusudur. Sistemde bulunan birincil ve ikincil devre pompalar sürekli çal flmakta ve enerji tüketmektedirler. Yap - lan plakal eflanjör seçimi bu pompalar n tüketti i enerji miktar n do rudan etkilemektedir. Plakal eflanjörler ne kadar büyük seçilirse, direnç azalacakt r. Uygun seçilen pompalarda bu, enerji tüketiminin azalmas anlam na gelir. Tersine plakal eflanjör küçüldükçe, pompalara karfl gösterilen direnç ve pompalar n iflletme maliyeti artar. Dolay s yla plakal eflanjör seçiminde toplam maliyetin (sat nalma ve iflletme maliyetlerinin toplam ) minimize edilmesi önemlidir. Genellikle bu durum dikkate al nmaz ve pompa iflletme maliyetleri ihmal edilir. Bu durumu incelemek için parametrik bir çal flma yap lm flt r. Is l kapasite olarak, kcal/h, kcal/h, kcal/h ve kcal/h seçilerek, bu dört kapasitede plakal eflanjör yüzey büyüklükleri %20, %30, %40, %50 ve %100 daha fazla seçilerek plakal eflanjör maliyetinin de iflimine karfl l k, pompalarda tüketilen elektrik enerjisi maliyet de iflimi hesaplanm flt r. Ayr ca yak t tüketimindeki azalma hesaplanm flt r. Buna göre: Plakal eflanjörleri daha büyük seçme durumunda, yap - lan fazla plakal eflanjör yat r m kendini k sa sürede geri ödemektedir. Özellikle 1-2 milyon kcal/h kapasite aral nda geri ödeme süreleri, bir mevsim mertebesinde 233

44 234 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (1.200 kw) (Sa da), ÇEL K KAZAN (1.320 kw) (Solda) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

45 fiekil 4.22A. Bölge Is tmas ( (Boylerler Bina Altlar nda) - KAZANLARDAN B R KEND NDEN YO UfiMALI (Denge Kapl Sistem) 235

46 236 TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR (2 x kw), SA DAK ENTEGRE YO UfiMA EfiANJÖRLÜ ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER (Soldaki özel susturucu kapakl, sa daki frekans kontrollü)

47 fiekil 4.22B. Bölge Is tmas (Boylerler Bina Altlar nda) - KAZANLARDAN B R KEND NDEN YO UfiMALI (Seri Ba l Sistem) 237

48 238 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (970 kw) SA DA, ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (1.020 kw) SOLDA ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

49 fiekil 4.23A. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - KAZANLARDAN B R KEND NDEN YO UfiMALI (Denge Kapl Sistem) 239

50 240 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (1.200 kw) (Solda), ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZANLAR (2 x 510 kw) (Sa da) ve ÖZEL SUSTURUCULU KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

51 fiekil 4.23B. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - KAZANLARDAN B R KEND NDEN YO UfiMALI (Seri Ba l Sistem) 241

52 242 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (1.200 kw) (Sa da), ECOSTREAM ÇEL K KAZAN (1.120 kw) (Solda) ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

53 fiekil 4.23C. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - ISITMA KAZANI (Kendinden Yo uflmal ) VE BOYLER KAZANI AYRI KAZANLAR 243

54 244 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR (2 x kw) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

55 fiekil 4.23D. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - ISITMA KAZANI VE BOYLER KAZANI AYRI ( kisi de Kendinden Yo uflmal ) 245

56 246 %110 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (8 x 100 kw = 800 kw) (Özel hermetik baca ba lant s ve özel haz r kaskad ba lant seti)

57 fiekil 4.23E. Bölge Is tmas (Boylerler Is Da t m Merkezinde) - BOYLER KAZANI (Yo uflmal Kaskad) VE ISITMA KAZANI (Yo uflmal Kaskad) AYRI 247

58 248 D K T P H JYEN K BOYLERLER (8 x l = l/h)

59 fiekil 4.23F. BOYLERLER KULLANMA SUYU BA LANTISI (Eflit Direnç Sistemi) 249

60 850 cm 6 x 1000 l = l/h 125 cm 2 x l = l/h 125 cm l = l/h 250 D K VE YATIK T P H JYEN K BOYLER YATIK T P BOYLERLER LE ÇOK DAHA AZ YERDE ÇOK DAHA YÜKSEK KAPAS TE (Hem yer kayb, hem de s kayb çok daha az.)

61 fiekil 4.23G. BOYLERLER - KAZAN BA LANTISI (Eflit Direnç Sistemi) 251

62 olup çok caziptir. Yüzey art r m oran yükseldikçe geri ödeme süreleri de artmaktad r. Ancak ihtiyaç olan kapasiteden, %30 veya %40 oran nda daha büyük kapasiteli plakal eflanjör seçmek makul görülmektedir. Enerji tüketimindeki düflüflten tam yararlanabilmek için pompalar de iflken devirli veya fiekil 4.24A. PLAKALI EfiANJÖR kademeli devir ayarl olmal d r. Plakal eflanjörlerin kirlilik veya kireçlenme nedeniyle zaman zaman sökülüp, temizlik ve bak m n n yap lmas gerekir. Bu ifllem daha büyük seçilmifl plakal eflanjörlerde daha geç sürelerde yap labilece inden, sistem bak m maliyetinde de azalma olacakt r. c. Plakal eflanjör seçimi Küçük ve plaka say s fazla eflanjör (direnci yüksek) yerine, daha büyük ve plaka say s daha az eflanjör (direnci daha az) tercih edilmelidir (fiekil 4.24A ve B). Bu flekilde bas nç düflümleri ve enerji kay plar daha az olacakt r. Tabi ki tesisat proje mühendisi en uygun de- erleri kendisi belirleyip seçimini yapacakt r. d. Bölge s tmas nda plakal eflanjör uygulamas Bölge s tmas nda plakal eflanjör kullan lmas kazan ömrü aç s ndan faydal olacakt r. Çünkü bölge s tmas yüksek su hacmi demektir. Bu da fazlas yla oksijen, kireç, tortu ve pislik demektir. Boylerlerin binalar n alt nda oldu u durumda, s da t m merkezindeki kazan dairesinin tesisat çok fazla de iflmeyecektir. Tesisat flemas nda denge kab yerine plakal eflanjör gelecektir (fiekil 4.25). fiekil 4.24B. PLAKALI EfiANJÖR UYGULAMA ÖRNE 252

63 fiekil Bölge Is tmas - PLAKALI EfiANJÖR UYGULAMASI 253

64 254 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (1.200 kw) (Sa da), ECOSTREAM ÇEL K KAZAN (1.600 kw) (Solda) ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

65 fiekil 4.26A. Bölge Is tmas - Is Da t m Merkezi - PLAKALI EfiANJÖR UYGULAMASI - BOYLERLER EfiANJÖRDEN SONRA 255

66 256 fiekil 4.26B. Bölge Is tmas - Is Da t m Merkezi - PLAKALI EfiANJÖR UYGULAMASI (Boyler eflanjörden önce, paralel ba l )

67 fiekil 4.26C. Bölge Is tmas - Is Da t m Merkezi - PLAKALI EfiANJÖR UYGULAMASI - BOYLERLER EfiANJÖRDEN ÖNCE, SER BA LI 257

68 258 DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (4 x 60 kw = 240 kw)

69 fiekil 4.26D. Bölge Is tmas - Is Da t m Merkezi - PLAKALI EfiANJÖR UYGULAMASI - KASKAD S STEM 259

70 260 fiekil BÖLGE ISITMASINDA UZAKTAN KUMANDA

71 Boylerlerin, s da t m merkezinde oldu u durumda ise birkaç alternatif vard r. Basit olarak denge kab n n yerine plakal eflanjör konulup sistemde baflka de ifliklik yap lmayabilir (fiekil 4.26A). Bu durumda boylerlerde de sistemde dolaflan su dolaflacakt r. Ancak bölgesel s tmada söz konusu olan yüksek su hacmi ve bu hacmin olas içerikleri düflünüldü ünde, boylerleri eflanjörden önceye almak daha sa l kl olacakt r (fiekil 4.26B). E er sistemde yüksek bas nç söz konusu ise boylerler bundan korunacakt r. Boyler hatt na motorlu iki yollu vana koyularak, pompa durdu unda oluflabilecek istenmeyen s tma sirkülasyonlar da önlenebilir. Bu sistemde kazanlar boyler ihtiyac oldu u sürece yüksek s cakl kta olacakt r. Di er bir alternatif boyleri sisteme paralel ba lamak yerine, seri ba lamakt r (fiekil 4.26C). Bu sistem tek kolektör sistemi gibi çal flacakt r. 90/75 C çal flan boyler s tmas n, 75/60 C çal flan s tma devresi takip edecektir. Boyler hatt ihtiyac kadar suyu al p, s tmaya giden hatta ekleyecektir. E er boyler ihtiyac yoksa kazanlar sadece s tmaya çal flacakt r. Kontrol paneli de bu sistemi idare edecek flekilde olmal d r. Kapasite uygunsa Kaskad sistem seçilerek enerji tasarrufu daha da art r labilir (fiekil 4.26D) Bölge Is tmas nda Uzaktan Kumanda (fiekil 4.27) Bölge s tmas uygulamalar nda enerji ekonomisi yönünden en önemli unsurlardan biri de otomasyondur. Is da - t m merkezinde yer alan ana kumanda paneli, bina altlar nda yer alan kumanda panellerini kontrol edecek teknolojide olmal d r. Klasik panellerden farkl olarak geliflmifl kumanda panelleri ile her binan n ihtiyac ayr ayr belirlenir ve s da t m merkezinden ihtiyaca göre beslenir. Ana kumanda paneli, hangi binada ihtiyaç varsa o binan n alt ndaki kumanda panelinden bilgi alarak, o binan n ihtiyac n karfl lar. Her binada ihtiyaca ve iste e ba l olarak d fl hava s cakl na göre kontrol yap l r. Tesisata giden su s cakl binalardaki ihtiyaca göre belirlenir. Binalarda ihtiyaç olmad zamanlarda gereksiz yere s cak su sirkülasyonu önlenmifl olur. Is da t m merkezinden bina altlar ndaki s cakl klar kontrol edilebilir. Her binada d fl hava s cakl na göre açma-kapama optimizasyonu yap l r, amaçlanan s cakl k tam istenildi i zamanda sa lan r ve bu sayede yüksek konfor, düflük yak t tüketimi gerçekleflir. Adaptasyon özelli i sayesinde her binan n karakteristik özelliklerine göre (binan n konumu, yerleflimi ve izolasyon durumu) gidifl suyu s cakl klar düflürülebilir. Is da t m merkezindeki pompalar ΔT kontrollü frekans kontrollü olarak seçilirse, binalara ihtiyaca göre debi kontrolü yap labilir ve binalardaki da t m kay plar en aza indirilmifl olur, enerji ekonomisi sa lan r. Böylelikle bina altlar nda gereksiz s tma yap lmam fl olur. Bina alt kumanda panelleri ile binalardaki s tma pompas, binalardaki boyler ve sirkülasyon pompalar kontrol edilebilir. Bu kontrol pompalarda gereksiz çal flmay önler. Böylelikle büyük oranda enerji tasarrufu sa lan r. Sonuçta her binan n s tma sistemi birbirinden ba ms z olarak, kendine ait bir kazan varm flças na iflletilebilir Sonuç Özetle, bölge s tmas günümüzde günümüzde afla daki sebeplerden pek tercih edilmeyen bir alternatif olmaktad r. Yak t giderleri çok yüksektir. Bölge s tmas n n en önemli tercih sebebi kömür, fuel oil gibi yak tlar n tek bir merkezde büyük kapasitelerde yak lmas n n daha avantajl olmas d r. Hem nakliyelerinin zor olmas, hem de depolama ihtiyac göstermeleri tek merkezde kullan lmas n avantajl hale getirmektedir. Ayr ca durmadan, sürekli yüksek s cakl kta çal flan bir kazanda yak lmalar daha verimli olmaktad r. Ama do al gaz gibi temiz yak tlarda her kapasitede ayn verim elde edilmektedir. Ayr ca depolama ihtiyac göstermemesi, nakliye gerektirmemesi gibi avantajlar nedeniyle do al gaz kullan m nda bir s da t m merkezi yap lmas gereksinimi azalm flt r. Bölge s tmas nda uzun hatlar n bulunmas, yüksek su hacmi, s t lmayan d fl mekanlardan s cak su borular - n n dolaflmas gibi nedenlerden sistem verimsizdir. Bölgesel s tma yap ld nda s tman n bedelinin binalara ve binalar içinde dairelere da l m konusu hep tart fl lmaktad r. Kalorimetre kullan m bile çözüm olamamaktad r (Kalorimetrelerin kalibrasyonu çok k sa sürede bozulabilmektedir.). Genellikle galeri yap lmas n n zorluklar ve maliyeti nedeniyle borular topra a gömülmektedir. Bu da borular n çok k sa sürede korozyona u ramas na ve delinmesine neden olmaktad r. Dolay s yla hatlardan su kaçaklar olmakta, sistem sadece s de il, direkt su kaybetmektedir. Büyük bir hat oldu undan kaça- n tam yerinin tesbit edilmesi zor olmakta, toprak alt tesisat oldu undan dolay tamiri de zor olmaktad r. Korozyon nedeniyle tesisatta pislik dolaflmakta, pompalara ve kazanlara zarar vermektedir. Toplam olarak bak ld nda sistemin COP de eri %40 lara kadar düflmektedir. Dolay s yla günümüzde genelde bölgesel s tma, ancak büyük bir s merkezi zaten varsa tercih edilmektedir. E er bir do al s cak su kayna n n yak n nda bir tesis kurulacak ve verimli flekilde bu kaynaktan yararlan labilinecek ise ya da at k s s çok olan bir santral n çevresinde, bölgesel s tma mant kl olmaktad r. E er sistem olarak bölgesel s tma tercih edilecek ise, yukar daki dezavantajlar göz önünde bulundurulmal - d r. Verimli cihazlar n tercih edilmesi, mümkünse kazanlardan birinin yo uflmal kazan seçilmesi, boyler kazan n n ayr tutulmas (yedekleme aç s ndan s tma kazan na bir hat ile ba lanabilir) ve otomatik kontrolün iyi seçilmesi tavsiye edilir (fiekil 4.28). 261

72 262 TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR (3 x kw = kw), soldaki ve ortadaki kazanlar ENTEGRE YO UfiMA EfiANJÖRLÜ, BRÜLÖRLER: KURUM YAPMAYAN, ORANSAL T P (Kazanlar n üzerindeki vanalara ulaflabilmek için yap lan servis platformu önemli bir detayd r.)

73 fiekil Bölge Is tmas - SONUÇ 263

74 264 fiekil Bina Is tmas - KAZAN DA RES ÖRNE ÇEL K KAZAN (1.600kW), HAR C YO UfiMA EfiANJÖRLÜ BRÜLÖR ORANSAL, KURUM YAPMAYAN T P

75 4.4.2 B NA ISITMASI (fiekil 4.29) Bina s tmas, s tma merkezinin her bina için ayr ve o binan n içinde olmas olarak tan mlanabilir. Kazan dairesi binan n bodrumunda olabilece i gibi, giderek artan bir oranda çat aras nda da olabilmektedir. Temel olarak bak ld nda bina s tmas nda, bölge s tmas nda bina altlar nda olan tesisat n ayn s bulunmaktad r. Tek fark s da t m merkezinden gelen gidifl hatt, ve merkeze dönen dönüfl hatt n n kazana ba l olmas d r. Bina s tmas nda dikkat edilmesi gereken en önemli kriter kazan seçimidir. Bu seçim yukarda anlat lan olas l klar içinden ihtiyaca göre yap lmal d r. Ama kazan tercihinden önce belirlenmesi gereken bir çok kriter vard r: Kazan Dairesinin Yeri Binan n durumuna göre kazan dairesi bodrumda ya da çat da olabilmektedir (Çok ender olarak arada bir katta da olabilir, ama pek tercih edilmemelidir.). Kazan dairesinin çat da olmas çok daha avantajl d r (Bak n z Çat Kazan Dairesi bölümü). Hem ilk yat - r m maliyeti düflük olacakt r, hem de iflletmede kolayl k sa lanacakt r. Sistem binan n yüksekli inden gelen bas nc tafl mak zorunda olmayaca ndan, cihazlar buna göre seçilebilecek, iflletme de daha düflük bas nçta yap lacakt r. Günümüzün en büyük problemlerinden birinin otopark oldu u da göz önünde tutulursa, bodrumun otopark veya baflka amaçlar (s nak, yönetim odas, kap c dairesi vb) için kullan labilecek olmas avantajl olacakt r Kazan Tipinin Seçimi Genelde kazan al n rken sadece ilk yat r m maliyetine göre karar verilmektedir. Halbuki sistemin ömrü ve iflletme maliyeti seçilecek kazana çok ba l d r. Özellikle yak t fiyatlar n n gün geçtikçe artt flu günlerde, kazan seçilirken birinci kriter iflletme maliyeti olmal d r. a. Standart Tek Kazanl Sistemler: En eski sistemlerdir. Genellikle aç k genleflme depolu yap lm flt r. Kazan düflük s cakl k kazan olmad ndan kesinlikle flönt pompa ve kazan üç yollu vanas ile kullan lmal d r (fiekil 4.30A ve B). b. Ecostream Tek Kazanl Sistemler: Ecostream kazan oldu undan flönt pompa ihtiyac yoktur. Konfor için radyatör hatt nda üç yollu vana kullan lmas tavsiye edilir (fiekil 4.31A). Kapasite uygun ise duvar tipi yo uflmal kazan kullan labilir. Bu durumda üç yollu vanaya gerek yoktur. Ama s cak su ihtiyac da merkezi karfl lan l rsa radyatör hatt nda kesinlikle bir üç yollu vana olmal d r (fiekil 4.31B). Ecostream kazanda tek kolektör uygulamas da yap labilir (fiekil 4.31C). c. Çok Kazanl Sistemler: Kapasite büyüdükçe iki veya daha fazla kazan tercih edilebilir. Kazanlar eflit kapasitede seçilebilir (fiekil 4.32A veb). Buradaki amaç, kazanlardan biri bir flekilde kapat lmak istenirse, di er kazan ile s tmaya devam etmektir. Tasar m kapasitesi en düflük d fl hava s cakl na göre seçildi inden, genelde tek kazan sistemi idare edebilecektir. Ama günümüzde kullan lan kaliteli kazanlarda bir kazan n çal flamaz hale gelmesi ve tekrar çal fl r hale getirilmesinin çok uzun sürmesi pek olas de ildir. Bu sebepten dolay iki kazan tercih edilirken, bir kazan s cak su ihtiyac kadar seçilebilir. Bu durumda e er bir apartman söz konusu ise ve h zl boyler kullan l yorsa, di er kazan s tma için belirlenen tasar m kapasitesinde de il, bu kapasiteden di er kazan n kapasitesi eksiltilerek seçilebilir (fiekil 4.33). Günümüzdeki yak t fiyatlar n n art fl düflünüldü ünde bu s tma kazan da yo uflmal kazan olarak seçilmelidir (fiekil 4.34A, B, C, D, 4.35 ve 4.36). H zl boylerlerde çal flma s cakl 90/70 C olarak tasarlansa da, iflletmelerde özellikle ilk çal flt rmada dönüfl suyu s cakl n n 40 C civar nda oldu u gözlenmifltir. Bu sebepten dolay ve daha önemlisi yo uflmal kazanlar n yüksek iflletme s cakl klar nda bile, yo uflmas z kazanlara göre daha verimli olduklar göz önünde tutularak, iki kazan da yo uflmal seçilebilir (fiekil 4.37). Kapasite uygunsa çok daha düflük iflletme maliyetlerine sahip olan duvar tipi yo uflmal kazanlarla oluflturulan kaskad sistemler tercih edilmelidir (fiekil 4.38A, B ve C) Kazan Kapasitesi En önemli konulardan biri de do ru kapasitenin belirlenmesidir. Bu konu, nolu bölümde detayl bir flekilde incelenmifltir Tek Kolektör Uygulamas Tek kolektör uygulamas ile kazanlardan gelen 90 C su boylere gönderilecek, oradan dönen 75 C su da d fl hava s cakl na ba l olarak çal flan üç yollu vanan n kontrolünde radyatörlere gönderilecektir. Çok basit bir örnek al rsak, radyatör kapasitesi 2 m 3 /h, boyler kapasitesi de 1 m 3 /h olan bir sistemde, toplamda 3 m 3 /h su pompalanmas gerekirken, bu flekilde 2 m 3 /h pompalanmas yeterli olacakt r. E er otomasyon paneli de ihtiyaçlar kontrol ediyorsa, boylerde hiç ihtiyaç olmad durumlarda tüm sistemin s cakl bile düflürülebilir. Bu durumda hem pompalama enerjisinden, hem de s enerjisinden tasarruf yap lacakt r. Dikkat edilmesi gereken çok önemli bir konu, bu uygulamada gidifl suyu ile dönüfl suyu s cakl k fark n n aç laca d r. Dönüfl suyu s cakl n n düflmesi dönüfl hatt nda oluflan s kayb n n azalmas demektir. Ama kazanlar n bu sisteme uygun olmas gerekir. Bu durumda sistem 90/55 C gibi çal flacakt r. Kazanlar n iflletme flartlar nda buna izin verilip verilmedi i kontrol edilmelidir. Bu dezavantaj gibi gözüken durum kazanlardan biri yo uflmal seçilerek avantaja çevrilebilir. Düflük dönüfl suyu s cakl sayesinde yo uflmadan çok daha fazla yararlan lacak, dolay s yla yak t tüketimi çok daha düflük olacakt r (fiekil 4.39A ve B). 265

76 266 fiekil 4.30A. Bina Is tmas - ÜÇ YOLLU VANASIZ STANDART TEK KAZANLI S STEM (Yanl fl Uygulama)

77 fiekil 4.30B. Bina Is tmas - STANDART TEK KAZANLI S STEM (fiönt Pompal ) 267

78 TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (3.700 KW) ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖR 268 ATMOSFER K BRÜLÖRLÜ ESNEK DÖKÜM ECOSTREAM KAZAN (375 KW)

79 fiekil 4.31A. Bina Is tmas - ECOSTREAM TEK KAZANLI S STEM (Sadece Radyatör Is tmas ) 269

80 270 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (455 kw), D K T P H JYEN K BOYLERLER (2 x 750 l = l/h) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖR

81 fiekil 4.31B. Bina Is tmas - ECOSTREAM TEK KAZANLI S STEM (Radyatör ve Boyler Is tmas ) 271

82 272 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (1.200 kw) VE K KADEMEL BRÜLÖR

83 fiekil 4.31C. Bina Is tmas - ECOSTREAM TEK KAZANLI S STEM (Tek Kolektör Uygulamas ) 273

84 274 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (3 x kw) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

85 fiekil 4.32A. Bina Is tmas - ÇOK KAZANLI S STEM - Radyatör Is tmas 275

86 276 ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZANLAR (3 x kw) VE K KADEMEL BRÜLÖRLER

87 fiekil 4.32B. Bina Is tmas - ÇOK KAZANLI S STEM - Radyatör ve Boyler Is tmas 277

88 278 Bina Is tmas - ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (1.200 kw) VE KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖR Boyler Is tmas - ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (455 kw) VE K KADEMEL BRÜLÖR

89 fiekil Bina Is tmas - ISITMA VE BOYLER KAZANI AYRI ( kisi de Ecostream Kazan) 279

90 280 fiekil 4.34A. Bina Is tmas - KEND NDEN YO UfiMALI (Sa da) VE ECOSTREAM KAZAN (Alternatif 1)

91 fiekil 4.34B. Bina Is tmas - KEND NDEN YO UfiMALI (Sa da) ECOSTREAM KAZAN (Alternatif 2) 281

92 282 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (1.200 kw) (Sa da), ECOSTREAM ÇEL K KAZAN (1.750 kw) (Solda) ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

93 fiekil 4.34C. Bina Is tmas - KEND NDEN YO UfiMALI (Sa da) ECOSTREAM KAZAN (Alternatif 3) 283

94 284 fiekil 4.34D. Bina Is tmas - KEND NDEN YO UfiMALI (Sa da) ECOSTREAM KAZAN (Alternatif 4)

95 fiekil Bina Is tmas - KEND NDEN YO UfiMALI (Sa da) ECOSTREAM KAZAN (Tek Kolektör Uygulamas ) 285

96 286 Is tma Kazan - KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (1.200 kw) (Sa da) ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖR Boyler Kazan - ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (800 kw) (Solda) ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖR

97 fiekil Bina Is tmas - ISITMA KAZANI (Kendinden Yo uflmal ), VE BOYLER KAZANI (Ecostream) AYRI 287

98 288 fiekil Bina Is tmas - ISITMA KAZANI VE BOYLER KAZANI AYRI ( kisi de Kendinden Yo uflmal Kazan)

99 fiekil 4.38A. Bina Is tmas - KASKAD S STEM - Denge Kaps z Uygulama (Yanl fl Uygulama) 289

100 290 DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (3 x 60 kw = 180 kw) VE D K T P H JYEN K BOYLER (300 l = l/h)

101 fiekil 4.38B. Bina Is tmas - KASKAD S STEM - Boyler Öncelikli Sistem 291

102 292 DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (7 x 60 kw = 420 kw) VE D K T P H JYEN K BOYLER (2 x 500 l = l/h)

103 fiekil 4.38C. Bina Is tmas - KASKAD S STEM - B NA VE BOYLER ISITMASI 293

104 294 KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (970 kw) (Solda), ECOSTREAM ESNEK DÖKÜM KAZAN (920 kw) (Sa da) ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

105 fiekil 4.39A. Bina Is tmas - PR MER POMPALI TEK KOLEKTÖR UYGULAMASI - Kendinden Yo uflmal (Sa da) ve Ecostream Kazan 295

106 296 DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (6 x 60 kw = 360 kw)

107 fiekil 4.39B. Bina Is tmas - KASKAD S STEM - Tek Kolektör Uygulamas 297

108 298 fiekil B REYSEL ISITMA

109 4.4.3 B REYSEL ISITMA (fiekil 4.40) Yak t fiyatlar gün geçtikçe artmakta, s nma sistemlerinin iflletme maliyetleri de buna ba l olarak yükselmektedir. Toplam maliyete bak ld nda günümüzde iflletme maliyeti toplam maliyetin önemli bir k sm olmufltur. Örne in s tma kazanlar na bak ld nda, ilk yat r m maliyeti y ll k yak t tüketimi maliyetinden daha az olmakta, hatta kapasite artt kça küçük bir oran seviyesine düflmektedir. Bu durumda yak t tasarrufu her zamankinden daha önemli hale gelmifltir. Projede, uygulamada ve iflletmede sistem seçimiyle bafllay p, detaylarda %5, %1, %0,5, %0,01 gibi önemsenmeyen rakamlar n (kay plar n) toplam çok büyük de erlere ulaflmaktad r. Merkezi s tma sistemlerinde de maalesef görünmeyen veya bir baflka deyimle göremedi imiz enerji kay plar çok ciddi boyutlardad r. Bunun yan s ra kullan c lar n konfor aç s ndan sistem kontrolünün bireysel olarak kendilerinde olmalar n istemeleri ve yak t giderlerini bireysel olarak ödeme istekleri, son dönemlerde bireysel sistemleri ön plana ç kartm flt r. Bireysel s tma sistemlerin tercih edilme sebebi oda s cakl n n ve s tma saatlerinin kullan c n n kendi iste ince ba ms z olarak ayarlanabilmesi ve yak t gideri paylafl m gibi bir konunun bulunmamas d r. Ayr ca s cak su yine ayn cihazla temin edilebilmektedir. Bireysel s tma sistemini planlarken en temel konular n bafl nda kullan c n n evindeki baca sisteminin uygunlu u gelir. Mevcut baca sistemi bireysel s tma cihaz n n çal flmas n sa layacaksa veya buna uygun yeni baca sistemi yap lacaksa bacal tip bir cihaz kullanmak mümkündür. Baca yapmak toplam maliyette daha pahal olmas na ra men uygulaman n daha do ru olmas n sa layacakt r. Bu mümkün de il ise geriye kalan alternatif hermetik tip bir cihazd r. Bu uygulamada cihaz yanma havas n bir boru ile d flar dan kendi al r ve yanma ürünü olan duman gazlar n baflka bir boruyla içindeki fan yard m yla d flar atar Kombilerin Yak t Tüketimleri Kombilerin yak t tüketimlerini de erlendirebilmek üzere, öncelikle bir kombinin y ll k yak t tüketimine etki eden ana faktörler incelenmelidir: Kombilerin kullanma verim de erleri Oda s cakl n kontrol kabiliyeti Oda s cakl n kontrol hassasiyeti fialt say s (brülörün durup-kalkma say s ) Kullanma s cak suyunun ekonomik s t lmas Görüldü ü gibi, bireysel s tma sistemlerinde de enerji ekonomisini gerçeklefltiren en önemli faktör cihazlar n çal flma prensibidir. Genelde standart kombilerin çal flma prensibi dur - kalk çal flmad r. Bu tip cihazlar s tma veya s cak su ihtiyac için tam kapasite ile çal fl p durur. Bu tip cihaz n biraz daha geliflmifli, iki modülasyonlu cihazlard r. Birinci modülasyon kullanma suyu s cakl na göre yap l r. kinci modülasyon ise s tma gidifl suyunun ayarland de ere göre yap l r. Örne in 60 C ayarlanm fl ise, s tma devresi su s cakl bu de ere yaklaflt nda, oransal yanma ile su s cakl kontrol edilerek alev k s l r. Üç modülasyonlu kombiler ise iki modülasyona ek olarak oda s cakl istenilen de ere yaklaflt nda alevi k - sarak oda s cakl n n sabit kalmas n sa lar. Böylece hem konfor, hem de düflük yak t tüketimi birlikte sa lan r. Bu kombiler oda s cakl n ölçerek kombinin beynine bildiren bir oda hissedicisine sahiptir. Kullanma s cak suyu günlük ortalamada bir saatten daha k sa sürelerde kullan l r. Oysa evin s t lmas 24 saat bile olabilir. Bu nedenle en yararl kontrol oda hissedicisinden yap l r. Sonuç olarak üç tam modülasyonun da olmas konfor ve ekonomik iflletmeyi birlikte sa lar, yak t tüketimini çok azalt r. Yak t tüketimini azaltan ve günümüz teknolojisinde gittikçe yayg nlaflan bir di er bireysel kombi uygulamas da yo uflmal tip cihazlard r. Cihazlarda yanma sonucu oluflan baca gazlar içindeki su buhar n n yo uflturulmas sonucu yanma ürünlerinin gizli s s n aç a ç karan yo uflmal cihazlar sayesinde, bu enerjiden faydalan lmaktad r. Kombilerde üç tam modülasyon özelli i sayesinde düflük gaz bas nc nda da (1,5 mbar) çal flmak mümkündür. Cihaz düflük s tma kapasitesi ihtiyaçlar nda dahi oransal kontrol yaparak yüksek performansta çal flmaya devam eder. Kombiler için di er bir önemli konu ise genleflme deposunun hacmidir. Özellikle su hacmi daha çok olan plastik boru kullan lan tesisatlarda (yerden s tma, kat kolektörleri vb) genleflme deposu hacmi çok önemlidir. Genleflme deposunun ilk görevi s n nca genleflen su için hacim sa lamakt r. Sistem so uyunca ise genleflme deposundaki su sisteme geri döner. Di er bir görevi ise sistemde oluflabilecek su eksilmelerine karfl depo görevidir. Sistemde su eksildikçe genleflme deposundaki ekstra su kullan lacakt r. E er böyle bir rezerv yoksa, sisteme ilave su takviyesi yap lmas gerekir. Her su takviyesi ise, suyla beraber sisteme hava (yani oksijen), pislik, tortu ve kireç ilavesi demektir. Bu ilaveler sistem ömrünü olumsuz ekleyecektir. Uzun ömürlü bir sistem için mümkün mertebe düflük su takviyesi yap lmal d r. Bu yüzden büyük genleflme deposu olan kombiler tercih edilmelidir Bireysel Sistemlerde Yo uflmal Kombi Uygulamalar Ülkemizde s tma tesisatlar nda bireysel sistem uygulamalar her geçen gün daha fazla yayg nlaflmaktad r. Özellikle yak t olarak do al gaz ve LPG kullan labilecek yap larda bireysel sistemlerde kombi kullan m tercih edilmektedir. Is tma tekni i aç s ndan 3-4 kattan daha yüksek binalarda, katlar aras izolasyon olmad durumlarda, bireysel s tma sistemi tavsiye edilmemesine ra men, ülkemizde bir çok ev sahibi, ortak kullan mdan do abilecek olas paylafl m sorunlar n n önüne geçmek ve inflaat firmalar da cihaz seçimini ve maliyetini daire sahiplerine b rakmak için, 299

110 yat r m ve iflletme maliyeti daha yüksek olmas na ra men bireysel s tma sistemlerine yönelmektedir. Genelde bireysel sistemlerde uygulanan standart kombiler düflük verimleri ve k sa ekonomik ömürleri ile dikkat çekerler. Aç-kapa mant ile çal flan standart kombilerde hem yak t tüketimi artmakta hem de cihaz ömrü k salmaktad r. Gaz yak tl bireysel sistemlerde standart kombiler yerlerini son y llarda yo uflmal kombilere b rakmaktad rlar. Bu de iflimin bafll ca nedeni yo uflmal kombilerin kullan ma ba l olarak standart kombilere göre yaklafl k %25 yak t tasarrufu yapabilmeleridir. Bu tasarruf yo uflmal kombinin bir çok özelli inden kaynaklanmaktad r. Yo uflmal kombilerde yo uflma teknolojisi sayesinde verim %107 de erlerine ulaflmaktad r. Yo uflmal kombiler, üç tam modülasyon özelli inin gelifltirilmifl flekline sahiptirler. Oda s cakl na, s tma su s cakl na ve kullan m su s cakl na göre modülasyon yapma imkan sa larlar. Gaz ve hava taraf nda ayn anda modülasyon özelli i ile her çal flma kapasitesinde do ru yanma gerçeklefltirilir ve %100 kapasite kontrolü yap l r. Bu çal flma özelli i ile hem yak t tasarrufu hem de yüksek konfor sa lan r. Oda s cakl klar ± 0,1 C hassasiyetle sabit tutulmaktad r. Kullanma s cak suyu debisinin de iflmesi durumunda bile su s cakl sabit kalmaktad r. Gerçekleflen do ru yanma sayesinde CO ve NO x emisyonlar çevre kirlili i aç - s ndan en düflük düzeyde gerçekleflmektedir. Yo uflmal kombilerde kullan lan eflanjörlerin malzemeleri yo uflma suyuna karfl yüksek dayan m gösterecek ve yüksek s iletimini sa layacak flekilde seçilirler. Son y llarda otomotiv ve havac l k gibi geliflmifl teknoloji endüstrilerde kullan lan alüminyum alafl mlar yo uflmal cihaz teknolojisinde yaklafl k 25 y ld r baflar l bir flekilde kullan lmaktad r. Magnezyum - Aluminyum - Silisyum özel döküm yap duvar tipi yo uflmal kazan pazar nda en uzun süre denenmifl ve güvenilir malzeme olarak öne ç kmaktad r. Avrupa da yo uflmal cihazlar n kullan m ile ilgili en son düzenleme 1 Nisan 2005 tarihinde ngiltere de yap lm flt r. Belirtilen tarihten itibaren ngiltere de her kapasitede duvar tipi cihaz kullan m nda sadece yo uflmal cihaz kullan m na izin verilmifltir. 1 Nisan 2007 den itibaren her kapasitede sadece yo uflmal kombi veya kazan kullan m kanuni bir zorunluluk haline gelecektir. Avrupa da benzer uygulamalar teflvik edici olarak y llard r süregelmektedir. Almanya da yo uflmal cihaz kullan m nda sübvansiyon uygulamas bulunmaktad r. Yo uflmal cihaz uygulamas n n %90 n n üzerinde oldu u Hollanda da yo uflmal cihaz kullan c lar indirimli tarifeden faydalanmaktad r. Tüm dünya da enerji ekonomisi çok önemli bir gündem oluflturmaktad r y l nda petrol varil fiyat 25 USD mertebelerinde iken, 2004 y l nda bu fiyat 40 USD mertebelerine gelmifl ve A ustos 2005 te 70 USD gibi rekor bir seviyeye ulaflm flt r. Türkiye de do al gaz fiyat petrol varil fiyat n n 40 USD oldu u seviyededir, k sa sürede fiyat n dünya seviyesine gelme olas l Türkiye de yüksek verimli ve yak t tasarrufu sa layan yo uflmal kombilerin kullan m n n ne kadar önemli bir kavram oldu unu desteklemektedir. Do al gaz ile s t lan yaklafl k 110 m 2 standart izolasyonlu bir dairede yo uflmal kombi ve standart kombi kullan m aras nda y ll k yak t maliyeti fark tahmini olarak 150 EUR mertebelerindedir (Yal t m n kalitesi ve bölgenin iklim flartlar da göz önüne al nmal d r.). Bu durumda her iki kombinin yat r m maliyetleri gözönüne al n rsa, aradaki yat r m maliyet fark n n geri ödeme süresi yaklafl k üç y ld r. Ayn karfl laflt rma LPG yak t için yap l r ise geri ödeme süresi bir y l mertebelerine gerilemektedir (Tablo 4.41A). Her geçen gün artan yak t maliyetleri ile (Tablo 4.41B) yo uflmal kombilerin geri ödeme süreleri h zla k salmaktad r. Her kapasitede yüksek verimli yo- uflmal kombi veya kazanlar kullanarak çok yüksek enerji tasarrufu yapmak mümkün olmaktad r. Tablo 4.41A. AMORT SMAN SÜRELER 300 Tablo 4.41B. GAZ YAKITLARIN YILLIK ARTIfi ORANLARI

111 fiekil ISISAN BUDERUS ÜÇ TAM MODÜLASYONLU YO UfiMALI KOMB fiekil KOMB ÖRNEK TES SAT fiemasi 301

112 Tablo KOMB KARfiILAfiTIRMA TABLOSU Bu tablo ön bilgi vermek için haz rlanm flt r. Tart flmaya aç kt r. Hedeflenen ise; yak t fiyatlar ndaki astronomik art fl dikkate al narak enerji tüketimini her cihaz ve sistemde azaltmakt r. 302

113 Tablo KOMB KARfiILAfiTIRMA TABLOSU (Devam ) Bu tablo ön bilgi vermek için haz rlanm flt r. Tart flmaya aç kt r. Hedeflenen ise; yak t fiyatlar ndaki astronomik art fl dikkate al narak enerji tüketimini her cihaz ve sistemde azaltmakt r. 303

114 Duvar Tipi Yo uflmal Kazanlar (fiekil 4.45) Klasik kazanlarda, kazana zarar gelmemesi için yo- uflmaya izin verilmez. Bu nedenle hem baca gaz s - cakl bilinçli olarak yüksek tutulur, hem de baca gaz n n içindeki su buhar bacadan d flar at l r. Bu durum ciddi bir enerji kayb na neden olur. Yo uflmal kazanlarda ise korozyona dayan ml özel Magnezyum - Alüminyum - Silisyum alafl m kullan larak hem baca gaz s cakl klar çok düflürülür ve baca gaz hacmi azalt l r, hem de su buhar yo uflturularak baca gaz n n içindeki enerji d flar at lmam fl olur. Bu sayede yo uflmal kazanlarda norm kullanma verimi %110 a ulaflmaktad r. Böylelikle s l konfor daha az yak t sarfiyat yla elde edilmifl olur. Genifl eflanjör yüzeyleri ile yüksek su s cakl klar nda da yüksek verim korunur (75/60 C sistemde %105 norm kullanma verimi). ALUplus Teknolojisi, eflanjör içi ak fl optimizasyonu ve dayan m art ran çok özel metal yüzey ifllemlerinin bir sentezidir (fiekil 4.46). Is san Buderus Logamax - Plus GB162 Duvar Tipi Yo uflmal Kazanlar n eflanjörleri Plazma Polimerizasyon tekni iyle kaplanm flt r. Bu teknik, gaz formlu tekil moleküllerden oluflan özel bir kaplama fiekil DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN LE B REYSEL ISITMA UYGULAMASI 304 yüzeyi oluflturarak eflanjörün en agresif bileflenlere karfl çok yüksek dayan ma kavuflmas n sa lar. Bu özel yüzey s iletim borular nda korozyon ve her türlü kirlenmeyi minimize eder. Özel plazma polimerizasyon tekni i ile oluflturulmufl özel kaplama sayesinde s iletim kabiliyeti, kimyasal etkenlere karfl dayan m artt r lm flt r. Özel Mg-Al-Si döküm eflanjör, asidik yo uflma suyunun korozif etkisinden korunur y l nda monte edilen kazanlar halen çal flmaktad r. Özel Magnezyum - Alüminyum - Silisyum alafl m - n n yüksek s iletme yetene i sayesinde iflletme s - cakl na çok h zl ulafl l r ve de iflken s cakl k ihtiyaçlar na çok büyük bir h zla uyum sa lanarak, yük de iflimlerinde neredeyse s f r kay p elde edilir. Is iletim borular n n d fl nda 15 mm derinli inde kanatç klar, içinde döner kanal yap s ile kompakt kazan boyutlar ve maksimum s transfer yüzeyi elde edilmifltir. Türkiye de flehir flebeke sular nda klor kullan lmaktad r. Buderus un plazma polimerizasyon tekni i ile güçlendirilmifl Magnezyum-Alüminyum-Silisyum alafl m özel döküm eflanjörünün bir baflka avantaj da klordan etkilenmemesidir. Suyun içinde eriyik halde bulunan klor, su s t l nca ayr fl r ve agresif hale gelir. Klor iyonlar çok küçük boyutta olduklar ndan paslanmaz çelik de dahil olmak üzere her türlü çelik malzeme ile temas ettiklerinde tane aralar na girerek korozyona sebep olup delinmeler oluflturabilir. ki Almanya n n birleflmesinden sonra tesisat suyunda klor bulunan Do u Almanya taraf nda kullan lan paslanmaz çelik boylerlerde ciddi hasarlar olufltu u gözlenmifltir. Bu yüzden boylerlerin iç yüzeyleri özel cam alafl mlarla kaplanmaya bafllanm flt r. ETA plus seramik brülörü sayesinde %19 - %100 kapasite aral na sahiptir. Bu sayede sadece sistemin gereksinimi kadar enerji üretilmekte, böylece iflletme giderleri düflmektedir. ETA plus ile flalt say s azalmakta, uzun ömür, ideal kapasite kontrolü, düflük ses seviyesi bir arada elde edilebilmektedir. FLOW plus frekans kontrollü pompa kullan m ile kapasiteye uygun debi ile çal fl r ve elektrik minimum düzeyde olur. Basit tesisat uygulamas yap larak minimum debi flart gerektirmeden iflletilebilmektedir. Hassas kapasite kontrolü ile verimde art fl ve daha az y pranma sa lan r. Kapasite anl k s tma gereksinimlerini karfl layacak flekilde ayarlan r. Böylece gere inden fazla s üretilmez ve brülörün dur-kalk çal flmas engellenmifl olur. Bu da ciddi oranlarda yak t tasarrufu sa lar ve tüm ekipmanlar n ömrünü artt r r. Logamatic Kontrol Panelinin optimizasyon özelli i sayesinde yüksek d fl hava s cakl klar nda kazan n gereksiz yere çok önceden çal flmas ve fazla yak t harcamas engellenir, konfor artar.

115 Do al gazda normal flebeke bas nc 21 mbar d r. Fakat yüksek kullan m n oldu u zamanlarda, yani en so uk günlerde bu bas nç düflebilir. Buderus yo uflmal kazanlar 8 mbar bas nca kadar sorunsuz olarak çal flabilmekte, kullan c s n so ukta b rakmamaktad r. Düflük voltajda bile (175 V a kadar) sorunsuz olarak çal fl r. Voltaj çok daha fazla düflerse kendini korumaya al r. Duvar tipi yo uflmal kazanlar n çok daireli apartmanlarda ve orta ölçekli s tma tesislerinde kullan mlar gün geçtikçe yayg nlaflmaktad r. Buderus un bu amaca yönelik tasarlad yeni nesil yo uflmal kazanlar mekanik tesisat ve mimari aç dan yüksek kalite ve optimizasyon gereksinimini karfl lamak üzere tasarlanm flt r. Tek kazanda kcal/h kapasiteye, kaskad sistemde ise kcal/h a ulaflarak yo uflmal kazanlar n avantajlar ndan büyük kapasitelerde de yararlan lmas sa lanm flt r. NASA n n uzay araçlar için gelifltirdi i, özel k v lc ms z ateflleme sistemi ile sessiz, verimli ve emniyetli yanma sa lar. 120 V ile çal flan ateflleme, elektrodu C a kadar s tmakta ve sonra atefllemeyi gerçeklefltirmektedir. Bu ateflleme metodu ile düflük kalorili gazlarda bile sorunsuz ve sessiz bir ateflleme yap l r. Bu ateflleme sistemi sayesinde, tam kapasitedeki ses seviyesi yaklafl k 38 db(a) olup, ara kapasitelerde 23 db(a) e kadar düfler (bir kütüphanede hedeflenen ses seviyesi yaklafl k 40 db(a)'d r). Gidifl suyu s cakl n ölçen termometre, bas nc n ölçen manometre ile sistem bilgileri kolayl kla izlenebilir. yonizasyon kontrolü ile alevi sürekli kontrol eder. Herhangi bir flekilde alev kopmas olursa an nda gaz keser. Yer gereksinimini azaltan modern tasar m, kolayl k sa layan baca tasar m ile hem çok kolay kurulum hem de kolay iflletme imkan sunar. Böylelikle, yer seçiminde esneklik, montajda kolayl k sa lar. Tüm elemanlar na kolay ulafl labilir iç yap s ile bak m ve servis kolayl sa lar. Önden aç lan kap s sayesinde sa dan soldan s f r montaj yap labilir. Dar alanlarda montaj kolaylaflt - ran bu özellik ayr ca kaskad uygulamalarda da esneklik ve mekanda yer tasarrufu sa lar. Almanya pazar nda kullan c lar do ru yönlendirme amac ile tamamen objektif ve tarafs z bir flekilde ürün karfl laflt rmalar n yapan STIFTUNG WAREN- TEST dergisi, 11/2000 say s nda Duvar Tipi Yo uflmal Kazanlar test etti. 14 farkl markan n test edildi- i bu karfl laflt rmada BUDERUS GB 112 serisi kazanlar en iyi derece olan SEHR GUT = ÇOK Y notunu alarak kalitelerini kan tlad lar. fiekil DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN VE EfiANJÖR GÖVDES 305

116 ENTEGRE BOYLERL (25 l) DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN (29 kw) HAR C duoclean H JYEN K BOYLERL (SU 160) (160 l) DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN (29 kw) (SU 160 boyler ve 43 kw kazan ile l/h s cak su kapasitesi sa lanabilir.) 306

117 fiekil 4.47A. DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN ÖRNEK TES SAT fiemasi 1, 2 307

118 308 %110 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (12 x 100 kw = kw)

119 fiekil 4.47B. DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN ÖRNEK TES SAT fiemasi 3 309

120 310 TEK KOLEKTÖR UYGULAMASI - SOLDAN SA A: BOYLER ISITMASI, RADYATÖR ISITICI VE YERDEN ISITMA DEVRELER SER BA LIDIR (Not: Tüm vanalara da s yal t m yap lmal d r.)

121 fiekil 4.47C. DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN ÖRNEK TES SAT fiemasi (Tek Kolektör Uygulamas ) 311

122 D fl hava ve iç hava s cakl klar, programlanabilir otomatik kontrol paneli sayesinde saniyede üç kez ölçülerek binan n o anki gerçek s ihtiyac hesaplan r ve cihaz kapasitesi buna göre otomatik olarak ayarlan r. Çal flma e risi otomatik olarak tespit edilir. Kullan c veya servis müdahalesi gerekmez. Sistemde bir hata olufltu unda kazan n üzerindeki dijital gösterge kullan c ya ve servise hatan n ne oldu unu kesin olarak gösterir. Böylece servis süresi çok k sal r. Otomatik Kontrol Paneli oda s cakl n ±0,1 C de sabit tutarak s tma maliyetinizi düflürür. stanbul da oda s cakl n 1 C yüksek tutmak yaklafl k %10 daha fazla yak t yakmak demektir. Ön kar fl ml seramik brülörü ile gerekli gaz ve hava kar fl m n n tam anlam yla yanmas n sa lamakta, böylelikle CO ve NO x emisyon de erlerini düflürmektedir. MAV MELEK s n rlar n n bile oldukça alt nda olan emisyon de erlerine sahiptir. Yo uflmal kazanlar için örnek tesisat flemalar fiekil 4.47A, B ve C de verilmifltir Kaskad Sistem (100 kw ve Yukar s ) Birden fazla say da duvar tipi yo uflmal kazan n paralel ba lanmas yla kaskad sistem oluflturulmas halinde, belirli kapasitelere kadar yat r m maliyeti daha ekonomik olabilmektedir. Kaskad sistemde özel kontrol panelleriyle sekiz cihaza kadar duvar tipi yo uflmal kazan paralel çal flt rmak ve tek bir kazan gibi kullanmak mümkündür. Kaskad sistemde bütün kazanlar modülasyonlu olarak çal flt r lmaktad r ve kazanlara otomatik olarak rotasyon uygulanmaktad r. Yo uflmal duvar tipi kazanlardan oluflturulan kaskad sistemler ilave çok say da avantaja sahiptir. Bu avantajlar afla daki gibi maddeler halinde s ralamak mümkündür: Bu sistemler tam modülasyonlu brülörlere sahiptir ve bu brülörlerde hava ve yak t birlikte oransal olarak ayarlan r. Modülasyonlu brülörü ve fan ile kapasiteyi kontrol eder. Oransal kontrol yan nda ayn zamanda s ra kontrol avantaj na da sahiptir. Böylece toplamda kapasite %2 ile %100 aras nda sürekli kontrol edilebilmektedir. %0-2 aras nda ise oransal kapasite kontrolü, pompa modülasyonu (pompa çal flma süresi kontrolü) yard m yla sa lan r. Brülör modülasyonuna paralel gerçekleflen pompa modülasyonu sayesinde sistemde dolaflan su miktar, dolay s yla da kay plar azal r, sürekli yüksek s cakl k fark (= düflük dönüfl suyu s cakl ) sa lanarak yüksek verim elde edilir. Frekans kontrollü pompa elektrik harcamas n n da azalmas n sa lar. Oda s cakl kontrol hassasiyeti ± 0,1 C de erindedir. Primer pompalar çok küçüktür. Dolay s yla elektrik tüketimi çok azd r. Yer kayb çok azd r. 312 Gövdesi küçük oldu undan fl n m kayb çok azd r. Çok daha düflük boyut, yüzey alan ve su hacmi sayesinde çok daha az bekleme-durma kay plar na sahiptir. Tek zonlu s tma sistemlerinde ve tek zon s tma + boyler sistemlerinde kar flt r c 3 yollu vana ve aksesuarlar na ihtiyaç yoktur. Alev s cakl çok düflüktür. Bu nedenle NO x emisyonlar 20 mg/kwh de erinin alt nda kalmaktad r. Sistem sürekli yedeklidir. Hermetik baca ba lant s mümkün oldu undan, baca ba lant lar nda avantaj sa lan r. Her cihaz ortak bacaya ba lanabildi i gibi, gerekli durumlarda tek tek baca ba lant s da yap labilir. Cihazlar 24 saatte bir s ra de ifltirir. Bu sayede tüm cihazlar eflit zamanlarda çal fl r. Cihazlar n su hacmi düflük oldu undan k sa sürede istenen gidifl suyu s cakl na ulafl r. Yanma fan yard m ile gerçeklefltirildi inden, bacan n pozitif bas nçl dizayn edilmesi mümkündür. Bu sayede daha küçük baca çaplar hesaplamak mümkündür. Hava - yak t kar fl m pnömatik olarak yap ld ndan, baca çekiflinden etkilenmez. Mevsim de iflikliklerinde tekrar brülör ayar gerekmez. Pnömatik brülör kontrolu sayesinde: - Kazanda kurum oluflumu engellenir. - Hava fazlal n n gereksiz yere artmas ve verimin düflmesi engellenir. - Sürekli yüksek CO 2 oran ve yüksek yo uflma s - cakl yo uflma enerjisinden maksimum oranda faydalanmay sa lar. - Yo uflma suyu asidik de ildir. Bu sebepten nötralizasyon ünitesine gerek duyulmaz (Mg-Al-Si eflanjörlü tiplerde). Dönüfl suyu kontrolü ve yo uflma için önlem almaya gerek yoktur. lk yat r m maliyeti düflüktür. Logamatic kontrol paneli sayesinde sistem kapasitesine %100 uyabilen çok hassas kapasite kontrolü ( s üretimi) en yüksek verimli iflletmeyi sa lar. Gere inden fazla s üretilmez, brülör flalt say s olabilecek en düflük seviyeye düfler, durma ve bekleme kay plar en aza iner. Yo uflmal kaskad sistemler (fiekil 4.48), yo uflmadan faydalanma, oransal kapasite kontrolü ve oda s - cakl k kontrol hassasiyetine ek olarak, s ra kontrol avantaj na da sahiptir. Kazanlar ihtiyaca göre s rayla devreye girer ç kar. Toplamda kapasite %2 ile %100 aras nda sürekli kontrol edilebilmektedir. Böylece Yo uflmal Kaskad Sistemler, klasik tip cihazlara göre baz koflullarda %30 lar aflan y ll k yak t ekonomisi sa layabilir. Günümüzde kaskad sistemde 25 kazana bile birlikte kumanda edilebilmektedir.

123 Termostatik Radyatör Vanas Kullan lmas Termostatik radyatör vanas n n kullan lmas n n birçok avantaj vard r: a. E er oda s t c lar nda termostatik kontrol imkan varsa, güneflten gelen enerji yak t tasarrufuna dönüflür. Bu durumda termostatik vanalar k sarak odaya beslenen yak t enerjisini azaltacaklard r. b. Benzer flekilde insanlardan, ayd nlatmadan, ocak;f - r n, ütü, bilgisayar gibi cihazlardan olan iç s kazanc, termostatik vanalarla yak t tasarrufuna dönüflür. c. Kullan lmayan odalardaki s t c lar n kapat lmas veya düflük s cakl a ayarlanmas yak t tasarrufuna katk sa lar. d. Farkl odalar farkl s cakl klara ayarlama imkan verir. Salon C, yatak odas C ve banyo C gibi farkl s cakl klara ayarlanabilir. e. Dubleks daireler veya müstakil evlerde iç merdivenin baca etkisi ile yukar kaçan s, üst katlar daha fazla s tabilir. Bunun önlenmesi yine termostatik vanalarla yap labilir. Termostatik vanalar, katlar aras ndaki s cakl k fark n dengeleyerek merdivenin baca etkisini azalt r. Böylece yak t tasarrufu sa lar. f. Oda hissedicisinin oldu u odadaki (genellikle salon) radyatörlere termostatik vana kullan lmamal d r. fiekil DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN LE KASKAD S STEM UYGULAMASI 313

124 4.4.4 ISITMA S STEM NDE EKONOM Y ARTIRACAK ÖNLEMLER Kapasitenin Do ru Seçilmesi ve Afl r Büyük Boyutland rmadan (Oversizing) Kaç nma Is tma sistemlerinde kazan kapasitesini yüksek seçmek kötü bir fikirdir. Genellikle hesaplardaki hata paylar, belirsizlikler ve kabuller nedeniyle emniyetli tarafta kalmak üzere emniyet katsay lar kullanmak ve kapasiteyi her ihtimale karfl büyük seçmek mühendislikte uygulanan bir yöntemdir. Asl nda her emniyet katsay s hesaptaki yetersizli in bir iflaretidir. Bir seçim veya tasar mda hesap kabiliyeti ne kadar iyi ise, seçilen veya tasarlanan sistem veya cihaz da gerçek ihtiyaca o kadar yak nd r. Gereksiz yere büyük seçilen kazan hem pahal olacak ve hem de genel olarak iflletme, bak m ve yedek parça maliyeti yükselecektir. Bu nedenle afl r büyük cihaz ve sistem seçimlerinden mümkün oldu unca kaç nmak Tablo KAZAN ÇALIfiMA SICAKLIK ARALIKLARI gerekmektedir. Sistem tasar m nda efl zaman veya diversite faktörleri, mümkün oldu u kadar hesaplara dahil edilmelidir. htiyac n, konforu bozmadan minimum kapasiteyle karfl lanmas bir tasar m hedefi olmal d r. Büyük kazan seçilirse, dur - kalk çal flan brülörlerde flalt say s (brülörün devreye girip ç kma say s ) ve durma süresi artar. Brülörün her devreye giriflindeki eksik yanma kay plar ve durma s ras nda kazandaki fl n m kay plar artar. Sonuçta bu da yak t tüketimini art r c bir faktördür. Binalarda k fl n en so uk günde bile su s cakl 65 C yi aflmamaktad r. Bu gidifl suyu s cakl nda yeterli s tma konforu elde edildi ine göre, gerçekte ihtiyaç duyulan s miktar radyatörlerin 90 C de verdi i s dan daha azd r. Bir baflka deyiflle s kayb hesaplanandan az oldu- undan ve radyatör miktar emniyetli olarak kondu undan dolay 65 C girifl suyu s cakl bile binan n s t lmas için yeterli olmaktad r. Bu nedenle kazan kapasitesini tayin ederken afl r büyük cihaz seçmek yerine do ru projelendirme yaparak düflük gidifl suyu s cakl klar nda ve s l kapasiteyi sa layan seçimler yapmak gerekir. 90/70 C s cak sulu s tma sistemleri genel olarak ihtiyaçtan daha büyük oldu u için su s cakl klar hiç bir zaman bu de erlere ç kamaz. Gerçek hayatta gerçekleflen s cak su s - cakl klar bina tiplerine göre Tablo 4.49 da verilmifltir. Tablo 4.50A. 75/60 C S STEMDE KEND NDEN YO UfiMALI KAZANIN STANBUL Ç N YILLIK ORTALAMA VER M DE ERLER 314 Tablo 4.50B. 75/60 C S STEMDE YO UfiMASIZ KAZANIN STANBUL Ç N YILLIK ORTALAMA VER M DE ERLER

125 Is Kayb Hesaplar nda klim fiartlar : Is kayb hesaplar nda izlenen yöntem bir il veya bölge için belirli bir d fl hava s cakl n n ve bölgenin rüzgarl olup olmad, basit kabullerden ibarettir. klim flartlar n n do ru bir yaklafl m ile s kayb hesaplar na kat lmas ve kapasitenin belirlenece i uygulama yerinin kullan m karakteristi i (ev, ifl yeri, okul, hastahane vb) en iyi sistemin seçilmesi ve sistem verimlili inin iyilefltirilmesinde en önemli faktörlerdendir. Yak t tüketimine etki eden esas faktör yak c veya s - t c n n y ll k verimi oldu undan, öncelikle karfl laflt r - lacak çeflitli sistemler için y ll k ortalama verim de eri belirlenmelidir. Bunu belirleyebilmek için d fl hava s cakl klar n n belirli s cakl k aral klar nda y lda kaç saat meydana geldi i ve kazanlar n bu de iflen d fl hava koflullar ndaki verim de erleri bilinmelidir. stanbul da karakteristik bir y lda d fl hava s cakl klar - n n saatlik de iflimi TTMD Türkiye klim Verileri projesinden al nm flt r. Bu flehirdeki saatlik d fl s cakl k de- erlerinden yararlan larak 1 Ekim ve 31 May s aras nda belirli d fl hava s cakl k bandlar nda kaç saat kal nd - say lm flt r (4 C lik s cakl k bandlar kullan lm flt r). Her s cakl k aral, ortas ndaki s cakl kla temsil edilmektedir. Buna göre bu s cakl k aral klar nda d fl hava s cakl n n s tma mevsimi boyunca kaç saat tekrarlad say lm flt r. Bu veriler afla daki örnek hesap tablolar nda görülebilir (Tablo 4.50A, B, C ve D). Kendinden yo uflmal kazanlar n kullan m sayesinde yüksek verimlere ç kmak mümkündür. Bu kazanlar n 40/30 C sistemlerde kullan lmas halinde norm kullanma verimi %110 (alt s l de ere göre tan mlanan) de erine kadar ç k labilir. Halbuki ayn verim de eri iyi kaliteli yo uflmas z kazanlarda (düflük s cakl k kazanlar ) %95 mertebelerinde kalmaktad r. Buna karfl l k dönüfl suyu s cakl s n rlamal standart kazanlarda norm kullanma verim de eri %90 n alt nda kalmaktad r. Buna göre y ll k yak t tüketimi aç s ndan en uygun koflullarda yo uflmal kazanlarla düflük s cakl k kazanlar aras nda %15, yo uflmal kazanlarla standart kazanlar aras nda %20 mertebesinde tasarruf söz konusudur. Bu tasarruf 75/60 C sistemlerde daha az olmaktad r. Örnek olarak yo uflmas z kaliteli çelik düflük s cakl k kazan ile buna karfl gelen kendinden yo uflmal çelik s cak su kazan için 75/60 C s tma sistemlerinde hesaplanan y ll k ortalama verim de erleri stanbul için Tablo 4.50A ve B de gösterilmifltir. Tablo 4.50C ve D de ise 65/50 C sistem için yo uflmal kazan ve yo uflmas z kazan karfl laflt r lmas gösterilmifltir. Tablo 4.50C. 65/50 C S STEMDE KEND NDEN YO UfiMALI KAZANIN STANBUL Ç N YILLIK ORTALAMA VER M DE ERLER Tablo 4.50D. 65/50 C S STEMDE YO UfiMASIZ KAZANIN STANBUL Ç N YILLIK ORTALAMA VER M DE ERLER 315

126 Bu veriler göz önünde tutuldu unda bina s tmas tasarlan rken, kazanlardan en az ndan birinin yo uflmal seçilmesinin iflletme maliyetinde oldukça yüksek tasarruflar sa layaca görülmektedir. Toplam kapasiteye ba l olarak yo uflmal kaskad sistem de tercih edilebilir Düflük S cakl k ve Üst Is l De er Tekni i a. Ortak Temel Olarak Is tma E risi Düflük s cakl k kazan ve yo uflmal kazan n ortak taraflar binan n d fl hava s cakl na ba l olan s ihtiyac na uyum sa layan de iflken s cakl k ile iflletme tarz na sahip olmalar d r. Is tma sistemi ile ilgili gerekli iflletme s cakl d fl hava s cakl n n bir fonksiyonu olarak elde edilebilmektedir. Bu fonksiyonun grafik fleklinde gösterilmesi s tma e risi veya s tma do rusu olarak adland r lmaktad r. Gidifl-dönüfl s cakl klar daha önce radyatörler için 90/70 C olarak (yani 20 Kelvin lik bir s cakl k fark yla) tespit ediliyordu. Bugün daha ziyade 75/60 C veya 70/50 C lik s cakl klar kullan lmaktad r. Yerden s tma sistemlerinde ise s cakl k fark yaklafl k 8 ile 12K aras ndad r. Norm gidifl suyu s cakl genellikle 50 C nin alt nda kalmaktad r. b. flletme fiartlar ve Kazandan stenenler Kazan n de iflken s cakl k ile iflletilmesi s ras nda su buhar çi noktas s cakl n n alt na inilmesi durumunda do al gazda ph-de eri 3,5 ile 4 aras nda ve s v yak tta ph-de eri 2,5 a kadar olan kondens oluflmaktad r. Bu olay yo uflmal kazanda enerji kazanc olarak teflvik edilmektedir. Düflük s cakl k kazan nda ise kondens nedeniyle iflletme ar zalar veya korozyon oluflmamas için dikkatli olunmas gerekmektedir. Bu nedenle düflük s - cakl k kazan nda genellikle kondens oluflumunun kesin olarak önlenmesi veya azalt lmas amaçlanmaktad r. Çi noktas s cakl yak ttaki hidrojen miktar ve yanmadaki hava fazlal taraf ndan mümkün mertebe düflük tutulmaktad r. Bu nedenle modern düflük s cakl k kazanlar esas itibariyle daha yüksek hava fazlal ile iflletilen eski kazanlara göre daha fazla tehlikeye maruzdur. Ayn zamanda 40 C ye düflen iflletme s cakl da buna ilave olarak gelmektedir. Bu nedenle duman gaz ile temasta olan yüzeylerde korozyon hasarlar n önleyebilmek için kazanda konstrüktif önlemlerin al nmas gerekmektedir. Yo uflmal Kazan ile ilgili sonuçlar: Üst s l de erlerden faydalanma bugün hemen hemen tamamen do algaz ile s n rl d r. Çünkü burada üst s l de er (H o ) ile alt s l de er (H u ) aras ndaki fark ve bununla enerji kazanc s v yak ttakinin yaklafl k iki kat d r. Ayr ca çi noktas s cakl da yaklafl k 9K daha yüksektir. Pratik olarak üst s l de erden faydalanma bu nedenle oldukça iyileflmektedir. Düflük s cakl k kazanlar n n aksine yo uflmal kazanlar kondens oluflumunu mümkün oldu unca art racak ve burada iflletme ar zalar na veya korozyona yol açmayacak flekilde tasarlanmak zorundad r. 316 Kondens oluflumuyla ilgili flartlar: Kondens oluflumu duman gaz ak fl kesitindeki s cakl k da l m taraf ndan belirlenmektedir. Burada termografik kay tlardan çok iyi görülebilen bir s cakl k profili oluflmaktad r. ki kriter belirleyicidir; duman gaz n n merkezdeki ak m s cakl ve duvar n cidar s cakl. Cidar s cakl öncelikle boru d fl ndaki kazan suyu s cakl taraf ndan belirlenmektedir. Kazan suyu s cakl kondens oluflabilmesi için esasen ilk flart oluflturmaktad r. S cakl k profilinin su buhar çi noktas do rusu ile iliflkisine ba l olarak üç tipik iflletme durumu görülebilmektedir. Yo uflman n olmad durum Su s cakl çi noktas n n üzerinde bulunmaktad r (fiekil 4.51A). K smi Yo uflma Su s cakl çi noktas n n alt nda, ancak merkezdeki ak m s cakl bunun üstünde bulunmaktad r. Kondens miktar s cakl k profili ile çi noktas do rusunun kesiflme noktas na ba l d r. Bu yo uflma bölgesinin tabaka geniflli ini belirlemektedir (fiekil 4.51B). Tam Yo uflma Merkezdeki ak m s cakl çi noktas n n alt nda seyretmektedir.yo uflma tüm ak fl kesiti boyunca sürmektedir. Yo uflmal kazan için do al olarak mümkün oldu unca büyük bir tam yo uflmal çal flma bölgesi amaçlanmal d r (fiekil 4.51C). Yo uflmal Kazan Yo uflmal kazanlarda önemli olan tam bir yo uflma için mümkün oldu unca uygun flartlar n sa lanmas d r. Duman gaz kesitindeki s cakl n seyir flekli ve bunun çi noktas do rusuna olan konumu belirleyicidir. fiekil 4.51D çi noktas n n alt nda bulunan bir duvar yüzey s cakl nda (yaklafl k su s cakl na karfl l k gelmektedir) kondens miktar n n merkezdeki ak m s cakl taraf ndan belirlendi ini göstermektedir. Kaliteli yo uflmal kazanlarda bu nedenle duman gaz yolunun sonunda kazan suyu ile duman gaz aras nda sadece birkaç K l k s cakl k fark mevcuttur. Buna yüksek etkenli e sahip, özel olarak yo uflma flartlar na uygun olan s tma yüzeyi konstrüksüyonlar ve k smi yük bölgesine mümkün oldu unca giren oransal bir brülör ile ulafl lmaktad r. En düflük merkezdeki ak m s cakl na do al olarak duman gaz yolunun sonunda ulafl lmaktad r. Mümkün oldu unca efektif bir yo uflma elde edilebilmesi için en düflük su s cakl n n da burada bulunmas gerekmektedir. Yo uflmal kazanlarda duman gaz ve kazan suyu için ters yönlü paralel ak m söz konusudur. Yo uflmal kazan n etkinli i dönüfl suyu s cakl taraf ndan belirlenmektedir. Bir yo uflmal kazan n de iflen s cakl k ile iflletilmesi halinde, dönüfl suyu s cakl k e risi üzerinde belirleyici iflletme büyüklü ü olarak üç karakteristik dönem (tam yo uflma, k smi yo uflma ve

127 yo uflmas z) tariflenebilir. Bu dönemler s ihtiyaç de- erleri ile ilgili yüzdelerde birlikte belirlenebilmektedir. K smi yükte azalt lan bir brülör gücü çok etkilidir, çünkü bununla merkezdeki ak m s cakl düflürülmekte ve tam yo uflmal iflletme dönemi geniflletilmektedir. fiekil 4.52 de brülör gücü 0 C lik d fl hava s cakl nda anma s gücünün %50 sine düflmüfltür. Çi noktas ile merkezdeki ak m s cakl n n kesiflme noktas sola kaymakta ve tam yo uflma ile sa lanan s miktar %74 e yükselmektedir. Bu flartlar alt nda yaklafl k olarak %105 de- erindeki norm kullanma s l verimine ulafl lmaktad r. Kullanma s l verimleri Almanya da geleneksel olarak yak t n alt s l de erine göre belirlendi inden yo uflmal kazanlarda %100 ün üzerinde de erler görülebilmektedir. Böylece alt s l de erin bugün art k uygun bir ölçek sunmad anlafl lmaktad r. Kullanma s l veriminin yak t n üst s l de eri ile iliflkilendirilmesi, duruma aç kl k kazand rmaktad r. Ayr ca yo uflmal olmayan kazanlar n fiili kay p büyüklükleri de ortaya ç kmaktad r. Ölçekler aras ndaki dönüflüm büyüklü ü H o /H u oran d r. Do algaz için yaklafl k olarak bu de- er 1,11 mertebesindedir (Tablo 4.53). fiekil 4.51A. YO UfiMA YOK fiekil 4.51B. KISM YO UfiMA fiekil 4.51C. TAM YO UfiMA fiekil 4.51D. AZALTILAN BRÜLÖR GÜCÜ MERKEZDEK GAZ AKIMININ SICAKLI INI AZALTMAKTA VE YO UfiMAYA E L M Y LEfiT RMEKTED R Tablo ÇEfi TL YAKITLARIN ÜST ISIL DE ER/ALT ISIL DE ER ORANI 317

128 YO UfiMALI KAZANLARDA ORANSAL BRÜLÖR KULLANILMALIDIR. (Daha yüksek verim almak ve daha az yak t harcamak için.) KADEMEL BRÜLÖR KULLANILDI INDA ORANSAL BRÜLÖR KULLANILDI INDA fiekil KADEMEL veya ORANSAL BRÜLÖRLER KULLANILDI INDA ISITMA ZAMANI YÜZDELER (Tam yo uflman n oldu u süre, oransal brülör kullan ld nda %42 den %74 e ç kt için y ll k yak t tüketimi ciddi oranda azal r.) c. Kazan Konstrüksiyonlar ve Bunlarla lgili Teknolojiler Yeni Nesil Daralan Kesitli Mikro Türbülansl Duman Borular (fiekil 4.54) Yeni nesil daralan kesitli mikro türbülans duman borular, baca gaz ak fl n engellemeyecek flekilde dizayn edilmifltir. Duman borular ndaki daralma mikrotürbülans olufltururken yo uflma yüzeyini art r r. Mikro türbülanslar sürekli olarak boru yüzeyine yak n ve ana baca gaz ak fl n n içinde ilerler. Böylelikle bütün baca gaz so uk yüzeyle temas halinde oldu undan yo uflma enerjisinden daha fazla yararlan l r. Daralan kesitli mikro türbülansl duman borular nda h z sabit oldu undan, düflük baca gaz s - cakl klar nda bile yüksek s transferi gerçekleflir. fiekil YO UfiMALI KAZANLARIN KONDENS YÜZEY YAPISI 318

129 Mikro türbülansl daralan kesitli duman borular - n n konstruksiyonu gere i, yo uflma suyu sürekli olarak yukar dan afla ya, kazan n baca ç k fl na do ru akar. Yo uflma suyunun tekrar buharlaflmas veya borular n pislikten t kanma ihtimali olmad ndan herhangi bir bak m ve servis ihtiyac yoktur. Yanma odas : 1. Üst daralan kesitli mikro türbülans duman borular 2. Su plakas 3. Alt daralan kesitli mikro türbülans duman borular 4. Daralan kesitli mikro türbülans duman borular ndaki flematik baca gaz ak fl Duvar Tipi Kazan n Magnezyum-Alüminyum- Silisyum Alafl m Is tma Yüzeyi Duvara as labilen yo uflmal kazanlar do al olarak kompakt ve hafif olmak zorundad r. Di er taraftan yüksek verimli iflletme ve yo uflma için transferi yap lan yüzeyin mümkün mertebe büyük tutulmas gerekir. Gerekli yo uflma yüzeyinin bu kompakt yap ya yerlefltirilebilmesi için kanatl borular kullan lmaktad r. Korozyona dayan ml özel Magnezyum-Alüminyum- Silisyum alafl m kullan larak hem baca gaz s - cakl klar çok düflürülür ve baca gaz hacmi azalt l r, hem de su buhar yo uflturularak baca gaz - n n içindeki enerji d flar at lmam fl olur. Bu sayede yo uflmal kazanlarda norm kullanma verimi %110 a ulaflmaktad r. Böylelikle s l konfor daha az yak t sarfiyat yla elde edilmifl olur. Genifl eflanjör yüzeyleri ile yüksek su s cakl klar nda da yüksek verim korunur (75/60 C sistemde %105 norm kullanma verimi). Özel Magnezyum-Alüminyum-Silisyum alafl m - n n yüksek s iletim yetene i sayesinde iflletme s - cakl na çok h zl ulafl l r ve de iflken s cakl k ihtiyaçlar na çok büyük h zla uyum sa lanarak, yük de iflimlerinde neredeyse s f r kay p elde edilir. Üst s l de erden yüksek oranda faydalanma %19 ile %100 aras ndaki modülasyonlu (oransal) brülör iflletmesi ile de sa lanmaktad r. Bu sayede sadece sistemin gereksinimi kadar enerji üretilmekte, böylece iflletme giderleri düflmektedir. Üst s l de erden optimal flekilde faydalanma ile ilgili di er önemli husus da yanmadaki hava fazlal na do rudan ba l olan çi noktas s - cakl de eridir. Tüm modülasyon bölgesi boyunca sabit düflük hava fazl l ile çal flabilmesi için otomatik gaz yak t-hava kar fl ml bir güç kumandas gereklidir. Bu nedenle bir gaz-yak thava-birleflik kontrolü ayn flekilde yüksek verimli yo uflmal kazanlar n olmas gereken özelliklerinden biridir Kaskad Sistem Kullan m Tek döfleme tipi yo uflmal kazan yerine, birden fazla say da duvar tipi yo uflmal kazan n paralel ba lanarak kaskad sistem oluflturulmas belirli kapasitelere kadar yat r m maliyeti aç s ndan daha ekonomik olabilmektedir. Kaskad sistemde 25 cihaza kadar duvar tipi yo uflmal kazan birlikte çal flt rmak mümkündür. Yo uflmal duvar tipi kazanlardan oluflturulan kaskad sistemlerin avantajlar de anlat lm flt r. Yo uflmal kaskad sistemlerin tesisat flemalar yer tipi kazanlar n tesisat flemalar ndan çok farkl de ildir. Kazan taraf nda ba lant farkl olsa da, tesisat taraf ayn olacakt r (fiekil 4.55A). S cak su ihtiyac çok yüksek de il ise, kaskad oluflturan kazanlardan biri boyler öncelikli ba lanabilir (fiekil 4.55B). Yo uflmadan daha fazla yararlanmak için tek kolektör sistemi de yap labilir (fiekil 4.55C) Kendinden Yo uflmal Kazanlar n Kullan lmas Yo uflmal kazanlar, Kendinden yo uflmal (fiekil 4.56A), Yo uflmas z kazan + yo uflma ekonomizörü çözümleri olarak ikiye ay rmak mümkündür. Ancak her iki çözüm aras nda verim ve fiyat olarak önemli farklar bulunmaktad r. Kendinden yo uflmal kazanlar n di er çözüme göre önemli avantajlar bulunmaktad r (fiekil 4.56B). Bu avantajlar : Verimin daha yüksek olmas (fiekil 4.57), Yer kayb n n daha az olmas, Daha düflük gövde kayb, Türbülatör bulunmamas, Nakliyenin daha ucuz ve kolay olmas, Yatay ve düfley tafl man n daha kolay olmas, Yo uflma eflanjörü için ayr ca montaj gerektirmemesi, Beton kaidelerin daha küçük ve dolay s yla daha ucuz olmas olarak s ralamak mümkündür kw kapasitenin üzerinde ise entegre yo uflma eflanjörlü kazan tercih edilebilir (fiekil 4.58). lave yo uflma eflanjörü kullan m na göre gene yer kazanc olacakt r (fiekil 4.59) Üç Tam Geçiflli Kazan Kullan lmas Sistem verimini oluflturan temellerin en önemlisi kazan verimidir. Yüksek verimli kazanlar n kullan m yak t tüketimini azaltacak en önemli kriterlerden biridir. Teknoloji gelifltikçe kazan verimini yüksek tutmak için bir çok teknik gelifltirilmifltir. Burada seçim yap l rken dikkat edilmesi gereken nokta sadece kazan n veriminin yüksek olmas de il, kazan n bu yüksek verimi ömrü boyunca koruyabilir flekilde tasarlanm fl olmas d r. Üreticilerin yüksek verim için en çok kulland klar yöntemlerden biri üç geçifltir. Baca gazlar kazan içinde üç defa suyun etraf ndan dolaflt r larak içlerindeki enerjiden maksimum yararlanmak hedeflenmektedir. 319

130 320 %110 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (6 x 100 kw = 600 kw) (Borular n s yal t mlar yap lmadan önceki foto raf)

131 fiekil 4.55A. DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM - KLAS K TES SAT BA LANTI fiemasi ÖRNE 321

132 322 DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (5 x 60 kw = 300 kw) VE D K T P H JYEN K BOYLER (300 l = l/h) (Borular n s yal t mlar yap lmadan önceki foto raf)

133 fiekil 4.55B. DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM - BOYLER ÖNCEL KL ÖRNEK TES SAT fiemasi 323

134 324 DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM (7 x 600 kw = 420 kw)

135 fiekil 4.55C. DUVAR T P YO UfiMALI KASKAD S STEM - TEK KOLEKTÖR ÖRNEK TES SAT fiemasi 325

136 fiekil 4.56A. KEND NDEN YO UfiMALI ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR fiekil 4.56B. KEND NDEN YO UfiMALI VE HAR C YO UfiMA EfiANJÖRLÜ KAZANLARIN KARfiILAfiTIRILMASI Not: Karfl laflt rma amac yla genel ortalama de erlerdir. Üretici firmalar n verdi i s n rlamalara bak lmal d r. 326 fiekil KEND NDEN YO UfiMALI KAZANLARIN DÖNÜfi SUYU SICAKLI I PROJE DE ERLER NE BA LI NORM KULLANMA VER MLER

137 Dikkat edilmesi gereken nokta kazan n üç tam geçiflli olmas d r. By-pass borulu olan kazanlar bazen üç tam geçiflli borulu kazanlarla kar flt r lmaktad r. Ama bypass geçiflli kazanlar n baz dezavantajlar vard r. Öncelikle bu kazanlarda ikinci geçifl olarak kabul edilen asl nda by-bass geçiflinde düflük s transferi olur. Çünkü duman borular na göre genifl geçiflli olan bu borunun as l görevi s transferi de il, cehennemlikten baca gazlar n duman borular na aktarmakt r. Bu da kapak s cakl n art r r. Zira baca gazlar halen s cak durumdad r. Kazan bir de türbülatörlü ise, bu s cakl klar, türbülatörlerin kavrulmas n ve borulara yap flmas n da h zland - racakt r. Bu da bilindi i üzere, kazan borular n n t kanarak, kal c olarak performans düflümü anlam na gelmektedir. Dolay s yla yüksek gözüken kazan verimi bir süre sonra standart kazan verimlerine düflecektir. Di er önemli bir nokta ise kazan n kapasitesinde kullan lmas d r. Üretici firman n verdi i de erlerin üzerinde yüklenen kazanlarda da benzer problemler görülmektedir. Bu yüzden kazanlar üretici firman n önerdi i de erler d fl nda kullanmamak gerekir. Günümüzde, globalleflen dünyam zda her türlü kazan n gerçek de erlerine üretici firmas - n n internet adresinden rahatl kla ulafl labilmektedir Türbülatörsüz Kazan Kullan lmas Çelik kazanlarda, duman borular nda s transferini art rmak amac yla paslanmaz çelik türbülatörler kullan - l r. Türbülatörlerle boru içindeki ak flta homojen bir s - cakl k da l m sa lan r. Genel olarak s transferini, dolay s yla da verimi art ran türbülatörler, s l kapasiteyle birlikte artan duman borusu say s nedeniyle yüksek kapasitelerde efektif olmaktan ç kmaktad r. Bu durumda kazan n temizlik ve bak m ifllemi zorlaflmakta ve yüksek maliyetli bir hale gelmektedir. Türbülatörler, yo uflmaya izin verilmeyen kazanlarda yo uflmay önlemek ve kazan maliyetini azaltmak için kullan lmaktad r. Yeni seri kendinden yo uflmal kazanlarda ise, tam tersine, olabildi i kadar yo uflma olmas istenmektedir. Bu kazanlarda türbülatör kullan lmad için ömür boyu çok yüksek performans sa lanmaktad r. Yo uflmaya izin verilmeyen türbülatörsüz kazanlarda, duman borular n n çaplar biraz daha küçük seçilmekte ve biraz daha fazla adette duman borusu kullan lmaktad r. Böylece yo uflma olmadan yüksek verime ulafl lmakla birlikte, iflletmede duman borular nda ak fl süreklili i sa lanmaktad r. Borular n t kanma ve kirlenme riski çok azald için, iflletmede çok daha az temizlik ifllemi gerekmekte ve iflletme verimi daha yüksek kalabilmektedir (fiekil 4.60). Yo uflmaya izin verilmeyen türbülatörlü kazanlarda, gaz yak t kullan ld nda bile kirlenme riski bulunmaktad r. Ayr ca gaz yak t kullan ld nda türbülatörler bir süre sonra duman borular na kaynad için ç kart lmas zorlaflmakta, hatta kopan türbülatörleri boru içerisinden ç karmak için özel servis ifllemi gerekmektedir. Oldukça güç olan bu ç karma ifllemi gerçeklefltirilemeyince, türbülatörler boruyu t kam fl durumda b rak lmaktad r. Bu durumda t kal borular n yükü di er borulara tafl t lmakta ve kazan n iflletme dengesi bozulmaktad r. Türbülatörlü kazanlarda s transferinin çok ciddi bir k sm son geçiflte (türbülatörlerin oldu u borularda) gerçekleflmektedir. Bunun sonucunda ön kapa a dönen gazlar n s cakl türbülatörsüz kazanlara göre genellikle çok daha yüksek s cakl kta olmaktad r. Bunun sonucunda ön kapaktaki s kay plar daha fazla olmaktad r (ön kapaktaki s yal t m çok iyi olsa bile). Genel bir tan m olarak; türbülatörlü kazanlarda son borulara giren gaz s cakl genellikle çok daha yüksektir. Bunun sonucunda: Ön kapaktaki s kay plar artar. Borulara daha yüksek s cakl kta giren duman gazlar zaman içinde türbülatörlerin duman borular - na kaynamas na neden olabilir ve borular bloke olabilir, kazan verimi azal r. Türbülatörlerde kurum birikmesi borular n daha k sa sürede t kanmas na neden olabilir. Servis s kl daha fazlad r. Borulardaki kurumun temizlenebilmesi için türbülatörler öne do ru çekilirken (e er türbülatör boruya kaynamam flsa) ya l olan kurumu toplamak önlem al nsa bile etraf n kirlenmesine neden olur. Oysa türbülatörsüz kazan borular na sokulan f rça ile kurumu kazan n arka taraf na itmek ve içeriden almak biraz daha kolayd r ve kazan dairesinin daha az kirlenmesine neden olur. Yani iflletme teknisyeni için daha rahat çal flma imkan oluflur. Kazan temizli i için brülörü sökmeden servis yapabilmek avantajd r. Brülör kazan kapa üzerinde kapak ile birlikte aç labiliyorsa servis daha kolay ve güvenli yap l r. Servisin kolay yap lmas iflletme verimlili ini de art r r. Enerjinin çok pahal oldu u ve giderek de artaca kayg s n tafl d m z bir dönemde verimlili i etkileyen her detay de erlendirilmelidir. Kazanlar n durma kay plar (brülör çal fl rken veya brülör durdu u halde kazan n içinden s cak su dolafl rken kazandan çevreye olan kay plar) kazan kapasitesi ile karfl laflt r ld nda çok düflük kalabilir (yaklafl k %1 gibi). Ancak binalar n s tma sistemlerinde y ll k kullan lan ortalama kapasite, toplam kazan kapasitesinin yaklafl k %15 mertebelerindedir ( flletme flekline ve kapasiteye göre de iflebilir). Kazan kapasitesine göre %1 olan bir durma kayb bile y ll k kullan lan ortalama kapasite ile karfl laflt r ld nda 1/15 = %7 kay p olarak da de erlendirilebilir. Sonuç olarak türbülatörlerin iflletme flartlar n güçlefltirmesi, k sa sürede t kanarak verimde süreklili i engellemesi, ya da bu nedenle söküldüklerinde baca gaz s cakl n n çok artmas nedeniyle bu tip kazanlarda ömür boyu yak t maliyeti planlanandan çok yüksek olmaktad r. 327

138 328 fiekil ENTEGRE YO UfiMA EfiANJÖRLÜ TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN (8.200 kw) BRÜLÖR: KURUM YAPMAYAN, ORANSAL T P

139 fiekil ENTEGRE YO UfiMA EfiANJÖRLÜ KAZANIN VE YO UfiMASIZ KAZAN + YO UfiMA EfiANJÖRLÜ KAZAN S STEMLER N N, YERLEfi M N N KARfiILAfiTIRILMASI 329

140 1. Kazan ön kapa (çift kat izolasyonlu) 2. Emniyet hatt 3. Dönüfl suyu enjektörü (s cakl k yükseltme donan m ) 4. Kazan dönüfl 5. Kazan gidifl 6. Su so utmal arka duman sand 7. Alüminyum d fl kaplama 8. Is köprüsüz yüksek verimli izolasyon 9. ikinci geçifl duman borular (çift s ra) 10. Üçüncü geçifl duman borular 11. Yanma odas (birinci geçifl) 12. Brülör 13. Atom deli i 14. Yo uflma eflanjörü gidifli 15. Paslanmaz çelik yo uflma eflanjörü 16. Yo uflma eflanjörü dönüflü 17. Boru gaz drenaj hatt 18. Boflaltma 19. Tamir - bak m kapa 330 fiekil TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZAN KES T Kazan kapa brülör üzerindeyken kolayca aç labilir (Kazan temizli i için brülörü sökmeye gerek yoktur).

141 Toplarlarsak, türbülatörlü kazanlar kötü, türbülatörsüz kazanlar iyi anlam nda bir de erlendirme do ru de ildir. Kazanlar n y ll k verimleri öncelikle kazan konstrüksüyonu ve imalat kalitesi ile ilgilidir. Kazanlar n di er özelliklerine de bak lmal d r. Burada anlat lan türbülatörlü kazan kullanan baz tesislerde iflletimcilerin yaflad klar temel al narak, türbülatörün olmad kazanlar daha rahat iflletildi i fleklindedir. Konu tart flmaya her zaman aç kt r. Günümüzde ise zaten bu tart flma da sona ermek üzere kabul edilebilir. Çünkü yak t fiyatlar n n 70 USD/varil oldu u bugünlerde art k s tma kazanlar n n her kapasitede yo uflmal tip olmas, brülörlerin de oransal olmas tercih edilmektedir. Yo uflmal kazanlar da zaten türbülatörsüz olarak imal edilmektedir ki Kazanl Sistemlerde Al nabilecek Önlemler Yo uflmal kazan sistemlerinde birden fazla (iki) kazan olmas halinde iki alternatiften söz edilebilir: kisi de kendinden yo uflmal tip Bir adedi kendinden yo uflmal kazan, di eri düflük s cakl k kazan (fiekil 4.62). Kazanlardan sadece biri yo uflmal kazan oldu unda, bu kazan k smi yüklerde tek bafl na çal fl rken, tam yükte ikinci kazan ile birlikte çal flmaktad r. Bu çözümde, ikinci kazan n daha ucuz yo uflmas z kazan olmas yat r m maliyetlerini düflürmektedir. Buna karfl l k y ll k yak t tüketiminde ortaya ç kacak kay p fazla olmayacakt r. Yo uflmal kazan bu ikili sistemde ayn kapasitede olmas na ra men, y ll k s tma yükünün yaklafl k %86 s n karfl lamaktad r. Yo uflmas z kazan ise ancak %14 yük karfl lamaktad r (fiekil 4.61). Bu durumda yo uflmal ve yo uflmas z kazanlar aras ndaki yukar da hesaplanan ve verilen fark n amortisman süresi bu çözümde azalacakt r. Eflit büyüklükte biri yo uflmal di eri yo uflmas z iki kazanl sistem için, Yaklafl k fark n amortisman süresi = Bir adet kendinden yo uflmal kazan amortisman süresi x 0,5 / 0,86 olarak bulunabilir. fiekil K KAZANLI S STEMDE KAPAS TE KULLANIMIN DA ILIMI Oda S cakl Ayar Noktas n n Do ru Seçimi Bir binan n yak t tüketimine etki eden en önemli faktörlerden biri iç s cakl k de eridir. ç ortam s cakl için genel kabul görmüfl standart bir hesap s cakl k de eri vard r. K fl flartlar nda bu iç s cakl k 20 C de erindedir. flletme s ras nda ise bu iç ortam s cakl k de eri, yak t savurganl n n en önemli noktas d r. Birincisi; bu s - cakl k baflta kabul edildi i gibi 20 C ile s n rl tutulmaz ve kullan c taraf ndan kontrol sistemi bunun çok üzerinde de erlere ayarlan r. kincisi; bu s cakl k s tma sistemi taraf ndan istenilen de erde kalacak biçimde kontrol edilemez ve çok yüksek de erlere ç kar. ç ortam s cakl n n 1 C art fl nda, farkl koflullarda yak t tüketiminin ne kadar veya hangi oranda artaca bilinmelidir. Y ll k yak t tüketiminin hesab nda sistem verimlerinin de dikkate al nabilmesi için s cakl k aral yöntemi kullan labilir. Bu yöntemde d fl s cakl klar n belirli s cakl k aral klar nda y lda kaç saat meydana geldi i belirlenir. TTMD Türkiye iklim verileri projesinden yararlan larak stanbul, Ankara, zmir ve Antalya için bu istasyonlar n seçilen karakteristik y llar saatlik d fl s cakl k de erlerinden 15 Ekim ve 15 May s aras ndaki s cakl klar kullan lm flt r. 4 C s cakl k aral klar kullan larak, s tma mevsiminde -13 C ile +15 C aras nda 7 C s cakl k aral belirlenmifltir. Her s cakl k aral ortas ndaki s cakl kla temsil edilmektedir. Buna göre bu 7 C s cakl k aral nda d fl s cakl n s tma mevsimi boyunca kaç saat tekrarlad say lm flt r. Bu çal flmada esas olarak konutlar dikkate al nm fl ve s tma sisteminin sadece gece 1-5 saatleri aras nda 4 saat boyunca kapat ld, di er saatlerde s tma sisteminin çal flt varsay lm flt r. ç ortam s cakl n n bir derece art fl nda, farkl koflullarda yak t tüketimi ne kadar veya hangi oranda artar? Farkl iç ortam s cakl klar nda, farkl iklimlerde yo uflmal tip kazan n tüketti i yak t miktarlar hesaplanm flt r. Sistem su s cakl olarak 75/60 C seçilmifltir. Hesaplanan y ll k yak t tüketimi de erleri Tablo 4.43 de verilmifltir. Bu tabloda bitiflik sütunlarda, iç s cakl k art fl n n enfiltrasyon miktar n n artmas na olan etkisi gibi, hesapta gözönüne al namayan faktörler dolay s yla gerçekleflti i kabul edilen, pratik tasarruf oranlar da girilmifltir. Buna göre iç ortam s cakl n n 1 C art r lmas y ll k yak t tüketiminde flehirlere göre %8 ile %12 aras nda bir art fla neden olmaktad r. So uk iklimlerde d fl hava s cakl k de iflim aral fazla oldu undan iç ortam s - cakl k de ifliminin etkisi göreceli olarak daha az olmaktad r. Buna karfl l k Antalya gibi d fl hava s cakl - n n fazla düflmedi i bölgelerde iç ortam s cakl k de- iflimleri daha etkili olmaktad r. So uk bölgelerde 1 C de iflim, içle d fl aras ndaki s - cakl k fark yüksek oldu undan daha küçük bir oran olmakla birlikte, s tma süresi fazla oldu u için toplam yak t tüketimine olan etki yaklafl k sabit kalmaktad r. 331

142 332 TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR (2 x kw), SOLDAK ENTEGRE YO UfiMA EfiANJÖRLÜ ve KURUM YAPMAYAN ORANSAL BRÜLÖRLER

143 fiekil ÇOKLU TÜRBÜLATÖRSÜZ ÜÇ TAM GEÇ fil KAZANLAR (B R ENTEGRE YO UfiMA EfiANJÖRLÜ) ÖRNEK TES SAT fiemasi 333

144 stanbul esas al nd nda, y l boyunca iç ortam s cakl n n 22 C yerine 20 C de erinde tutulabilmesi halinde y ll k tasarrufu %17-20 gibi çok büyük bir de- ere karfl gelmektedir (Tablo 4.63). Bunun incelenen haldeki net karfl l yo uflmal kazanda y lda m 3 /y l yak t tasarrufudur. Yap lan tasarruf yaklafl k olarak kazan n sat n alma bedelini karfl lamaktad r. Sonuç olarak, a. Oda s cakl n daha düflük seçmek ve iflletmede bu düflük s cakl sürekli ve yüksek hassasiyette kontrol edebilecek kontrol sistemine sahip olmak, yak t ekonomisi sa lar. b. Odadaki havan n s cakl artt kça, hava daha fazla kurur. Havan n neminin azalmas solunumu olumsuz etkiler ve grip olma riskini artt r r. c. Oda s cakl artt kça enfiltrasyon da artar Hassas Oda S cakl k Kontrolü Oda s cakl n kontrol eden termostat n s cakl k diferans az olmal d r. Aksi halde konfor için termostat ayar de- eri, ulafl lan en düflük s cakl k konfor de erinin alt na inmeyecek flekilde ayarlanaca ndan, ortalama s cakl k yükselir ve yak t tüketimi artar. Normal tip oda termostatlar n n s cakl k diferans yaklafl k olarak ±1 C dir. 22 C oda s cakl n tercih eden bir kullan c, termostad 23 C s cakl a ayarlar, oda s cakl C aras nda de iflir. Halbuki daha hassas kontrol kabiliyeti olan olan bir hissedici ve kazan kontrol sistemi kullan ld nda diferans ±0,1 C hassasiyetle ayarlamak mümkündür. Bu durumda oda s cakl yaklafl k olarak 22 C de erinde sabit kal r. Böylece oda s cakl n n 1 C indirmek mümkün olur ve stanbul için bu yaklafl k %10 yak t tasarrufu ve daha iyi bir konfor sa lar Kazanlar n Çal flmaya Bafllama ve Durma Saatlerinin D fl Hava S cakl na Göre Otomatik Belirlenmesi (Açma - Kapama Optimizasyonu) Bu kontrol flekli geliflmifl bir kazan kontrol paneli ile mümkündür. Bu tür geliflmifl bir panele ortam s cakl - n n hangi saatte (örne in 08:30 da) kaç derece istendi- i (örne in 20 C) girilir. D fl hava s cakl n n düflük oldu u günlerde panel kazan daha erken saatlerde, d fl hava s cakl n n daha yüksek oldu u günlerde ise kazan daha geç saatlerde çal flmaya bafllat r. Böylece gereksiz yak t tüketimi önlenir. Örne in d fl hava s cakl - -3 C iken kazan saat 05:40 da; d fl hava s cakl 14 C iken saat 08:05 de çal flmaya bafllar. Ayn panel akflamlar çal flma saatinin bitiminden önce kazan durdurarak gereksiz yak t tüketimini önler. ç ortam s cakl çal flma süresi sonuna kadar konfor flartlar alt na düflmez. Ayr ca haftan n her günü için ayr saatler ve s cakl klar tan mlanabilir. Ayn kontrol kullanma s cak suyu için de yap l r. Böylece istedi imiz saatte s cak su haz r olur ve boyler ile sirkülasyon hatlar nda meydana gelebilecek kay plar minimuma indirilir Durma Kay plar n n Azalt lmas Kazanlarda kay plar, baca kayb ve so uma kayb olarak ikiye ayr l r. Baca kayb do al olarak sadece brülörün çal flt sürelerde meydana gelmektedir. So uma kayb kazan n, belli bir s cakl kta tutulmas esnas nda, yani kazan n iflletme süresi boyunca oluflmaktad r. Burada brülörün çal flmas veya durmas önemli de- ildir. So uma kayb da kendi içinde ikiye ayr lmaktad r: Ifl n m kayb : Brülörün çal flt süredeki so uma kayb Durma kayb : Brülörün çal flmad süredeki so uma kayb Kazan so uma kayb, fl n m ve durma kayb n n toplanmas ile hesaplanmaktad r. Örne in: Brülör devredeyken: Ifl n m kayb %1,2 Brülör devre d fl yken: Durma kayb %0,8 Böylece kazan n so uma kayb n n %2 oldu u söylenebilir. E er kay plar yüzde olarak ifade edilirse, baca kayb ve fl n m kayb sebebiyle meydana gelen yak t harcamas brülörün devrede oldu u zamanda olacakt r. Örne in %7 lik bir baca kayb ayn zamanda %7 lik bir yak t kayb anlam na gelmektedir. Ifl n m kayb için de ayn düflünce geçerlidir. Oysa durma kay plar nda durum farkl d r. Yak t kayb durma süresine ba l d r. E er durma yoksa, durma yak t kayb da olmayacakt r. Durma kayb baca kayb na göre daha azd r. Kazan gücü art kça durma kayb baca kayb na göre daha da azal r; çünkü baca kayb kazan gücünden ba ms zd r. Buna karfl l k durma kayb, özgül kazan yüzeyi yani 334 Tablo Ç SICAKLIK ARTIfiININ kw LIK KEND NDEN YO UfiMALI T P KAZANIN YILLIK YAKIT TÜKET M NE (m 3 /YIL) ETK S

145 kw kazan gücü bafl na düflen kazan d fl yüzeyi ile orant l olarak azal r. Kazan gücü büyüdükçe özgül kazan yüzeyi de eri azal r. Baca ve durma kay plar aras ndaki oran 70 kw ta 3 misli, kw ta 5 mislidir. Eski tip kazanlarda durma kay plar, bu kazanlar n yetersiz s yal t mlar ve sürekli yüksek iflletme s cakl klar ile çal flt r lmalar sonucunda önem kazanm flt r. Bu problemin eski tip kazanlarda brülör çal flma süreleri uzat larak çözülebilece ine inan lm flt r. Düflünülen uzun brülör çal flma sürelerinde brülör kapasitesini azaltmak ve böylece brülör flalt say s çok düflük olan ve durma kayb hiç olmayan veya çok az olan bir sistem düflünülmüfltür. Ancak durma kay plar n n bu flekilde azald düflünülürken fl n m kay plar n n da artt unutulmamal d r, sonuç toplamda daha da kötü ç kabilir. Di er taraftan eski tip kazanlarda so uma kay plar n n, tüm s tma süresi içinde meydana gelmesinden dolay, baca kay plar ndan çok daha fazla oldu u bir gerçektir. Örne in y lda saat çal flan, 40 kw lik eski bir kazandan., %10 baca gaz kayb ve %3 so uma kayb oldu unu varsayal m. Bu kazan n baca gaz kayb ; 40 x 0,1 x = kwh/y ld r. Oysa ayn kazan n tüm y l boyunca so uma kayb ; 40 x 0,03 x = kwh/y ld r. Yani bu tip eski kazanlarda so uma kayb, baca gaz kayb n n yaklafl k 1,5-2 kat mertebesine kadar ulaflabilmektedir. Modern kazanlarda ise örne in oransal brülör kullanarak baca gaz kay plar n azaltmak, durma kay plar n azaltmaktan daha etkilidir. Günümüzdeki modern tasar ma sahip, kompakt, boyutlar küçük, iyi s yal t ml kazanlarda durma kay plar daha azd r. Buna ek olarak günümüzdeki bu modern kazanlarda düflük s cakl k iflletmesi yaparak, kazanlar daha düflük s cakl klarda çal flt r lmakta ve böylece de durma kay plar azalt lmaktad r. Özellikle yo uflmal kazanlarda bu kay plar çok daha azd r. Yo uflmal kazanlarda s tma sezonu boyunca, dönüfl suyu s cakl s ihtiyac n n karfl land sürenin yaklafl k %90 nda yo uflma s n r n n alt nda seyretmektedir. Bu sayede de kazan ve da t m ile ilgili so utma kay plar %43 oran nda azalmaktad r. Su hacmi daha düflük olan kompakt Is san Buderus Ecostream kazanlarda daha so uk olan su d fl tarafa do ru yönlendirilir, bu flekilde brülörün çal flt ve çal flmad durumlarda kazan so uma kay plar en aza indirilmifltir. Özellikle Is san Buderus Logano S825L yüksek kapasiteli çelik kazanlar gibi tüm yan ve arka cidar tamamen su ile çevrili olan, 100 mm taflyünü kazan izolasyonuna ve 0,6 mm alüminyum d fl kaplamaya sahip olan kazanlarda durma ve fl n m kay plar minimize edilmifltir Tesissattaki Di er Kay plar n Azalt lmas Is tma tesisatlar n n de iflmez parçalar ndan olan ve kullanma suyu s tmas için kullan lan boylerlerde de kay plar n az olmas önemlidir. Bu yüzden boylerlerin iyi izole edilmifl olmalar gerekir. Serpantinli boylerlerde, serpantin mümkün oldu unca boylerin en alt na kadar inmeli, boylerde ölü zonlar b rakmamal d r. Bu sayede boylerin d fl yüzey s cakl daha düflük olacak ve böylece s kayb da daha az olacakt r. Primer devrenin d flta oldu u çift cidarl boylerlerde ise tam tersine çok daha fazla s kayb vard r. Is tma tesisatlar ndaki borular n s t lan hacimlerin içinden geçti i durumlarda, borulardan mekana transfer olan s, kay p olarak de erlendirilmez. Ancak tesisat borular s t lmayan hacimlerden geçiyor ise, bu borularda s kayb meydana gelecektir. Bu yüzden bu tip borular izole edilmelidir. Örne in DN65 çap nda izolasyonsuz bir boruda, 10 C ortam s cakl nda 90/70 sistemde boru metresi bafl na 180 W s kayb olacakt r. Ayn borunun, ayn flartlarda, 50 mm cam yünü ile izole edilmesi sonucunda ise s kayb borunun metresi bafl na 25 W a düflecektir. Burada 50 mm izolasyon ile %85 bir tasarruf sa lanabilir. zolasyon kal nl n n artmas ile borudan olan s kayb n n önlenmesi de eri do rusal de iflmez; dolay s yla ekonomik izolasyon kal nl belirlenmelidir. Alman normlar na göre örne in DN40 ile DN100 aras çaplarda, izolasyonun yaklafl k çap kal nl nda olmas istenir. Borular d fl nda tesisatlardaki vanalar, flanfllar, pislik tutucular ve çekvalflerden de s kayb meydana gelmektedir. Bu kay plar n önlenmesi için prefabrik izolasyon malzemeleri veya özel olarak yap lm fl vana kutular kullan labilir. Bu izolasyonlar n kolayca sökülebilir olmas iflletmedeki bak mlarda kolayl k sa layacakt r. Bu amaçla vana ceketleri kullan labilir. Vana ceketleri yan c de ildir; su, ya gibi maddelere karfl dayan kl d r, montaj ve bak m esnas nda kolayca sökülüp tekrar tak labilir. Bu sebeplerden dolay pratiktir. Vanalar n ve flanfllar n s kayb için eflde er boru uzunlu una bakmak gerekir. DN100 lük bir vana ve flanfllar n n 100 C boru s cakl nda s kayb için eflde er boru uzunlu u yaklafl k 10 metredir. Böylece bu vana ve flanfllar n n izole edilmeleri durumda, 10 C oda s cakl nda s kayb n n yaklafl k olarak 3000 W oldu unu bulabiliriz. Bu s kayb n n bugünkü fiyatlarla karfl l 7,5 Eurcenttir. Y lda saat ortalama çal flma varsay m ile bu vanadaki s kayb sebebiyle y ll k kay p 11 EUR dur (ki saat çal flma vana için çok düflük bir de erdir saat de al nabilir.). zolasyon yap ld nda bu kay p y lda 3,75 EURmertebesine düflmektedir. Yani bir vanada y lda 7 EUR tasarruf yap lmaktad r. S rf bu çapta tüm Türkiye de milyonlarca vana oldu u düflünülürse, sadece bu çapta vanalar izole ederek milyonlarca EUR tasarruf yap labilir. Bu çal flma baflka çapta vanalar, flanfllar, çekvalfler, pislik tutucular için de yap labilir. Toplamda bu flekilde ülkemizde yüzmilyonlarca EUR tasarruf potansiyeli bulunmaktad r. Bu sebeple boru hatlar ndaki vana, flanfl, çekvalf ve pislik tutucu benzeri ekipmanlar da izole edilmelidir. 335

146 ATMOSFER K BRÜLÖRLÜ ESNEK DÖKÜM ECOSTREAM KAZAN D L M ÜFLEMEL BRÜLÖRLÜ ESNEK DÖKÜM ECOSTREAM KAZAN D L M fiekil THERMOSTREAM TEKNOLOJ S 336

147 Thermostream Teknolojisi (fiekil 4.64) Çal flma s cakl klar bir s tma tesisat n n tasar m ve iflletmesinde en önemli parametrelerden biri oldu u gibi, bir kazan n ömrünü de belirleyen önemli bir faktördür. Is tma tesisat n n iflletmesi aç s ndan yak tlar n üç ana özelli i öne ç kmaktad r: Fiziksel hali (kat, s v, gaz) Is l de eri (birim yak t miktar na göre, alt ve üst s l de er) Yo uflma s n r (özellikle s v ve gaz yak tlar için) Yak tlar n fiziksel hali ve s l de eri, özellikle brülör ve kazan tipinin belirlenmesi için önemlidir. Ancak bu özelliklerden yo uflma s n r kazan ömrü aç s ndan, son derece belirleyici bir faktördür. Bilindi i üzere baca gazlar, kimyasal çevrim s ras nda hidrokarbonlar n oksijen ile ba lanarak ortaya ç kan suyu da içerir. Ancak baca gaz s cakl klar n n yüksek olmas bu suyun buhar halinde aç a ç kmas n sa lar. Alt s l de- er ile üst s l de erin aras ndaki fark enerjisini, iflte bu su tafl maktad r ve bu enerji gizli s olarak adland r l r. Yo uflma s n r, bir yak t n baca gaz ndaki su buhar - n n yo uflmaya bafllad s cakl kt r. Bu s cakl n alt nda, baca gaz ndaki su s v hale geçer. Ancak bir kazan, içinde yo uflmaya izin veren bir konstrüksiyona sahip de il ise, yo uflma sonucunda kazan çok ciddi hasarlara maruz kalabilir. Bunun nedeni yo uflan suyun saf su olmamas, yak tta bulunan di er maddelerle birleflerek çeflitli asitler halinde ortaya ç kmas d r. Örne in genelde tüm s v yak tlarda bulunan sülfür (S), yo uflma sonucunda sülfürik asit (H 2 SO 4 ) olarak aç a ç kmaktad r. Benzer olarak da gaz yak tlardan da çeflitli azot asitleri oluflmaktad r. E er kazan malzemesi bu tip asitlere dayan kl de il ise, kazan n k sa sürede zarar görece i çok aç kt r. flte bu nedenle, yo uflmas z tüm kazanlarda, minimum dönüfl suyu s cakl, minimum kazan suyu s cakl gibi belirli s n rlar öngörülür. Burada amaç su s cakl n s n rlayarak, kazan içerisinde bu su ile s transferine giren baca gazlar n n afl r so umas n n önüne geçmektir. Bir kazan içerisinde iç sirkülasyon ne kadar iyi ve s cakl k da l m ne kadar homojen sa lan r ise, bu s cakl k s - n rlar da yo uflma s n r na o kadar yaklafl r. Ayn zamanda iç sirkülasyonun baflar s kazanda istenen minimum debi de erini de belirler. ç sirkülasyonu kötü olan bir kazanda, daha yüksek bir debinin sürekli olarak geçmesi istenir. Aksi takdirde sirkülasyon bozuklu u nedeniyle oluflacak s cakl k dengesizli i, kazan gövdesinde s l gerilmelere, dolay s yla çeflitli hasarlara neden olabilmektedir. Is tma tesisat nda ise gerekli olan s cakl klar, yo uflma s n r n n alt nda olabilir. Örnek olarak, bir yerden s tma tesisat nda s cakl klar neredeyse tüm y l boyunca her türlü s v ve gaz yak t n yo uflma s n r n n alt ndad r. Bu durumda kazandan daha yüksek s cakl kta ç kan su, bir kar flt r c üç yollu vana ile dönüfl suyu ile kar flt r larak so utulabilir ve tesisata yollanabilir. Ancak kazan taraf nda da belirli bir önlem gereklidir. Burada da benzer bir flekilde so uk dönüfl suyu, s cak ç k fl suyundan al nacak bir hat ile kar flt r l p s t l r. Amaç dönüfl suyu s cakl n n kazan üreticisi taraf ndan verilen de ere kadar yükseltilmesidir. Bu etkiyi sa lamak için kazan ç k fl ve girifl hatlar aras nda bir pompa yerlefltirilir. fiönt pompa olarak adland r lan bu pompa, brülör çal flma süresince belirli bir ek süre ile devaml olarak çal flarak kazan iflletme flartlar n (minimum s cakl k ve minimum debi) yerine getirir. Her iki halde de flönt pompa hem ilk yat r m, hem de iflletme giderlerinin artmas na neden olur. lk yat r m fark : Pompa Boru Vanalar, üç yollu vana ve cekvalfler Gerekli kablolama, iflçilik vs. flletmede ise: Elektrik tüketimi Bak m, servis Örnek olarak kw l k bir kazanda, yaklafl k 29 m 3 /h lik bir flönt pompa, kazan n ve brülörün tüm iflletme süresinde devrede olacak ve her flalt n ard ndan ek bir süre daha çal flmaya devam edecektir. Bu durumda sadece bu flönt pompa 3 kw kadar bir elektrik enerjisi tüketecektir. Buna ek olarak kazan su ç k fl s cakl n n sürekli olarak yüksek kalmas ndan gelen verim kayb da unutulmamal d r. Thermostream teknolojisine sahip olan Ecostream kazanlarda ise, kazan içerisinde do al sirkülasyonla gerekli s cakl k da l m ve kar fl m etkisi sa lanmaktad r. Yani kazana giren so uk dönüfl suyu, kazan konstrüksiyonunda al nan önlemler ile d fl cidarlardan afla do ru yönlendirilir ve bu s rada da s cak ç k fl suyu ile kar flt r larak s t l r. Dönüfl suyu s cakl bu flekilde s cak baca gazlar ile s transferine girmeden önce yo uflma s n r n n üzerine ç kart l r. Ayn zamanda bu do al sirkülasyon ile, kazanda s cakl k da l m da kontrol alt nda tutulabilir ve herhangi bir minimum debiye ihtiyaç duyulmaz. flletme aç s ndan, minimum dönüfl suyu s cakl na ve minimum debiye ihtiyaç göstermeyen Ecostream kazanlar iki ana öneme sahiptir: Düflük iflletme giderleri Uzun kazan ömrü Brülör çal flma süresinden daha uzun bir süre çal flan bir flönt pompan n olmay fl hem elektrik tüketimi aç s ndan, hem de döner elemanlara sahip bir pompa ve bir üç yollu vanan n olmay fl ile daha düflük servis ihtiyac aç s ndan, iflletmenin daha verimli olmas n sa layacakt r. Ayr ca kazan dönüfl suyu s cakl ndaki s n rlaman n kalkmas ile, kazan çal flma s cakl klar da daha düflebilecektir. Bu da kazan n daha verimli çal flmas na izin verecektir. Is tma devrelerinde istenen düflük 337

148 s cakl klar kar fl m yöntemi ile de il, do rudan sa lanabildi i için tesisatta oluflan kay plar da azalacakt r. Buna ek olarak, tesisat çal flma s cakl klar aras ndaki fark da aç labilecektir. Yani tesisat DT= 20K yerine, örne in DT= 40K ile çal flabilecektir. Örnek olarak, bir bölgesel s tma tesisat yüksek s cakl k fark ile kurulabilecek ve kazan 90 C ile terk eden su, örne in 40 C ile geri dönebilecektir. Ya da tek kolektörlü bir tesisatta, boyler s tmas için 90 C ile kolektöre giren su, bundan sonra radyatör s tmas ve yerden s tma zonlar n da besledikten sonra, örne in 45 C ile kazana geri dönebilecektir. Tüm bu süreçte de herhangi bir s cakl k s n rlamas gerekli olmayacakt r. Üstelik bu s cakl k fark aç l rken de su debileri azalacak, pompa iflletme giderleri düflecektir, böylece de tesisat n toplam verimi artacakt r. Ecostream kazanlarda, bugüne de in tüm dünyada, tek bir kez bile yo uflmadan dolay sorun yaflanmam flt r. Yani sistemin güvenirli i tamd r ISITMADA VER MLER Bir s üreteci ile ilgili verimler iki ana s n fta toplanabilir: Sistem çal fl rken ( s üretilirken) gerçekleflen verim Sistem beklerken gerçekleflen verim Gerçekte sistem beklerken söz konusu olan verim de- il, kay plard r. Ancak verimin kay plar n bir sonucu oldu unu düflünürsek, bu tan mlamada bir hata yapmad m z söyleyebiliriz. Is üreteci (kazan) çal fl rken, istenen s (al nan) ile üretiminde kullan lan primer enerji (verilen) aras ndaki fark kay plard r. Kay plar kazan konstrüksiyonundan, brülörden ve bacadan kaynaklanabilir. Ancak s üreteci beklerken kay plar sadece kazan konstrüksiyonundan ve bacadan oluflabilir. Is üretimi için basit anlamda bir yak t n yak lmas (brülör) ve ortaya ç kan enerjinin ise bir s de ifltirici (kazan) yard m ile istenilen ak flkana/ortama aktar lmas gereklidir. Bu halde bir s üretecinin verimi tek bafl na önemli olsa da, gerçekte sistem verimine daha fazla dikkat edilmelidir. Is tmada geçerli verimleri tekrar gözden geçirirsek: a. Kazan verimi (Sistem çal fl rken, cihaza özel) b. Brülör verimi (Sistem çal fl rken, cihaza özel) c. Kullanma verimi (Sistem çal fl rken ve beklerken, tesisata özel) d. Norm kullanma verimi (Sistem çal fl rken ve beklerken, cihaza özel) Kazan Verimleri Yukar da da belirtti imiz üzere s üreteçleri (kazanlar) ile ilgili olarak farkl verim de erleri bulunmaktad r: Kazan (yanma) verimi (Sistem çal fl rken, cihaza özel) Kullanma verimi (Sistem çal fl rken ve beklerken, tesisata özel) 338 Norm kullanma verimi (Sistem çal fl rken ve beklerken, cihaza özel) Her verimin ayr ayr ne anlama geldi ini bilmek, ilk yat r m ve iflletme aç s ndan çok önemlidir. Kazanlarda meydana gelen kay plar ana olarak iki noktada gerçekleflir: Baca kay plar Kazan yüzeyinden olan so uma ( fl ma) kay plar Her ikisi de kazan konstrüksiyonu ile do rudan ilgilidir. Ancak baca kay plar sadece kazan (ve brülör) çal fl rken meydana gelirken, so uma kay plar tüm s tma mevsimi süresince oluflur. Kazan verimi bir kazan n ald ile verdi i aras ndaki farkt r ve Çal flma kapasitesine (veya % olarak kazan yüküne) Çal flma s cakl klar na ba l d r. Yo uflmaya izin verilmeyen kazanlarda kazan ç k fl suyu s cakl belirli bir de erin alt na indirilemez. Bu yüzden y ll k iflletme verimi düflük kal r. Yo uflmal kazanlarda ise su s cakl o anda gerekli olan en düflük s cakl klara düflürülür ve verim artar. Yo uflmal kazan verimleri özellikle dönüfl suyu s cakl klar yo- uflma s n r n n alt na indikçe yo uflma enerjisinden de yaraland için ciddi oranda yükselir. Yüzde olarak kazan yükü azald kça, kazan verimleri artar. Ancak belirli bir yükün alt nda art k kazan tasar m flartlar sa lanamad için kazan verimleri çok düfler. Kazan verimi, kazan üreticileri taraf ndan laboratuar flartlar nda belirli s cakl k ve yükler için yap lan deneylerle tespit edilir ve yay nlan r. Bir kazan n bir s tma sistemine uygunlu u için referans olarak kullan - labilecek bir parametredir. Ancak bir s tma sezonu boyunca kazan n ve brülörün devrede oldu u süre ile, bekleme süresinin oran çok önemlidir. Örnek olarak stanbul flartlar nda bir konut s tma tesisat y lda yaklafl k 4500 h devrede olmas halinde, ortalama 1500 h brülör çal flma süresi gerçekleflmektedir. Yani kazan bekleme süresi, brülörün devrede oldu u süreden daha uzundur. Buna göre sadece kazan n çal flt sürede geçerli olan kazan verimi, gerçek bir tesisatta ne olmaktad r? flte bu soruyu cevaplayan birim, kullanma verimidir. Kullanma verimi, kazan n (ve brülörün) çal flmad sürede gerçekleflen bekleme kay plar n da hesaba katar. Yukar da da belirtti imiz üzere, bekleme süresinde kazan yüzeylerinden olan fl ma kay plar, s cak bekleyen bir kazanda devam etmektedir. Asl nda bekleme süresinde kazan içerisinde gerçekleflecek ve bacaya do ru devam edecek hava hareketi kay p olufltursa da bu ihmal edilebilir ölçüde kal r; zira Cebri haval brülörlerin hepsinde hava klapesi bulunmaktad r ve bekleme süresinde kapal konumda durarak, kazandaki hava hareketini engeller.

149 Atmosferik brülörlü modern kazanlarda, bir baca davlumbaz arac l yla ikincil hava kontrolü sa lanmaktad r. Baca çekifli nedeniyle oluflabilecek bir hava hareketi, bu davlumbaz n arkas ndan ortamdan hava çekilerek sekonder hava sa lan r. Kazan üzerinden hava geçifli çok s n rl d r. Ancak fl ma kay plar, kazan yüzey s cakl klar na ba l olarak de iflen oranlarda meydana gelir. yi bir kazanda yüzey s cakl klar, kazan n bulundu u ortama göre 1 veya 2 C daha yüksek olabilmektedir. Modern kazanlarda kazan içi su sirkülasyonu so uk olan dönüfl suyunun d fl çeperlerden afla ya do ru ilerlemesi fleklinde gerçekleflir. Ayr ca arka duman sand su ile so utulan bu tip kazanlarda kazan arkas ndan oluflabilecek fl ma kay plar da engellenebilmektedir. Kazan için en kritik yüzey brülörün ba land ön kapakt r. Teorik olarak bu kapakta da su ile so utma düflünülse de pratikteki uygulamalar, bu tip bir so utman n, hem kazan kapa n n sabit olmas zorunlulu undan dolay, hem de so utma kanallar n n brülör flanfl çap n s n rlamas nedeniyle temizlik - bak m ifllemlerini çok zorlaflt rd n göstermektedir. Ayr ca bu tip bir so utman n pratikte kay plar ancak ihmal edilebilir bir ölçüde engelleyebildi i bilinmektedir. Ancak kazan konstrüksiyonu do ru bir tasar ma sahip ise, s transferi kazan kapa na en az yük gelecek flekilde gerçeklefltirilebilir. Örne in tam üç geçiflli bir kazanda, birinci ve ikinci geçifllerde s transferinin %80-90 l k k sm sa lanabilir. Ancak bir by-pass borusu ile ikinci geçifli sa lanan kimi kazan konstrüksiyonlar nda ise, ikinci geçiflte ancak %10 luk bir s transferi yap labilir ve kazan n üçüncü geçifline yaklafl k %30-40 l k bir yük kal r. Bu da kapakta gerçekleflen dönüflte gaz s cakl klar n n hala çok yüksek olmas anlam na gelecektir. Üç tam geçiflli bir kazanda, kazan kapa nda yeterli s yal t m da yap lm fl ise (ki genelde içte aleve karfl refrakter malzeme ve d flta da s yal t m amaçl kaplamalarla) bu yüzey ortama göre 1 ila 2 C daha s cak olacakt r. Kazan içi sirkülasyona ba l olarak kazan cidarlar n n s cakl n n düflürülebildi ini söylemifltik. Ancak buna ra men kazan n iyi bir s yal t m na sahip olmas gerekti i de unutulmamal d r. Burada kazan bir boru olarak düflünürsek, büyüyen boru çap na göre s yal - t m kal nl n n da artaca unutulmadan, uygun bir yal t m sa lanmal d r. Kullanma verimi kazan kay plar n içerdi i gibi, tesisattaki s cakl klar ve kazan yüküne de ba l d r. Tesisatta ne zaman hangi s cakl n gerekli oldu u, hangi yüke ihtiyaç duyuldu u, dönüfl s cakl klar n n ne oldu- u gibi farkl parametreler, her kazan n, her tesisatta ayr bir kullanma verimine sahip olmas n sa lar. Kullanma verimi tesisata birebir ba l d r ve ancak yerinde yap lacak ölçümlerle belirlenebilir. Bu nedenle de kazanlar n tesisattaki durumlar n sergileyebilmek için norm kullanma verimi tarif edilmifltir. Norm kullanma verimi farkl s cakl klardaki s tma tesisatlar için, kazanlar n laboratuar ortam nda 5 farkl yükte tam bir gün çal flt - r lmas ile hesaplan r. Bu çal flma gerçe inin ayn s olarak, bekleme süreleri dahil olarak gerçeklefltirilir. Norm kullanma verimleri kazanlar n karfl laflt r lmas için mevcut en geçerli referanst r. Norm kullanma verimi, genelde kazan anma veriminin %1-2 alt nda oluflur. Bu büyüklük kazan bekleme kay plar n n ne ölçüde olabildi inin en büyük kan t d r Brülör Verimi Bir brülörün istenilen s y oluflturmak için harcad enerji fleklinde sonucu özetlenebilen brülör verimi; Yakma sisteminin baflar s Brülör fan n n çal flma noktas ile do rudan ilgilidir. Günümüzde brülörlerin birçok farkl yakma sistemleri vard r. Atmosferik ya da cebri haval tüm brülörler, yak t ve havay uygun oranda ve do ru kar flt r p yakarak, beraber çal flt klar s üretecine gönderir Yak t Hava Kar fl m Yak t-hava kar fl m atmosferik brülörlerde bir kontrol sistemi olmaks z n, sadece hava ve yak t memelerinin konstrüksiyonuna ve birbirlerine göre konumlar na ba l d r. Ancak cebri haval brülörlerde yak t ve hava miktarlar n birbirlerinden ba ms z olarak ayarlamak ve bu flekilde de farkl flartlarda istenilen yakmay sa lamak mümkündür. Yak t hava kar fl m, bugün geçerli üç ana flekilde sa lan r: Sabit ayarlarla çubuk-çark mekanizmal sistemler De iflken ayarlarla pnömatik sistemler Tam de iflken ayarlarla elektronik sistemler Çubuk - çark mekanizmal sistemlerde, brülör fan n n giriflinde bulunan ve kapasite ayar nda kullan lan hava klapesinin konumuna göre, yak t klapesinin konumu sabit bir flekilde ayarlan r. Ayar n hassas yap labilmesi için, birden fazla konumda ayar yap lmal ve kontrol edilmelidir. Her mevsim tekrar ayarlanmas gerekir ve ilave bak m maliyeti getirir. Her kapasitede hava/yak t oran n sabit olarak ayarlamak mümkün de ildir. Pnömatik sistemlerde, fan ç k fl ndaki hava klapesinin ard nda oluflan bas nç ile birlikte kazan yanma odas nda mevcut karfl bas nç (ve dolay s yla baca çekifli) de- eri, birer hortum vas tas ile yak t ventiline etkir ve anl k duruma uygun miktarda yak t geçifli sa lan r. Bu k sa tariften de anlafl laca üzere, yak t miktar sadece hava miktar na de il, kazanda mevcut flartlara da ba l olarak ayarlanabilmektedir. Yak t-hava kar fl m - n n farkl kazan karfl bas nc ve baca çekifli de erlerine göre sabitlenmesi mümkün olur. Elektronik sistemler esasen pnömatik sistemlere eklenerek oluflturulur. Bu tiplerde, bir oksijen sensörü ile baca gaz sürekli olarak analiz edilerek, yanman n 339

150 sonucu takip edilir. Bu sonuca göre hava ve yak t klapeleri birbirinden ba ms z olarak, ayr ayr kumanda edilir. Yak t-hava kar fl m tüm çal flma süresi boyunca tek noktada tutulabilir. Yak t - hava kar fl m n n brülör verimine (ve dolay s ile sistem verimine) etkisi çok büyüktür. Kar fl m de- eri do ru seçilirse: Tüm yak t yak labilir; yanmam fl hidrokarbonlar (bofla giden yak t) ve karbonmonoksit (CO) oluflumu engellenir. Kötü yanma kendini kurum fleklinde gösterir. Kurumun önüne geçilememesi durumunda, kazan n s transfer yüzeyleri kurum ile kaplanacak, baca gaz geçifl kesitleri t kanacak ve kazan verimi çok önemli oranda düflecektir. Hava miktar n n uygun olmas sonucu, fazla havan n s t lmas n n önüne geçilir. Yani sistem verimi ciddi miktarda artacakt r. Bilindi i üzere, baca çekifli bacan n boyutuna ve d fl hava s cakl na ba l d r. Is nan d fl hava s cakl ile baca çekifli azal rken, d fl hava so udukça da baca çekifli artmaktad r. Genel olarak brülör ayarlar n n, brülöre çok ihtiyaç duyulmayan zamanlarda, yani s cak mevsimlerde yap ld göz önünde tutulursa, yak t-hava kar fl m n n düflük baca çekifl flart na göre ayarland ortadad r. Örne in +20 C d fl hava s cakl nda 1,1 olarak ayarlanan hava fazlal k katsay s, d fl hava s cakl -20 C ye düflünce artan baca çekifli ile brülörden daha fazla hava geçmesi nedeniyle 1,2 ye ç kmaktad r. Bu durumda gaz miktar art r lmaz ise, bu fazla miktardaki hava s t larak, s bacadan d flar at lacakt r. Tam tersi durumda ise baca çekiflinin azalmas ile, yak t n bir k sm kullan lamayacakt r. Bu durumdaki kazan verimlerine bak ld nda, hava fazlal k katsay s n n kazan verimine ± %1 lik bir etkisi oldu u görülebilir. Baca çekifline göre ayarlanan pnömatik brülörlerin yaratt ek verim bu flekilde aç klanabilir Brülör Fan Brülör fan n n çal flma noktas dolayl olarak, brülörün çal flt nokta olarak da düflünülebilir. Bu noktan n brülörün elektrik tüketimi ve yak t tüketimine ayr ayr etkileri vard r. Fan n çal flmas olarak düflündü ümüzde, brülörün mevcut kazan karfl direncine göre çok büyük seçilmesi durumunda fan verimsizleflecek ve elektrik tüketimi artacakt r. Asl nda do ru bir seçimde de kazan n düflük kapasitelerde çal flmas halinde ayn durum gerçekleflecektir. Ancak brülör fan n n kapasiteye uygun olarak kontrol edilmesi de mümkündür. Bu tip kontrollere devir kontrolü ad verilir ve esasen iki ana yöntemle sa lanabilir: Çift rotorlu fan motorlar Frekans kontrollü fan motorlar 340 Çift rotorlu fan motorlar nda fan iki ayr devirde çal - flabilir. Bu durumda, s tma sisteminin %0 50 kapasite aral nda düflük, % aral nda ise yüksek devirde çal flarak elektrik tüketiminde önemli tasarruflar mümkün olmaktad r. Frekans kontrollü fan motorlar nda ise, fan devri tüm bir çal flma dönemi boyunca brülör kapasitesine denk olarak de iflmektedir. Yani hava miktar n n ayar esas olarak fan ile, ard ndan klape ile gerçeklefltirilmektedir. Bilindi i üzere fan devri ile elektrik tüketimi aras nda flöyle bir ba nt bulunmaktad r: Bu ba nt ya göre, brülör fan n n devrinin yar ya düflmesi halinde ba nt afla daki flekilde olacakt r: Görüldü ü gibi brülör devrine ba l olarak, elektrik tüketimi önemli oranda de iflebilmektedir. Yaklafl k kw l k, 5,5 kw motor güçlü bir brülörün tek devirle, bir bina s tmas nda, y ll k 1800 saat süre ile kullan m halinde elektrik tüketimi yaklafl k kwh olmaktad r. Ayn brülör frekans kontrollü bir motor ile çal fl rsa, tüm flartlar ayn kalmak kayd ile yaklafl k kwh lik bir elektrik tasarrufu mümkün olmaktad r. Brülör kapasitesi büyüdükçe ve iflletme flartlar de ifltikçe ( s t lan bina tipi, s t c üreteç tipi, s tma süreleri vb) hem tasarruf oran hem de tasarruf miktar farkl laflmaktad r Kapasite Kontrolü Buna ek olarak brülörün kapasite kontrolü de verime do rudan etkimektedir. Brülörler ana olarak: Tek kademeli Çok kademeli (iki veya üç) Kademesiz (modülasyonlu) kapasite kontrolü yapmaktad r. Günümüzde küçük kapasitelerde bile brülörlerin kademesiz kontrollü olmas al flkanl yayg nlaflmaktad r. Bunun nedeni de pek tabii ki kademesiz brülörlerle sa lanabilen enerji tasarrufudur. Kademesiz brülörler öncelikle ihtiyaca uyum sa layarak tasarruf gerçeklefltirir; yani sadece s tma sisteminin ihtiyac n karfl lar. Kademeli brülörler ise kapasite ayar yapamad için, ihtiyaç duyulan kapasite brülörden farkl bir ekipman taraf ndan ayarlanmal d r. Bu durumda Bir k s m enerji kaybedilir. Enerji aç do ar.

151 Sonuç olarak ya istenenden fazlas ya da istenenden az brülör taraf nda sa lanabildi i için düflük verim söz konusu olacakt r. Ancak kademesiz ve pnömatik kontrolde bir minimum ve bir maksimum kapasite aral nda istenen her türlü de er sa lanabilmekte ve böylece gerekenden fazla enerji tüketilmesinin ya da gerekenden az enerji üretilerek, konfor - iflletme flartlar n n bozulmas n n önüne geçilebilir (Kollu sistemlerde ara de- erlerde yak t-hava kar fl m yine bozulabilmektedir.). Kademesiz brülörlerin kullan m özellikle yo uflmal kazanlarla birlikte daha da öne ç kmaktad r. Bu brülörlerin genel olarak düflük yüklere inebilmesi, tesisat n düflük s cakl klar n gerekli oldu u dönemde de sürekli olarak çal flmas na izin verir. Kademeli kontrollerde ise bu durumlarda, daha yüksek kapasitede (ve s cakl kta) çal fl-dur mant ile kapasite ayarlamas yap l r. Tesisat n düflük s cakl klarda sürekli çal flmas ise, yo uflmal kazanlar için daha uzun süre yo uflma anlam na gelmektedir. Gerçekte s tma sistemlerinde düflük yüklü çal flma süresinin, tam yüke oranla 3-4 kat büyük olmas ndan ötürü sistemin toplam kullanma verimine olan katk s çok daha büyük olacakt r Süpürme Süresi Kademesiz brülörlerin kullan m nda verim art fl n n bir di er sebebi ise süpürme süresidir. Süpürme ifllemi brülörler her devreye girdi inde gerçekleflen ve 30 ila 90 sn aral nda, yanma olmaks z n brülör fan n n çal flt süreçtir. Kademeli brülörlerin kapasite ayar için dur-kalk mant nda çal flt n daha önce de söylemifltik. Bunun anlam kademeli brülörlerde flalt say - lar n n çok yüksek oldu udur. Ortalama olarak flalt say lar Tablo 4.65 de verilmifltir. Özellikle kazan n ilk çal flmas (so uk start) de il ama ara flaltlar s ras nda, ön süpürme ile kazan içerisinden önemli miktarda hava geçirilerek, kazan gövdesindeki bir önceki s tma süresinden kalan at l s bacadan d flar at l r. Bu 500 kw n üzerinde bir kapasiteye sahip bir kazan için %3 mertebelerinde bir verim düflümü anlam na gelmektedir. Yani modülasyonlu brülör kullan m ve sadece flalt say s n n azalt lmas ile %3 lük bir tasarruf mümkün olmaktad r. Tablo 4.66 da örnek bir hesap verilmifltir De iflen Baca Çekiflinden Etkilenmeyen Brülör D fl hava s cakl ndaki de iflmeler özellikle üflemeli brülörlü kazanlarda etkilidir. Tek veya çok kademeli sabit hava ayarl brülörlerde, d fl s cakl k de iflimleri yanmadaki hava fazlal k de erinin de iflmesine, bu da yanma ve kazan veriminin de iflmesine neden olur. Üflemeli brülörde kazana gönderilen hava ve gaz yak t oran en uygun de ere ayarlan r. Bunun için ayar yap - lan koflullarda kazan çal fl rken baca gaz analizi yap l r ve bu analiz sonuçlar na bak larak ayar tamamlan r. Ayar yap ld s rada örne in sonbaharda d fl hava s cakl yüksekse baca çekifli az olacakt r. Daha sonra k fl n d fl s cakl k düfltü ünde baca çekifli artar. Bu durumda kazana emilen hava artar. Üflenen yak t de iflmedi inden, hava fazlal k katsay s artar ve fazla havayla bacadan at lan enerji artar, kazan verimi düfler. Tam tersinde ise yani k fl n ayar yap ld nda ve sonradan d fl hava s - cakl yükseldi inde kazana emilen hava azalacakt r. Azalan hava nedeniyle yak t tam yak lamaz ve kurum oluflumu, tam yanmam fl zehirli gazlar n atmosfere sal nmas gibi olumsuz durumlar ortaya ç kar. Üflemeli brülörlü standart tip çelik bir do al gaz kazan n teorik modeli üzerinde çal fl larak bu etkinin boyutu araflt r lm flt r. +20 C d fl hava s cakl nda brülör ayar yap ld nda ve bu kazan ayn brülör ayar yla s - f r n alt nda 20 C d fl s cakl k de erinde çal flt nda, daha fazla çekilen hava dolay s yla hava fazlal k katsay s 1,1 de erinden 1,2 de erine yükselmekte; baca gaz s cakl da 222 C de erinden 230 C de erine yükselmektedir. Bu durumda s l verim %91,6 de erinden %90,7 de erine düflmektedir. Görüldü ü gibi d fl s cakl k de iflimi kazan veriminde %1 mertebesinde bir de iflime neden olabilmektedir (fiekil 4.67A). Tam tersi bir durumda, yani brülör ayar n n so uk havada yap lmas ve d fl s cakl n artmas halinde, hava miktar azalacak ve hava fazlal k katsay s düflecektir. Tablo C HAZLARIN fialt SAYILARI Tablo ÖRNEK HESAP 341

152 Servisin brülör ayar n yapt gün; D fl hava s cakl : 20 C Hava daha so uk D fl hava s cakl : 0 C Sonuç: Baca çekifli ve hava fazlal k katsay s artar. Düflük verim. Hava daha s cak D fl hava s cakl : 30 C Sonuç: Baca çekifli ve hava fazlal k katsay s düfler. Düflük verim, Kurum oluflumu. fiekil 4.67A. ÜFLEMEL BRÜLÖRLÜ KAZANLARDA BRÜLÖRÜN FANI LE KALOR FER BACASI, B RB R NE SER BA LI K FAN G B ÇALIfiIR. YANMA HAVASI DIfi HAVA KOfiULLARINDAN ETK LEN R. 342

153 Bu durumda yanma kötüleflecek, kurum oluflacak ve yak t n bir k sm yanmadan d flar at lacakt r. Çevre aç s ndan ortaya ç kan olumsuz durum yan nda, yanma veriminde düflme meydana gelecektir. Kay plar bu halde %1 mertebesinin çok üzerinde olmaktad r. Teorik olarak hesap yap ld nda ele al nan bu örnekte kay plar n %9 mertebesine kadar ç kabilece i görülmüfltür. Burada verim düflümü yan nda kazanda meydana gelen kirlenme de çok önemlidir. Kazanda belirli zaman aral klar yla bak m ve temizlik gerekecektir. Bu durum göz önüne al narak modülasyonlu modern kazanlarda ve brülörlerde yak t beslenmesi hava debisine ba l olarak yap lmaktad r. Dreizler üflemeli brülörde baca çekifline ba l olarak hava debisi artt kça stokiyometri ayn kalacak biçimde yak t miktar da artmaktad r. Böylece hava fazlal sürekli optimum de erinde korunmaktad r. Kazan d fl s cakl k de iflimlerinden ba- ms z olarak sürekli gerekli kapasitede ve optimum stokiyometrik oranda yak lmaktad r. Böylece y l boyunca de iflen d fl hava koflullar nda verim düflümü olmad gibi kazanda kurum oluflumu ve kirlili e de rastlanmamaktad r (fiekil 4.67B). Bu tip de iflken devirli ve modülasyonlu brülörlerde bir di er imkan, sürekli baca gaz analizi yaparak baca gazlar içindeki oksijen oran n izleyen sensör kullanmakt r. Bu durumda yak t hava oran n de ifltirme imkan da ortaya ç kmaktad r. Bu brülörlerde stokiyometrik oran ad verilen yak t/hava oran, sabit bir de ere set edilmek yerine kontrol sistemi taraf ndan de ifltirilebilir. Özellikle büyük kapasiteli kazanlar için fizibil olan bu sistem sayesinde bütün koflullarda yanma verimini en üst düzeyde tutmak mümkün olabilmektedir Verim Art r c Ekipmanlar - At k Is Kullan m Özellikle sanayi tesisleri, genelde yüksek kapasiteler ve uzun çal flma süreleri ile s tma verimlerinin öne ç kt tesisatlara sahiptir. Kazan-brülör sisteminin bina s tmas haricinde, üretimde de kullan ld yerlerde, çal flma süreleri günde 24 saatten, y ll k saatin üzerine ç kabilmektedir. Üstelik kazan ve brülör çal flma süreleri de birbirlerine çok yak n olabilir. Bu de er normal bir konut s tma sisteminin yaklafl k 5 kat olup, tesisat veriminde %1 lerin bile çok önemli olmas n sa lamaktad r. Örnek olarak tüm y l boyunca 24 saat çal flan bir tesiste, pnömatik hava - yak t kar fl ml brülör sayesinde sa lanabilecek %3 lük verim art fl, çal flma süreleri ve yak t tüketimi göz önüne al nd nda çok önemli olmaktad r kw l k, %92 norm kullanma verimine sahip bir s tma kazan, saatlik bir sezonda yaklafl k m3 do al gaz tüketecektir. Ancak ayn kazan, bir proseste kullan ld ve y ll k yaklafl k saat brülör iflletme saatine sahip olursa, yaklafl k m 3 do al gaz tüketilecektir. fiekil 4.67B. KAZAN VE BRÜLÖR T P NE GÖRE DIfi HAVA SICAKLI ININ YANMAYA ETK S 343

154 Esas nda tüm s tma tesisleri için gerekli oldu una inansak da, at k s kullan m sanayi tesislerinde daha da öne ç kmakta ve sa lanabilecek her türlü tasarruf gerçeklefltirilmeye çal fl lmaktad r. Bir sanayi tesisinde at k s, üretim hatt ndan ya da s tma/buhar tesisat ndan aç a ç kabilir. Örnek olarak bir tünel f r n n baca gazlar, bir buhar kazan n n baca gazlar ya da kullan m sonras buhar tesisat nda oluflan kondens ciddi s kaynaklar olarak kullan labilir durumdad r. Tabii ki mevcut olan bu at k s kayna n n flartlar, bu s n n kullan m tipini de do rudan etkilemektedir. Bir kojenerasyon tesisinin türbininden ç kan çok yüksek s cakl kta ve debideki baca gazlar ile s cak su yerine buhar ya da kaynar su üretmek, hem ilk yat r m maliyeti aç s ndan, hem de azalan s cakl k fark ile sistem verimi aç s ndan daha do ru olacakt r Verim Koruyucu Faktörler Is tma tesisat nda verim koruyucu birçok faktör vard r. Bunlar iflletme ve tasar m faktörleri olarak iki bafll k alt nda toplamak mümkündür. a. flletmede Verim Koruyucu Faktörler Bir s tma tesisat n n iflletmesinde verim koruyucu faktörlerin bafl nda bak m ve temizlik gelir. Tesisat n kazan, brülör gibi ana ekipmanlar n n yan s ra, genleflme depolar, pompalar, borular, vanalar vb elemanlar n da periyodik bak m ve temizli i, iflletmenin tasar m flartlar nda hesaplanan verimini ekonomik ömrü boyunca korumas n n ilk flart d r. Örne in gaz taraf geçifl kesitlerinin temizli i düzenli yap lan bir kazan, çok daha uzun bir süre boyunca verimin korunmas n ve kazan ömrünün üretici taraf ndan verilen sürede gerçekleflmesini sa lar. Benzer bir flekilde, kaçak tespitinin do ru yap ld ve gerekli onar m n etkin bir flekilde gerçeklefltirildi i bir tesisatta, tesisata yeniden beslenen su miktar düflük olacakt r. Bu sayede beslenen su ile birlikte kapal tesisata beslenen kireç, pislik gibi partiküller de minimum seviyede kalacakt r. Bu tip partiküllerin tesisatta yol açaca t kanma ve s de ifltiricilerinde oluflabilecek istenmeyen yal t mlar n da önüne geçilecek, verim kayb engellenecektir. Tesisat borular n n s yal t mlar n n sürekli iyi bir halde tutulmas da verimi koruyan önemli önlemlerden biridir. b. Tasar mda Verimi Koruyan Faktörler Is tma tesisat ve tesisat komponentlerinin tasar m nda, tesisat n toplam verimini koruyacak birçok önlem al nabilir. Is tma kazanlar n n duman borular nda kullan lan s transferini art r c önlemler de bunlara dahildir. Üreticiler kazan konstrüksiyonunu ucuzlatmak ve s transferini garanti alt na almak amac yla birçok uygulamada türbülatör kullanmaktad r. Türbülatörler sayesinde duman boru say s azalt lmakta ve birim boru uzunlu- unda gerçekleflen s transferi artmaktad r. Bu aç lardan bak ld nda türbülatörler art lar olan bir seçimdir. 344 Ancak türbülatörler duman borular n n kesitlerini daraltmaktad r. Baca gazlar nda yanma bozuklu u (eksik hava) sonucunda oluflabilecek kurum haricinde, art k oluflturmayan gaz yak tlarda bu kesit daralmas s v yak tlarda oldu u kadar büyük bir sorun oluflturmayabilir. Fakat özellikle baca gazlar nda çok miktarda partikül olabilen s v yak tlar için bu kesit daralmalar, duman borular nda t kanmaya ve blokaja yol açabilen sonuçlar do urabilir. Duman borular n n t kanmas ise kazan s l kapasitesinde azalma, gaz taraf direncinde ise artma olarak sonuçlanacakt r. Her iki halde de kazan verimi düflecektir. Özellikle kazan temizli i aç s ndan türbülatörler s k nt kayna d r. Duman borular n n temizli i için önce tüm türbülatörlerin yerlerinden sökülmesi, borular n ve ard ndan türbülatörlerin temizlenmesi ve ard ndan da yerine tekrar tak lmas gereklidir. Türbülatörler sökülürken üzerlerindeki kirlerin kazan dairesine ve brülöre dökülmesi de ifllemi zorlaflt rmaktad r. Baz zamanlarda da türbülatörler kopmakta ve ç kar lamamaktad r. Bu durumda o duman borusu ifllevini yapamaz hale gelir. Bu gibi nedenlerle kazan temizli i ya ihmal edilmekte, ya da daha da kötüsü, temizlik yap lmayaca kabulü ile türbülatörler ilk devreye alma esnas nda veya daha sonra sökülüp at lmaktad r. Bu durumda ayn kazanda türbülatörsüz olarak verimin ne oldu u çok önemlidir. Yaflanacak verim düflümü tahminlerin çok ötesinde olacakt r. Örnek olarak, türbülatörü sökülmüfl ve s v yak tla çal flan bir s tma kazan nda, 90/70 C sistem s cakl klar na karfl n, 400 C yi aflan baca gaz s cakl klar na ulafl labilir. Bu durumdaki bir kazan için %70 in üzerinde bir verim beklemek do ru de ildir. Kazan konstrüksiyonunda türbülatör kullan lmamas, buna karfl n s transferinin garanti alt na al nmas için duman borusu say s n n art r lmas di er bir yöntemdir. Bu tip kazanlarda, duman geçifl kesitleri her zaman ilk hallerindeki gibi kalacakt r. Kazan temizlik ifllemi, özellikle tek bir kapak ile kolayca ulafl labilen duman kanallar na sahip kazanlarda oldukça kolayd r. Kazan geçifl kesitlerinin sürekli aç k kalmas ve duman borular nda herhangi bir t kanma olmamas, kazan kapasitesinin ve veriminin ömür boyu yüksek kalmas na izin verir. Özellikle s v yak t kullan m halinde, baca gaz geçifllerinin genifl kalmas, kazan n temizlik ihtiyac n da geciktirici bir etkiye sahiptir. Dolay s yla, türbülatörsüz kazanlarda hem bak m ve servis giderleri, hem de yak t giderleri düflük kalabilmektedir. Kazan tasar m nda verimi koruyan di er bir faktör de iç sirkülasyondur. ç sirkülasyonu baflar l olan bir kazanda, kazan içinde ölü noktalar bulunmamaktad r. Özellikle alt k s mda bulunabilecek ölü noktalar, tesisat suyu ile birlikte kazana tafl nabilen pislikler için önemli bir y lma noktas olabilir. yi bir iç sirkülasyonlu kazanda bu tip y lmalar oluflmayacak ve kazan ömrü aç s ndan çok önemli bir problem engellenmifl olacakt r.

155 4.4.6 RADYATÖR S STEM S cak sulu s tma tesisatlar nda, radyatörler tesisat n temel elemanlar ndan biridir. Bunun en önemli nedenleri: Is kayb en çok cam yüzeylerde oluflmakta, dolay s yla burada so uk etkisi ortaya ç kmaktad r. Radyatörler pencere altlar na konuldu undan so- uk hava kayna nda s t lmakta ve en yüksek konfor elde edilmektedir. Ayr ca radyasyon etkisi sayesinde oda içinde so uk yüzeylerin oluflumu önlenir. Bu, konforu daha da art r r. Sorunsuz bir sistemdir. Is tma sezonu boyunca herhangi bir bak m-servis istemez, iflletmede teknik personel gerektirmez. Sessizdir. Hareketli bir parça veya elektrik motoru içermez. Enerji harcamaz. Kolay iflletilir ve sürekli ayar gerektirmez. Termostatik vana ile her oda farkl s cakl kta kontrol edilebilir. Yat r m maliyeti düflüktür. Yer kayb azd r. Montaj kolayd r Radyatör Sistemiyle lgili Pratik Notlar Is tma, cam alt na yerlefltirilen radyatörlerle yap lmal d r. Çünkü cam yüzeyinde so uyan ve zemine çökme e ilimine giren hava, cam alt ndaki radyatörlerle s t larak zeminde so uk hava etkisi engellenmifl olur. Dolay s ile s tma direkt olarak s kayb n n en büyük oldu u bölgede yap larak en yüksek konfor elde edilmifl olur. Cam alt na yerlefltirilen radyatör boylar n n mümkün oldu unca pencere geniflli inde olmas na dikkat edilmelidir. Is yal t ml binalarda radyatör ihtiyac çok azald için, cam önüne monte edilen klasik tip radyatörlerin boylar cam uzunlu una göre çok az yer kaplamaktad r. Is n n cam alt ndan daha yayg n da t lmas konforu artt raca ndan PKKP tipi radyatörler yerine Is - san P55 tipi ince panel radyatörler ya da alüminyum radyatörler kullan lmal d r. Banyo ve mutfak gibi hacimlerde mimari projede radyatörü monte edecek yer b rak lmam fl ise, radyatör yukar as l r. Bu durumda s yukar da toplanaca için bir kay p söz konusudur. Mutlaka yukar koyulacaksa da bu radyatörlerin kapasitesi %10-15 artt r lmal, panel tipi radyatörler zgara alt yüzeyde olacak flekilde (afla dan görülece i için) monte edilmelidir. Is kayb en az olan hacimlerde, radyatör miktar 2 dilimden az hesaplanm fl ise, bu hacimlere radyatör koymay p, s kayb n komflu hacimlere ekleyebiliriz. Baz projelerde s tma ve so utman n ayn cihazla yap lmas amac yla fan coil sistemi veya hava kanall sistemler kullan lsa da bunlar iflletme ve uygulama zorluklar, ses, servis s kl gibi nedenlerle çok tercih edilmemelidir Radyatör Seçimi Konforlu ve ekonomik bir s tma için uygun radyatör seçimi çok önemlidir. S cak sulu s tma tesisat nda kullan labilecek çeflitli tipte radyatörler bulunmaktad r. Bunlar malzemelerine göre çelik, döküm, alüminyum gibi gruplara ay rmak mümkün oldu u gibi; formlar - na göre panel, dilimli gibi s n fland rmak mümkündür. Farkl tiplerin di erlerine göre avantajl veya dezavantajl oldu u özellikleri vard r. Radyatör seçiminde dikkat edilecek unsurlar: a. Yer kayb daha az olmal d r (fiekil 4.68). Böylelikle; Duvardan aç kl (geniflli i) az olur. Duvar ile radyatör aras nda boflluk b rakmaya ihtiyaç olmaz. Tül veya perde kullan m n kolaylaflt r r. Radyatör arkas net olarak görünmedi i için radyatör arkas ndaki duvar n boyanma ihtiyac oluflmaz veya çok daha azal r. Duvarlarda badana yap l rken radyatörün sökülmesine de gerek kalmaz. b. Homojen ve konforlu s tma sa lanmal d r. Cam alt nda yayg n olarak yer alacak flekilde seçilecek radyatörün so uk yüzey etkisini azalt r, konforu artar r. Oda içinde s cakl k da l m daha homojen olur. Oday çevreleyen ortalama yüzey s cakl ve hissedilen s cakl k artt için, oda s cakl azalt larak yak t tasarrufu sa lanabilir. Dubleks evlerde üst katlara kaçan s azal r. Odaya bakan daha fazla düz panel yüzeyine sahip radyatör seçildi inde düflük s cakl k s tmas uygun olur. Düflük s cakl k s tmas da yak t tasarrufu ve konfor aç s ndan avantajl olacakt r. c. Radyatör arkas ndaki duvardan s kayb az olmal d r. Is san P55 panel radyatörler kullan l rsa duvar taraf nda göreceli olarak daha so uk olan kanatlar yer al r. Bu nedenle duvardan s kayb daha azd r. stenirse duvar taraf na yans t c malzeme monte edilebilir ve Is san P55 panel radyatörler duvara çok yak n oldu u için bu malzeme radyatörün arkas ndan görünmez (fiekil 4.69). d. flletme maliyeti de ilk yat r m maliyeti de ekonomik olmal d r. Yatak odalar n n ve banyonun s kayb, s yal t ml birçok evde kcal/h mertebelerindedir. Bu odalara PKKP panel radyatör tiplerinde ihtiyaçtan daha fazla radyatör konulmas gerekti inden, dengesiz s tma oluflur. Alternatif olarak Is san 55 panel kullan ld nda ise s tma ihtiyac na çok yak n uzunluklarda radyatör seçilerek, Evde dengeli s tma yap l r. Gereksiz yak t tüketimi oluflmaz. Daha konforlu ve dengeli s tma yap l r. Daha uygun boyutlarda seçim yap ld ndan oversizing (afl r büyük boyutland rma) önlenir. Toplam panel radyatör maliyeti genellikle çok daha ekonomik olur. 345

156 P55 P100 P160 fiekil ISISAN P55, P100 VE P160 PANEL RADYATÖRLER N ÖRNEK MONTAJ ÖLÇÜLER fiekil ISISAN P55 RADYATÖRÜN VE ZOLASYONUN YERLEfi M 346

157 Yatak odalar na ihtiyaçtan fazla oranda radyatör montaj yap ld nda oda fazla s n r, hava kurur ve insanlar n grip olma riski artar. Is san P55 Panel ile dengeli s tma yap l rken, oda s cakl normal de erde kalaca için oda havas daha az kuru olur ve grip olma riski azal r. e. Radyatör yerleflimine dikkat edilmelidir. Is san P55 radyatör kullan ld nda, duvardan aç kl çok az oldu u için üzerine oturulma olas l çok azd r. Oturulsa da konsol aç kl çok az oldu u için e ilme veya k r lma riski oluflmaz Radyatör Miktar n n Art r lmas n n Yak t Tüketimi ve Yat r m Maliyeti Üzerine Etkisi Is san Buderus yo uflmal tip kazanlar kullan ld nda, sistem s l veriminin mümkün oldu u kadar yüksek olabilmesi için kullan lan s tma s cak suyu s cakl klar n n mümkün oldu u kadar düflük olmas gereklidir. Bu nedenle yo uflmal tip kazanlar düflük s cakl k s tmas yla özdeflleflmifltir. Yine bu nedenle yerden s tma sistemlerinde yo uflmal tip kazanlar n kullan lmas çok karl olmaktad r. Ancak buradan radyatörle s tmada yo uflmal tip kazanlar n kullan lmamas anlam ç kart lmamal d r. Sistem anma s cak su s cakl ne olursa olsun, yo uflmal tip kazanlar k smi yüklerde yo uflma modunda çal fl r ve y ll k yak t tüketimi aç s ndan de erlendirildi inde yo uflmas z kazanlara oranla önemli ölçüde yak t tasarrufu sa larlar. Is san Buderus yo uflmal kazan kullanma k lavuzunda, Sayfa 6 da, DIN bask s na göre yap lan eski binalardaki 90/70 C sistemler, al nan büyük emniyet faktörleri dolay s yla bugün pratikte 75/60 C sistemler olarak davranmaktad rlar denilmektedir. Türkiye için de 90/70 C hesaplanan s cak sulu s tma sistemlerin, uygulamada 75/60 C çal flan sistemler oldu u kabul edilebilir. Gücü kw olan yo uflmal bir kazan kullan lan 90/70 C s cak sulu s tma sisteminde Standart hesap yolu ile belirlenen radyatör miktar, PKKP 600 tip panel radyatör kullan ld nda 467 m olarak bulunmaktad r. Yo uflmal kazan performans n n art r lmas amac yla radyatör yüzey miktarlar n n art r lmas halinde, yak ttan yap lacak y ll k tasarruf ve buna karfl l k ilave radyatör maliyetleri hesaplanm flt r. Hesap sonuçlar Tablo 4.70 te sunulmufltur. Bu tabloda standarda göre hesaplanan radyatör miktar esas al nm flt r. Radyatör miktar n n referans de ere oranla art r l p, eksiltilmesi halinde hesaplanan y ll k yak t maliyetleri, radyatör fiyatlar, fark maliyetleri, geri ödeme süreleri tabloda görülmektedir. Burada 7 ay = 1 s tma sezonu = 1 y l olarak kabul edilmifltir. Yo uflmal kazan kullan m nda Türkiye de standart hesap yöntemlerine göre boyutland r lm fl 90/70 C s cak sulu s tma sistemlerindeki radyatör miktarlar yeterlidir. Yo uflmal tip kazanlardan daha genifl ölçüde yararlanmak için radyatör yüzeylerinin art r lmas ekonomik olarak fizibil olmamaktad r. Radyatör yüzeylerinin art r lmas yla elde edilen karl l k giderek azalmakta ve amortisman süreleri h zla artmaktad r. Standart olarak belirlenen radyatör miktarlar n n kullan lmas halinde stanbul koflullar nda y ll k sistem verimi %104,5 gibi yüksek bir de erde kalabilmektedir. Yap lan yak t tasarrufuna karfl l k gerekli radyatör fark maliyeti fiekil 4.71 de grafik halinde verilmifltir YERDEN ISITMA (fiekil 4.72) Yerden s tma kat betonu üzerine yerlefltirilen izolasyondan sonra, genellikle plastik veya bak r borularla yap lan s tmad r. Borular n üzerine bir tesviye (flap) betonu at larak kaplama malzemesi yerlefltirilir. Bu flekilde yerden s tma için kat betonundan sonra 8-10 cm lik bir yükseklik yeterlidir. Yerden s tma sistemleri temel anlamda iki ana gruba ayr labilir. Bunlar n ilki villalar, havuz mahalleri ve camiler vb yerlerde uygulanan su ile yerden s tmad r. kinci uygulama ise s cak havan n döflemenin alt ndaki bofllukta ve bu bofllukta bulunan borular yard m yla pencere alt ndaki a zlara kadar iletilmesi ile sa lanan hava ile s tmad r. Tablo /60 C ISITMA S STEM NE GÖRE ( stanbul) RADYATÖR M KTARLARININ ARTIRILIP, AZALTILMASININ EKONOM K ANAL Z (1.200 kw kapasite için) 347

158 fiekil YAKIT TASARRUFUNA KARfiILIK YATIRIM MAL YET FARKI 348 fiekil SICAK HAVA VE YERDEN ISITMA

159 Elefltiriler a. Cam önlerindeki bölgede s cakl k düflük kalmaktad r. Cam önlerine boru daha k sa mesafelerde s k döflense de cam önündeki s cakl k oda ortalamas n n alt nda kalmaktad r. Avrupa da yerden s tma yapan baz firmalar cam önlerinde aç kta monte edilecek serpantinlerin kullan lmas n öneriyorlar. Aksi halde oda içindeki s cakl k cam önünde en az, karfl duvar kenar nda ise en fazla olacakt r. b. Binan n s nma süresi fazlad r. So uk binan n s nma süresi 5-6 saati bulmaktad r. c. Ayaklarda fliflme: Yerden s tma yap lan binalarda döfleme yüzey s cakl C geçmemelidir. Aksi durumda yaflayanlar n ayaklar nda fliflmeler oldu u ifade edilmektedir. d. Yerdeki tozlar kuruyacakt r. e. Tozlar n topland döflemenin s t lmas yerdeki tozlar n hareketlenmesine neden olabilir. Karfl elefltiri ise radyatörlü sistemde tozlar n yand fleklindedir. f. Is t lan döflemenin üzeri mümkün oldu unca s iletimini önleyecek malzeme (hal gibi) ile kapat lmamal d r. g. Montaj ve imalat hatalar nedeniyle veya genleflen borular n sürtünerek afl nmas sonucu borular delindi- inde tamir için döflemenin k r lmas gerekir. Boru ömrü için 20 y l verilebilir. h. Yanl fl hesap sonucu yetersiz boru döflendi inde bunun telafisi (boru ilavesi) pratikte mümkün de ildir. i. Oksijen bariyerli boru kullan lmad durumlarda da tesisatta ciddi bir oksijen korozyonuna sebep verebilir Avantajlar a. Yerden s tma sisteminde s bütün bir döfleme alan nda yay lmakta ve oda içinde homojen bir s da l - m sa lanabilmektedir. Bu sistemde en s cak yer döfleme seviyesidir ki, yer de ifltiren hava döfleme seviyesinden itibaren yükseldikçe so uyacak ve hacmin yüksek k s mlar nda hava hareketi zay flayacakt r. b. Bu sistemde aç kta görülen hiçbir boru ve radyatör yoktur. Estetik aç dan mükemmel bir sistemdir. c. Sistemde mahal havas, kendisinden 4-5 C daha yüksek s cakl ktaki döfleme ve 1-2 C de daha yüksek s cakl ktaki duvarlar taraf ndan s t ld ndan ba l nemde rahats zl k verici bir düflme görülmez. Ortama göre döflemedeki 4-5 C daha fazla olan s cakl ktan dolay 1-2 mm yükseklikte kuru bir ortam oluflur. Bakteri üremesini önleyen bu durum nedeniyle yerden s tma özellikle hastaneler ve çocuk yuvalar için tavsiye edilmektedir. d. Mahal havas ile onu s tan genifl yüzeyler aras ndaki düflük s cakl k fark nedeni ile mahal havas n n, küçük yüzeyli ve çok s cak s t c lar n üzerinden geçerken fazlaca s nmas ve içinden toz ayr flt rmas, buna ba l olarak kirlenme gibi problemler sistemde bertaraf edilmifltir. e. Is nman n daha çok radyasyon ile olmas neticesi di er s tma sistemlerine göre 1 ~ 2 C düflük s cakl klarda ayn konforu bulmak mümkündür Yerden Is tma ile lgili Tavsiyeler Yerden s tma sistemi, özellikle yüksek tavanl hacimler için ideal bir s tma isteniyorsa zorunluluktur. Hafta sonu evleri, ani s cakl k de iflimi istenen yerler veya gün içinde s t lmayan (kesintili çal flan) evlerde geç s nma ve geç so uma özelli inden dolay kullan lmas pek uygun de ildir. Sistem düflük s cakl kta (maks. 55 C) s tma suyu ile çal flmaktad r. Bu nedenle yo uflmal kazanlarla kullan ld nda kazan n çok yüksek verimde çal flmas sa lanacak ve yak t giderleri çok azalacakt r. Düflük s cakl klarda %2 verim art fl gözlemlenmektedir. Bu noktada sadece verim de eri de il bu sistemlerin kurulumlar aras nda yat r m maliyeti (boru ve otomasyon) de göz önüne al nd nda yerden s tma sistemleri bir çok nedenden dolay az tercih edilmektedir. Toprakla temasta olan s t lan mahallerde, örne in bodrum kat olmayan villa zemin katlar veya yaflanan bodrum katlar gibi yerlerde döflemedeki so uk etkisini önledi i için kullan lmas nda fayda vard r. Yerden s tma, radyatörle s tma ile birlikte de kullan labilir. Örne in lüks villa ve dairelerde tafl, seramik, mermer kapl hacimlerde (koridor, banyo, mutfak) yerden s tma, di er odalarda radyatörle s tma uygulanabilir. Yerden s tma sistemlerinin ekonomik ve konforlu olabilmesi için sistemin su hacmi ve ataletinden dolay mutlaka d fl hava s cakl na göre çal flan bir kontrol sistemi ile birlikte çal flt r lmas gerekir. D fl hava s cakl azal nca, bina içindeki s cakl n düflmesi belirli bir süre (birkaç saat) gecikme ile hissedilir. Bu durumda oda hissedicisinin kazandaki suyun s cakl - n artt rmas na karfl l k, yerden s tma sisteminin buna cevap vermesi birkaç saat sonra bafllar ve konfor bozulur. D fl hava s cakl artt nda ise bunun tam tersi olur. Oda hissedicisi kalorifer sistemini kapasa bile oda s cakl yükselir, gereksiz yak t tüketimi olur; hava kurur ve konfor bozulur. D fl hava s cakl k kontrol düzeni olan kombilerde d fl hava s cakl k de iflimi an nda hissedilir ve s tma sistemi buna göre çal fl r. Programda yerden s tma ve radyatörlü sistemler için farkl seçenekler kullan labildi i için en iyi konfor ve yak t ekonomisi her iki sistem için de sa lan r. D fl hava kontrollü çal flma imkan 3 modülasyonlu kombilerde ve duvar tipi kendinden yo uflmal kazanlarda vard r. Yerden s tma sistemlerinin mutlaka DIN 4726 ya göre oksijen bariyerli plastik borular ile uygulamas yap lmal d r. Aksi halde kazan taraf ve sistem taraf bir eflanjör ile birbirinden ayr lmal d r. Kullan lan plastik borularda izin verilen oksijen geçirgenli i 40 C su s cakl nda < 0,1 mg/l gün olmas na ra men oksijen bariyersiz borularda bu de er 5 mg/l gün mertebesindedir. Sistemlerde, s t c ç k fl nda Is san Spirovent hava ay r - c ve dönüflünde ise pislik ve tortu ay r c kullan lmas nda büyük fayda vard r. 349

160 Enerji ekonomisi aç s ndan bak ld nda düflük s cakl k s tmas her zaman daha çok tercih edilmesi gereken uygulamalard r. Özellikle gaz yak tlar n kullan labildi i durumlarda, yo uflmal kazanlar ile yap lan düflük s cakl k uygulamalar konvansiyonel s tma sistemlerine göre %8-25 aral nda enerji ekonomisi sa layabilmektedir BOYLER S STEMLER Boylerler, kullanma s cak suyu üreten cihazlard r. Kullan m yeri ve amac na ba l olarak C s - cakl kta su üretmek üzere tasarlanm fllard r. Özellikle son y llarda boyler ve kazan otomasyonundaki geliflmeler boyler ayar s cakl klar nda düflüfle sa l kl bir flekilde ulafl lmas n mümkün k lmaktad r. Konutlarda ayar s cakl klar n n 45 C de erlerine çekilmesiyle, Legionella bakterisi riskine karfl da önlemler al nmakta, ileri teknoloji kazan kumanda panelleri ile termik dezenfeksiyon yap larak bu risk ortadan kald - r lmaktad r. Bu da yak t ekonomisi ile insan sa l n birarada sunan bir teknolojik çözümlemedir. Özel boyler iç yüzeyleri ile de hijyen en üst düzeydedir. Is san Buderus boylerlerde kullan m suyu ile temasta olan tüm yüzeyler, Termoglasür ad verilen özel bir malzeme ile kaplanm flt r. Çelik ile cam birlefltiren bu teknik sayesinde malzeme sertli inden dolay çizilmelere ve -30 ile +220 C s cakl klar aras nda termik floklara karfl dayan kl bir yap geliflmifltir. Bu özel iç yüzey ayn zamanda hijyenik olup bakteri oluflumuna imkan vermeyecek özelliktedir. Kireç dayan m yüksek bu yap ya ek bir önlem olarak, boylerler magnezyum anot ile donat lm flt r. Klasik çift cidarl boylerlerde s nma süreleri uzun oldu undan, ihtiyaç büyük depo hacimleri ile karfl lan r. Bir çok uygulamada saatlik s cak su ihtiyac na eflde er hacimli boylerler kullan lmakta, bunun sonucu, izolasyon ne kadar iyi olursa olsun s kay plar yüksek olmaktad r. Oysa günümüzde yüksek kapasiteli boylerler sayesinde daha az depo hacmi ile ayn yük rahatl kla karfl lanabilmektedir; böylece s kay plar çok düflük olmaktad r. Boyler kapasitelerini art ran ve hacmi en verimli flekilde de erlendirebilmemizi sa layan yeni serpantin yap lar sayesinde, so uk suyun girifl yapt boylerin alt bölgesinde bile verimli s tma yap labilmektedir. Ölü hacim minimum düzeydedir Kullanma S cak Suyu a. Kullanma s cak suyu ekonomik olarak s t lmal d r. Bunun için öncelikle s tma s cakl düflük olmal ve (Legionella bakterisi riskine karfl termik dezenfeksiyon olmas kayd yla) 45 C ile s n rlanmal d r. Boyler izolasyonuna önem verilmeli ve boyler adeta termos özelli inde olmal d r. b. Kullanma s cak suyu ekonomik olarak kullan lmal - d r. Duvar içinden geçen borular n da s cak su ve sirkülasyon olmak üzere hepsi izole edilmelidir. Dufl bafll klar ve armatür seçerken ekonomiye dikkat edilmelidir. 350 c. Sirkülasyon hatt ndaki pompa, sürekli çal flt r lmamal d r. Sirkülasyon hatt ndaki pompa kontrol paneli taraf ndan dur-kalk yaparak çal flt r lmal d r. Böylece sürekli sirkülasyon ile oluflacak kay plar minimuma iner Boyler Is tma Sistem S cakl Klasik sistemlerde, boyler s tma kazan nda su s cakl 90/70 C seçilmektedir. Tüm s tma sisteminde su s cakl n n düflürülmesi ile kazan iflletme verimini art raca için s tmada ciddi ekonomi sa lanacakt r. Bu yüzden boyler s tma sistemi 90/70 C seçilse de; Boylere giren suyun s cakl k fl n yaklafl k 10 C, yaz n da yaklafl k yaklafl k 20 C oldu u için s tma dönüfl suyu s cakl genelde 70 C olarak gerçekleflmez ve genellikle buna ihtiyaç da olmaz. Kaliteli boylerlerde s tma serpantini boylerin en alt na oturdu u için (bu Legionella bakterisinin dezanfeksiyonu için de zorunludur) s tma dönüfl suyu s - cakl düfler ve en yüksek kazan verimi elde edilir. Kazan olarak yüksek verimli yo uflmal kazan kullan m hemen hemen her zaman avantajl d r. Yo uflmal tip kazanlarla kaskad sistem kullan m ile enerji tüketimi daha da azalacakt r. Boylerdeki kapasite kullan m gün içinde %0 ile %100 aras nda de- iflir. Kaskad sistemde; kazan, oluflan ihtiyaç kadar devrede olaca için durma kay plar da en az olur. Geliflmifl kazan kontrol panelleri kullan larak boyler s tma suyu s cakl optimizasyonu yap labilir. Kontrol paneli boyleri tan r ve ne kadar zamanda s taca n hesap eder. Buna göre gönderece i kazan suyu s cakl n ayarlar. Boyler çal flma saati optimizasyonu yap larak istedi imiz saatte istedi imiz s cakl a haz r olmas sa lanabilir Boyler Seçimi a. Çift Cidarl Boylerler Ataletlerinin çok fazla olmas ; Is t c ak flkan d fl yüzeyde oldu u için s kay plar n n çok fazla olmas ; Is yal t m kalitesinin düflük olma riski; Yeterli hijyen flartlar n n sa lanamamas ; Paslanmaya ve korozyona karfl dayan kl olmamas ; Bak m ve temizli in zor olmas, gibi nedenlerle art k kullan lmamaktad r. b. Plakal Eflanjör + Depolama tank (D fltan Serpantinli Boyler) Bu sistem, kullan m n kesintisiz (sürekli) oldu u çok özel uygulamalarda ve m 3 /h dan büyük ihtiyaçlarda kulan m avantajl d r. Sistemin en önemli dezavantajlar ise; Depolama hacmi küçük oldu undan (pik yüklerdeki ihtiyaca cevap verebilecek flekilde) kazan kapasitesini çok büyük seçmek zorunlulu u;

161 fiekil 4.73A. PLAKALI EfiANJÖR LE AKÜMÜLASYON TANKI UYGULAMA ÖRNE 351

162 352 fiekil 4.73B. PLAKALI EfiANJÖR LE AKÜMÜLASYON TANKI ARASINDA POMPA OLMAYAN UYGULAMA ÖRNE (DÜfiÜK KONFOR)

163 Plakal eflanjör ile depolama tank aras ndaki sürekli çal flan sirkülasyon pompas n n fazladan enerji tüketimi; Eflanjör direnci genellikle daha yüksek oldu u için primer s tma pompas da daha büyük seçildi i, için daha fazla enerji harcanmas ; Kazan otomasyon sistemlerine genellikle uyum sa lamamas d r. Çünkü boyler sensörünün su s - cakl n do ru alg lamas ve kazan suyu hedef s - cakl n hesap etmesi için yeterince büyüklükte depo hacmine ihtiyaç vard r. Bütün bu dezavantajlar hem kurulufl, hem de iflletme maliyetini art rabilmektedir. Plakal eflanjör ile depolama tank aras na pompa gerekmeyebilir. S cak su sirkülasyon pompas bu amaçla kullan labilir (fiekil 4.73A ve 4.74B). Avantajlar : Ara pompa yoktur. Ancak kullan m s cak suyu pompalar n n debisinin ve bas nc n n daha büyük seçilmesi gerekecektir. Eflanjör pompas termostat kontrollü dur - kalk çal fl yor. Akümülasyon tank nda yeterli s cakl k varsa pompa gereksiz çal flmayacakt r. Boylerin kaplad alan daha azd r. Ancak s tma kazanlar n n daha büyük seçilmesi gerekecektir. Ayr ca eflanjörde yer kaplayacakt r. Dezavantajlar : Kullanma so uk suyunun (eflanjöre giren) debisi çok de iflkendir. Oysa kazan ile plakal eflanjör aras ndaki s tma pompalar n n debisi sabittir. Afl - r su geçti i durumlarda kullanma suyu yeterince s t lamayabilir. Eflanjörde s tma durdu u s rada, kullanma s cak suyu ihtiyac bafllad nda so uk su eflanjörden yeterince s nmadan geçip depolama tank na girecektir. Dolay s yla sisteme giden kullanma s cak suyunun s cakl düflecektir. Ayr ca s cakl n kontrol edilmesi gereken yer depolama tank ç k fl s cakl d r. Oysa bu flekilde yap ld nda eflanjörden ç kan su s nmak için tüm tesisat dolaflmak zorundad r. Ancak teloransl yerlerde uygulanabilir. Di er boylar sistemlerine göre çok daha büyük debi ve bas nçl seçilen kullan m suyu sirkilasyon pompalar sürekli olarak çal flt r lacakt r. Bu da y ll k toplam pompalama enerjisinin çok daha fazla olaca anlam na gelir. Konforlu olmayacakt r. Kullanma s cak suyu s - cakl nda zaman zaman de iflimler olabilir. 2 y ld zl oteller veya lüks olmayan yerlerde pompalama maliyetini düflürmek içinde tercih edilebilir. En önemlisi içten serpantinli boylerler yerine, plakal eflanjörlü sistem seçildi inde s tma kazan n daha büyük seçilmesi ve kazan n devaml yüksek s cakl kta çal flmas gerekmesidir. c. çten Serpantinli Boyler çten serpantinli boylerler genellikle optimum çözüm olarak görünmektedir. Kurulufl ve iflletme maliyetleri (yan faktörlerle birlikte) çok daha düflüktür. Ayr ca hijyen flartlar n sa lamas ve Legionella bakterisi dezenfeksiyonuna uygun olmas da di er avantajlar olarak eklenebilir. Kaliteli boylerlerde s kayb çok düflüktür. Örne in, Is san Buderus boylerler de, 120 litrelik boylerde 1,5 kwh/gün; 500 litre boyler 3 kwh/gün mertebelerinde s kayb gerçekleflir. Bu de er içerideki su s cakl na ve deponun izolasyon kabiliyetine ba l olarak de iflir. D fltan serpantinli boylerde (plakal eflanjör + depolama tank ) ise s kayb hem depodan hem de d flar daki eflanjörden olacakt r. Plakal eflanjörler genellikle izole edilmedikleri için kay p büyük olmaktad r. Örne in 100 kw gücünde plakal eflanjörde, bu kay p 20 kwh/gün mertebelerine kadar yükselir Boyler Düflük Su S cakl (= Daha Az Enerji ve Su Tüketimi) a. Boylerden, kullanma s cak suyu ve sirkülasyon borular ndan olan s kayb azal r. b. Kullan c muslu u açt nda suyu istedi i s cakl a daha k sa sürede ayarlar. Böylece s cak su bofla daha az ak t l r. Su ve enerji kayb azal r. c. Kullanma s cak suyu tüketimi azal r. d. Is tma kazan düflük s cakl kta çal flaca için daha az yak t yak l r. Özellikle yo uflmal tip kazan kullan ld nda (boyler su s cakl 60 C den 45 C ye azalt larak) yak ttan çok daha büyük oranda tasarruf edilir. e. Musluk aç ld nda hafllanma riski oluflmaz. f. Kazanlarda boyler su s cakl n 45 C kullanma yerine 42 C kullan lmas tavsiye edilir. g. Sistemde daha yüksek s cakl kta su gerektiren (çamafl rhanelerde olan su s cakl C) veya benzeri yerler varsa ayr bir boyler ve tesisat kullan lmas daha uygundur Boylerde Enerji Ekonomisi Boyler yap s nda ve otomasyonunda gerçekleflen geliflmeler kazan tekni indeki yeniliklerle uyum sa layarak yak t ekonomisine giden yolda yeni olanaklar yaratmaktad r. Termik dezenfeksiyon imkan, özel konstrüksiyon yüksek verimli serpantin yap lar ve boyler ayar s cakl klar ndaki güncel standartlar, yo uflmal kazanlar n yüksek verimle boyler s tmas na kullan labilmesini mümkün k lm flt r. 45 C lerdeki boyler ayar s cakl klar ve kazanlar n boyler yüküne ba l olarak modülasyona çal flabilmesi, yo uflma s cakl klar nda çal flma ve bunun sonucu yüksek verimi beraberinde getirmektedir. Boyler iflletme saatlerinin sürekli ve de iflken oldu u yerlerde sa lanan enerji tasarrufu daha da yükselmektedir. 353

164 354 Tablo ISISAN BUDERUS duoclean BOYLERLER LE GALVAN Z VEYA PASLANMAZ ÇEL K BOYLERLER N KARfiILAfiTIRILMASI

165 Tablo ISISAN BUDERUS duoclean BOYLERLER LE GALVAN Z VEYA PASLANMAZ ÇEL K BOYLERLER N KARfiILAfiTIRILMASI (Devam ) 355

166 Boyler s tmas nda enerji tasarrufuna yönelik bir di er önemli husus kazandaki at k s n n de erlendirilmesidir. Standart kazan otomasyonu, boyler ayar s cakl na ulafl ld anda termostatik kontrol ile brülör ve pompay durdurmaktad r. Kazan içerisinde yüksek s cakl a ulaflm fl (genellikle C) tesisat suyu kazanda so umaya terk edilir. Oysa ki, Logamatic Panel mant nda boyler optimizasyonu ile boyler ayar s cakl na ulafl lmadan brülör durmakta, sirkülasyon pompas çal flmaya devam ederek kazan içerisindeki at k s ile boyler ayar s cakl - na ulaflt r l r. Yer tipi modülasyonlu brülörlü kazanlarda ve duvar tipi yo uflmal kazanlarda bu optimizasyon çok daha etkin bir flekilde yak t tasarrufu sa lamaktad r Günefl Enerjisi Boylerleri Di er boylerler ile ayn hijyenik iç yap ya (Termoglasür iç yüzey) sahip günefl enerjisi kullanma suyu boylerlerinde de bu optimizasyon, kontrol mant ndaki en önemli parametrelerden biri olmaktad r. Termosifon tip günefl enerjisi boylerlerinde özel iletim borusu içerisinde konumland r lm fl günefl enerjisi serpantini ve bu yap üzerindeki silikon klapelerle boylerde en h zl flekilde s cak su haz rlamaya yönelik bir yap vard r. fiebeke suyu, boylere en alt noktadan girdi i için, günefl enerjisi serpantini ve s iletim borusu boylerin en so uk noktas nda yer almaktad r. Is iletim borusunun alt noktas nda bulunan delik yard m ile so uk su, iletim borusu içine girerek günefl enerjisi serpantininin üzerinden geçer. Günefl enerjisi serpantini üzerinden geçerken s - nan kullan m suyu, özel iletim borusu yard m ile so uk suyla kar flmadan boylerin en üst noktas na kadar ulafl r. De iflken debili günefl enerjisi kumanda panelleri ile tam uyumlu olan bu boylerler sayesinde, düflük fl n m n oldu u zamanlarda bile yüke ba l olarak boylerin üst k sm nda kullan ma haz r s cak su temin edilebilmektedir. Tüm boyler hacmini bir seferde s tmak yerine, öncelikli olarak kullan ma haz r belirli miktarda su haz rlayabilmek ve geri kalan hacmi kademeli olarak s cakl k katmanlar yaratarak s tmak, hem sistemin iflletim süreklili- ini sa lamakta ve böylece kazan n devreye girmesini geciktirmekte, hem de s cak su konforunu art rmaktad r. Konfor ve yak t tasarrufu bir arada sa lanmaktad r. Sadece kullanma suyu boylerlerinde de il, yüksek depo hacimli s tma destek (depo boylerler) boylerlerinde de ayn termosifon yap bulunmaktad r. Yüksek hacimli depo boylerlerde günefl enerjisi serpantini iki adet olmaktad r. Depo boylerlerde termosifon yap sayesinde tesisat dönüfl suyu kontrolü sa layan günefl enerjisi otomasyonu ile s tma deste inde çok yüksek verim elde edilmektedir. Tesisattan dönen so- uk su boylere alttan girifl yapar, termosifon yap içerisinde s narak özel iletim borusu içerisinde yukar - ya do ru hareket eder. Depo hacminin büyük olmas sayesinde özellikle geçifl mevsimlerinde yüksek karfl lama oranlar sa lan rken, fl n m n düflük oldu u 356 dönemlerde, boyler içerisinde üst katmanlarda s cak su haz rlanabildi inden kazana düflen yük azalmaktad r. Termosifon tip kombi boylerler ise hem kullanma suyu ihtiyac, hem de s tma deste ini kompakt bir yap - da sunarlar. Konik kullanma suyu haznesi içerisinde bulunan günefl enerjisi serpantini öncelikli olarak kulanma suyunu s tmaktad r. Kullan m suyu boylerinin etraf depo boyler ile sar lm fl olup yüklenme durumuna göre iç taraftan kademeli olarak s n r. Kullanma suyu boyleri ve depo boyler s nd nda günefl enerjisi sistemi kapanmaktad r. S cak su kullan m oldu unda, flebeke suyu iç gövdeye alt noktadan girdi- i için, kullanma suyu haznesi afla dan yukar do ru so umaya bafllar. ç ve d fl gövdenin farkl zamanlarda s nmas ndan dolay, d fltaki depo boyler istenilen s - cakl kta olsa da kullanma suyu boyleri s nmaya devam eder. Bu da sistem veriminin yüksek olmas n sa lar. Tesisat aç s ndan bak ld nda kullanma suyu hatlar nda ve sirkülasyon devrelerinde izolasyon mutlaka yap lmal d r. Özellikle günefl enerjisinden faydalan larak kullanma suyu s tmas n n yap ld sistemlerde depo hacmi çok büyük önem kazanmakta ve izolasyonsuz su hatlar, güneflten elde edilen enerjinin kullan lmadan kayb na yol açmaktad r Boyler Hacminin Seçimi Di er önemli bir konu da boyler hacmi seçimidir. Ayn kapasiteyi veren birden fazla olas l k bulunabilir. Yat k tip boylerler çok daha az hacimde çok daha fazla s cak su verebilmektedir. lk yat r m maliyeti de göz önüne al n p, iflletme maliyeti hesaplanarak dik tip ya da yat k tip seçimi yap lmal d r (fiekil 4.75). Boyler yüzeyinden olan s kayb dikkate al narak (çok iyi izoleli boylerler olsa bile) seçim yap lmal d r. Örne in 8 x litre hacimli boyler yerine 2 x litre (üst üste monte edilen) seçilmesi avantajl olabilir. 8 tane dik tip yerine seçilen 2 adet yat k tip boyler ile Daha az s kayb Daha az yer kayb (kaybedilen yerin bedeli çok daha fazla olabilir) olacakt r. Ayr ca boyler so uk su girifline hijyen genleflme tank konulmal ve emniyet ventilinden su atmas engellenmelidir. Böylece su tasarrufu yap l r. Emniyet ventili gideri aç kta b rak lmal, su ak yorsa görülmeli ve önlem al nmal d r KAPALI GENLEfiME TANKLARI Eski tesisatlarda kullan lan aç k genleflme (imbisat) depolar günümüzde yerini kapal genleflme tanklar na b - rakm flt r. Bunun temel sebebi aç k genleflme tanklar n n hava, pislik ve tortu girifline aç k olmalar ve her zaman s kayb na neden olmalar d r. Is t lmayan çat aras nda bulunan aç k genleflme tanklar ndan yüksek oranda s kaybedilmektedir. Ayr ca sistemde bas nç dengesizliklerine ve belli bölgelerde s namama problemlerine neden olmaktad r (fiekil 4.76).

167 192 cm 293 cm Dik Tip (3.210 l/h a kadar) Yat k Tip ( l/h a kadar) fiekil ISISAN BUDERUS duoclean H JYEN K BOYLERLER fiekil ISISAN REFLEX KAPALI GENLEfiME TANKI 357

168 358 fiekil DE fiken BASINÇLI KAPALI GENLEfiME TANKI LE KOMPRESÖRLÜ KAPALI GENLEfiME TANKI UYGULAMA KARfiILAfiTIRMASI

169 Kapal genleflme tank kullan larak hem sistemin bas nc dengeye getirilmekte, hem hava, pislik ve tortu girifli engellenmekte, hem de s kayb azalt lmaktad r. Kapal genleflme tanklar nda bas nçland rma azot gaz ile yap lmal d r. Böylelikle sisteme oksijen girifli olmas söz konusu olmayacakt r. Genleflme depolar n n kalitesi de oldukça önemlidir. Kalitesiz depolar delinebilmekte, hava kaç rabilmekte, hatta d flar ya su atabilmektedir. Her problemde sistemdeki su boflalt lmak zorunda kalmakta, dolay s yla s k de iflen su nedeniyle kazan kireç ba lamaktad r. Kireç tabakas kal nl n n artmas kazan n verimini düflürmekte, yak t tüketimi artt rmaktad r. Kapal genleflme depolar n n hacimleri büyük seçilmelidir. Böylece bas nç de iflimleri azalt ld gibi su takviyesi s kl da azalacakt r. Dolay s yla konforlu bir sistem elde edilecektir. Büyük hacimli tesislerde, yüksek binalarda çok fazla kapal genleflme tank n n kullan lmas yerine 1 adet kompresörü kontrollü veya pompa kontrollü kapal genleflme tank tercih edilebilir (fiekil 4.77). Bu durumda, sistemdeki suyun s nmas ve so umas yla oluflan bas nç dalgalanmalar n kompresör veya pompa kontrolü ile engellenir, sistemde sabit bas nç sa lan r. Bu sistemlerde toplam tank hacminin % 80 i faydal hacim olarak kullan labildi i için özellikle büyük su hacmine sahip tesisatlarda daha küçük tank hacimleri ile çal flma sa lan r, ekonomik bir çözüm sunulur. Daha küçük hacmi ile nakliyeleri daha kolayd r. Kazan dairesinde çok daha az yer kaplar. Üzerlerindeki panelleri ile bina otomasyonuna ba lanabilir. Panelden tesisat su seviyesi, depodaki su seviyesi, çal flma bas nc sürekli izlenebilir. Kapasitenin artmas durumunda, birden fazla kompresör veya pompa, depolar ile paralel ba lanabilir ve bunlar n çal flma s ras, yedekleme, alarm ve kontroller cihaz üzerindeki kontrol paneli ile yap l r. Pompa kontrollü kapal genleflme tanklar nda depoda ise bas nç her zaman atmosferiktir. Bu sayede depodaki sudan bas nç düflmesi yolu ile hava at fl da yap lmaktad r. Genleflme deposuna giden hatta kesinlikle emniyet aç s ndan vana olmamal d r. Fakat bu durumda kapal genleflme deposuna yap lacak her serviste sistemdeki tüm suyun boflalt lmas gerekebilecektir. Bu yüzden kazan - kapal genleflme tank hatt nda bir adet kilitli vana kullan lmas yararl d r. Bu kilitli vana sayesinde genleflme deposundaki hava bas nc her zaman kontrol edilip ayarlanabilir, genleflme tank de ifltirilebilir. Kilitli oldu u için de yetkili kifliler haricinde yanl fll kla vanan n kapat lmas durumu söz konusu olmayacakt r. Dolay s yla, kazan n kapal genleflme tank ile irtibat n n kesilip kazana zarar gelmesi olas l ortadan kalkacakt r. Emniyet ventili de depo üzerinde olmak yerine dönüfl borusu üzerinde kazana yak n olmal d r TORTU, P SL K VE HAVA AYIRICILAR Tesisatta Hava: Tesisat suyunun içinde eriyik halde bulunan hava su s cakl n n artmas yla gaz haline geçerek sistemdeki suyla birlikte dolaflmaya bafllar. Bu hava, tesisattaki metal malzemelerde (boru, armatür, kazan, kombi vb) korozyona sebep oldu u gibi, ses, dolafl m bozukluklar, pompalarda kavitasyona neden olur. Radyatörlerin hava yapmas nedeniyle s namama sorunlar - n da beraberinde getirir. Özellikle oksijen bariyersiz plastik boru kullan lan yerden s tma tesisatlar nda sisteme sürekli hava girifli oldu undan bu sorun daha da büyür. Tesisatta Pislik: Klasik tip pislik tutucularda temizlik ve bak m zahmetli bir ifl oldu u için teknik personel taraf ndan yap l r. Kullan c taraf ndan kolayca yap lamamas nedeniyle temizlik genellikle ihmal edilir. Bu yüzden de filtrelerde t kanmalar, hatta filtrenin do rudan su geçifl yolu üzerinde olmas nedeniyle su geçiflini tamamen bloke etmesi s kça görülür; dolay s yla sirkülasyon bozukluklar, s namama ve iflletmenin kesintiye u ramas bu tip tesisatlarda en büyük sorunlard r. Pislik ay r c korunmas gereken cihazdan önce kullan l rken, hava ay r c sistemin en s cak noktas na konur. Is tma sistemlerinde ayr iki cihaz kullan lmas gerekir. Ama bir so utma sisteminde bu iki nokta ayn yerde oldu undan ayr ayr iki cihaz kullan lmas yerine kombi tip cihaz kullan labilir (fiekil 4.78). Statik yüksekli in 15 metreyi geçti i s tma ve 5 metreyi geçti i so utma tesisatlar nda veya yüksek su hacminin bulundu u yatay tesisatlarda ise özel hava ay r c lar kullan l r. Bu cihazlar sistemin dönüfl hatt üzerine ba lan r. Cihaz temel olarak bir tank, tank giriflinde manyetik kapama ventili ve tank ç k fl nda ise yüksek bas nçl pompadan oluflur. bulunur. Manyetik ventil açarak tank içine tesisat suyunu al r ve sonra kapan r. Yüksek bas nçl pompa, vakum etkisi yaratarak tesisat suyu içindeki havay ayr flt r r. Aç a ç - kan hava tank üzerinde bulunan otomatik pürjör ile at l r. Havas al nm fl su tesisata verilir ve bu ifllem tesisattaki hava tahliye edilene kadar sürer (fiekil 4.79) HAVA PÜRJÖRLER Is tma tesisat nda kullan lan önemli di er bir ekipman ise hava tüpleri ve hava pürjörleridir. Sistemin ilk doldurulmas s ras nda, sistemdeki büyük miktarlardaki havay daha kolay boflaltmak için eski tesisatlarda hava tüpleri kullan lmaktayd (fiekil 4.80). Hava tahliyesi için oldukça kullan fll olsa da bu ekipmanlar n bir çok dezavantaj söz konusuydu. 359

170 HAVA AYIRICI MONTAJI TORTU VE P SL K AYIRICI MONTAJI fiekil HAVA AYIRICI VE P SL K AYIRICI MONTAJI 360

171 Öncelikle tesisata direkt ba l olduklar nda hava at fl a zlar ndan su gelme riskine karfl drenaj hatt na ba lanmalar gerekmekteydi. Sisteme bir bütün olarak bak ld nda bir hava tüpü; 1 / 2 boru+hava tüpü+ 1 / 2 boru+ 1 / 2 vana+ 1 / 2 drenaj borusu ekipmanlar toplulu undan oluflmaktad r. Nerdeyse kazan dairesinde s rf havay atmak için ayr bir tesisat yap lmas gerekmektedir. Ayr ca bunlar n hepsi de birer s kayb noktas d r. Toplama bak ld nda belki binde bir bile olmasa da bu kay p sonuçta çok kolay bir flekilde önüne geçilinebilecek bir kay pt r. Bu yüzden günümüzde otomatik hava pürjörleri tercih edilmektedir (fiekil 4.81). Otomatik hava pürjörü konusunda da çok dikkat edilmesi gereken bir nokta pürjörün kalbi denebilecek olan hava at fl a z n n suyla temas etmemesi gere idir. E er su bu hassas a za kadar geliyorsa bu durumda zamanla bu a z n kireçten t kanmas, ya da bir pislik parças n n tak lmas nedeniyle a z n sürekli su kaç rmas olas d r. Bu sebepten dolay bir flamand ra sistemi ile havay sudan ay ran bir sisteme sahip modeller tercih edilmelidir (fiekil 4.82). Bu modellerde hava suyun üzerinde bir cep oluflturmakta, burada biriktikçe flamand ray itmektedir. Yeterli bas nca ulaflt nda flamand ra hava at fl a z n açmakta ve hava tahliye edilmektedir. Aksi durumlarda flamand ra a z kapal tutmakta ve suyla hassas a z n temas engellenmektedir (fiekil 4.83). fiekil ISISAN SUPERIOR HAVA AYIRICI UYGULAMA ÖRNE 361

172 362 fiekil HAVA TÜPLER LE ÇÖZÜM

173 fiekil SPIROTOP / HAVA TÜPÜ LE ÇÖZÜM KARfiILAfiTIRMASI 363

174 fiekil ISISAN SPIROTOP OTOMAT K HAVA PÜRJÖRÜ fiekil ISISAN SPIROTOP OTOMAT K HAVA PÜRJÖRÜNÜN ÇALIfiMA PRENS B 364 fiekil DENGE KABI H DROL K DENGELEME Is tma sistemlerinde hidrolik olarak dengelenecek birbirinden ba ms z birçok sistem parças vard r. Bunlar, çok kazanl sistemlerde kazanlar, da t m sisteminde kolonlar ve s transferinde radyatör, yerden s tma ve benzeri s t c lard r. Hidrolik dengesi olmayan s tma sistemleri problemli çal fl r ve yüksek oranda enerji harcar Çok Kazanl Sistemlerde Hidrolik Dengeleme Çok kazanl sistemlerde kazanlar ile s tma tesisat aras nda denge kab konularak hidrolik olarak kazanlar ile s tma sistemi birbirinden ayr l r ve kazan taraf kendi içinde hidrolik olarak dengelenir (fiekil 4.84). Denge tankl uygulamada kazanlar ve s tma zonlar uygun su debisi alt nda çal fl r. Denge kab n n iki taraf ndaki ayar elemanlar (örne in üç yollu vanalar), kendi devrelerinin kapasitesine göre boyutland r l r ve optimal olarak çal fl r. E er Ecostream kazan kullan l yor ise ve s tma devrelerindeki üç yollu vanalar kazan panelinin kontrolündeyse, kazan üç yollu vanas kullanmaya gerek yoktur Kolonlarda Hidrolik Dengeleme Ayn kolon hatt üzerinde bulunan en son radyatörden de yeterli debi geçebilmesi için pompan n üretece i bas nç fark n n en az tüm bas nç düflümlerinin toplam kadar olmas gereklidir. Bunun sonucunda di er tüm radyatörlerde çok yüksek bir bas nç fark oluflarak, bu radyatörlerden fazla debi geçmesine ve enerji tüketiminin artmas na sebep olacakt r. Fazla bas nç fark n yok etmek için kolon ayar vanalar kullan l r. Böylece istenen debi kontrol ve ayar edilebilir.

175 Söz konusu kolonlarda eksik olan debi miktarlar, enerji tüketimini art r r. Sistemdeki tüm radyatörleri yeterli miktarda debi ile besleyebilmek için yüksek pompa gücüne ihtiyaç vard r, di er taraftan da bas nç kayb düflük olan radyatörlerden fazla debi geçecektir. Bunun sonucunda da gere inden yüksek oda s cakl klar na ulafl lacakt r. Binalarda stanbul flartlar nda ortam s cakl n n 1 C art r lmas yak t tüketimini yaklafl k %10 art rmaktad r Radyatörlerde Hidrolik Dengeleme çinden tasar m debisinin 3 kat debi geçen bir radyatörün anma gücünde sadece %10 mertebesinde bir art fl olur. çinden tasar m debisinin %50 si kadar debi geçen bir radyatör, anma gücünün %85 ini verebilir. Bunun anlam, sistemlerde hidrolik dengelemenin yerini kapasitesi yüksek seçilen pompalar n alm fl oldu- udur. Bunun sonucunda sistem hacimsel debileri tasar m debilerinin % üzerindedir. Baz radyatörlerin afl r beslenmesi, sistemdeki gidifl ile dönüfl s cakl k fark n n düflmesine yol açar. Bu flekilde dönüfl suyu s cakl yükselir ve kazan daha verimsiz çal flmaya bafllar. Hidrolik dengeleme için hesap yap l rken önce her odan n s ihtiyac belirlenmeli, daha sonra radyatör yüzeyleri hesaplanmal, oluflan gerçek dönüfl suyu s cakl dikkate al narak her radyatörün hacimsel debisi hesaplanmal ve elde edilen radyatör hacimsel debileri yard m ile boru tesisat boyutland r lmal d r. Her bir radyatörün hesaplanan debi ile beslenebilmesi için ayarlanabilir termostatik vanalara ihtiyaç vard r. Radyatör girifl hatt üzerine tak lan termostatik vanalar ile oda s cakl na ba l olarak s cak su debisi ayarlan r. Termostatik vanalar ile hem odalarda harici s kazanc ile oda s cakl nda bir art fl söz konusu oldu unda yak t tasarrufu sa lanmaktad r, hem de radyatörlerden afl r debi geçmesi engellenmektedir. Termostatik vanalar ile beraber de iflken debili (frekans kontrollü) sirkülasyon pompalar n n kullan lmas, termostatik vanalar n ço unlu unun kapand durumlarda pompan n s k flmas n da engelleyecektir Is tma Tesisatlar nda Kay p Faktörleri Oda s cakl n n 1ºC art r lmas stanbul flartlar nda yak t tüketimini yaklafl k %10 art rmaktad r. Kazan gidifl su s cakl n n yükselmesi, kazan veriminin düflmesine neden olur. Kazan gidifl su s cakl art nca kazanda baca ve fl n m kay plar ve boru tesisat ndaki s kay plar artar. Baca gaz s cakl n n 20 K yükselmesi, baca gaz kay plar n %1,2 art r r. Kazan s cakl n n her 10 K yükselmesi, fl n m kay plar n %0,25 yükseltir. Boru tesisat ndaki ortalama su s cakl n n her 10 K art fl, da t m kay plar n n %1,5 yükselmesine sebep olur. Hidrolik dengeleme ile bu kay p faktörlerinden %5 ila %15 aras nda tasarruf yapmak mümkündür. Dengelenmesi yap lmam fl da t m a lar nda, debinin yükseltilmesi sonucunda pompan n enerji ihtiyac artar. Hidrolik dengeleme ve devir kontrollü pompalar ile, pompa enerji tüketimi %40 mertebelerinde azalt labilir DE fiken DEV RL S RKÜLASYON POMPALARI HVAC sistemlerinde pompalar n enerji tüketim paylar önemlidir. Özellikle tam sulu klima sistemlerinde, y ll k elektrik enerjisi tüketiminde pompalar önemli paya sahiptir. Bu tür klima sistemlerinde, HVAC cihazlar toplam elektrik tüketimi içinde pompalar n pay, %3-12 mertebesindedir. Is tmada kullan lan sirkülasyon pompalar küçük güçlü olsalar da, sürekli çal flt klar ndan toplamda tükettikleri elektrik enerjisi çok büyüktür. AB ülkelerinde konut s tmada kullan lan küçük (gücü 250 W dan küçük) sirkülasyon pompalar y lda yaklafl k olarak 40 TWh/y l (= kwh/y l) elektrik enerjisi tüketmektedir. Sirkülasyon pompalar zamanlar n n büyük k sm nda k smi yükte çal fl r. Almanya için s tmada kullan lan sirkülasyon pompalar k smi yüklerde y ll k çal flma süresi oranlar Tablo 4.85 te verilmifltir. Buna göre pompa s tma mevsiminin % 44 zaman nda, %25 k smi yükte çal flmaktad r. Bu tür bir çal flma rejiminde de iflken devirli pompalar kullan larak y lda %25-80 elektrik enerjisi tasarrufu sa lamak mümkündür. S cak su tesisat nda kullan lan sirkülasyon pompalar - n n sa lad tasarrufun de erlendirilmesi için bir çal flma yap lm flt r. Bu çal flmada Ankara da tipik bir k fl mevsimi boyunca sirkülasyon pompalar n n enerji tüketimi hesaplanm flt r. K smi yüklerde de iflken devirli pompan n, bas nc sabit tutacak biçimde çal flt - r ld dikkate al narak gerekli güç de eri bulunmufltur. Güç de eri çal flma süresiyle çarp larak harcanan elektrik enerjisi bulunmufltur. Öte yandan sabit debili halde güç de eri sabit kal r. Bu sabit güç de eri y ll k çal flma saatiyle çarp larak sabit debili sistemin enerji tüketimi kolayca bulunabilir. Tablo POMPALARIN FARKLI YÜK ORANLARINDA ORTALAMA ÇALIfiMA SÜRELER 365

176 Ankara için 90/70 C sistemde örnek bir hesap afla da verilmifltir: Sistem s gücü kcal/h olarak al nm flt r. Buna göre de iflken debili pompan n, Y ll k elektrik tüketimi = 913 kwh Y ll k maliyeti = 146 EUR olmaktad r. Buna karfl l k sabit devirli pompan n, Y ll k enerji tüketimi = 833 x 4957 = kwh Y ll k maliyeti = 661 EUR olmaktad r. Her iki tip pompa aras nda y ll k enerji tüketim fark kwh ve bunun parasal karfl l 515 EUR de erindedir. Tasarruf oran %78 olarak hesaplanm flt r. 4.5 LOGAMATIC PANEL LE OTOMASYON (Kazan Kontrol Panelleri le Ekonomi) B NANIN ZOLASYON DURUMUNA GÖRE KAZANIN ÇALIfiMASI Logamatic Panel e binan n izolasyon durumu ile ilgili bilgiler girilebilir. Bu sayede Logamatic Panel binan n s depolama kapasitesi ile ilgili bilgi sahibi olur ve özellikle yaz/k fl zamanlar nda yaflanan evin s cak, d fl havan n so uk olmas ya da evin so uk, d fl havan n s cak olmas gibi durumlarda meydana gelen s - cakl k dengesizliklerini önler. Bina izolasyonu panel üzerinden kötü, orta ve iyi olarak seçilebilir. E er bina izolasyonu kötü seçilmifl ise Logamatic Panel d fl hava s cakl ndaki de iflimleri yaklafl k 1 saat daha geç takip eder. Örne in saat 11:00 de d fl hava s cakl 17 C olsun. Logamatic Panel de kötü izolasyon seçilmifl ise panel bu s cakl saat 12:00 de 17 C olarak alg layacakt r. Bu sayede hava so udu u anda devreye girmeyecek, evin s depolama kabiliyetinden de faydalanacak ve yaklafl k 1 saat sonra devreye girerek hem tasarruf hem de konfor sa layacakt r (fiekil 4.86). Klasik otomasyon panellerinde d fl hava s cakl yaz/k fl geçifl s cakl alt na düfltü ü anda sistem k fl konumuna geçer. Bu durumda özellikle ev hala s cak oldu undan afl r s nma meydana gelir ve konfor bozulur, yak t sarfiyat artar. Ayn flekilde k fl n birden günefl ç kt nda sistem hemen yaz konumuna geçer ve bu seferde ev so ur ve konfor bozulur. Bina izolasyonu orta seçildi inde, Logamatic Panel mevcut d fl hava s cakl n yaklafl k olarak 3 saat gecikme ile hisseder. Örnek olarak saat 11:00 de d fl hava s - cakl 17 C olsun. Logamatic Panel d fl hava s cakl - n saat 14:00 de 17 C olarak hissedecektir. Bina izolasyonu orta derecede oldu undan evin s tutma kabiliyeti daha iyidir ve Logamatic Panel bunu kullanacakt r. Bina izolasyonun iyi seçildi i durumda ise, Logamatic Panel mevcut d fl hava s cakl n yaklafl k olarak 5 saatlik bir gecikme ile takip edecektir. Bina izolasyonu iyi oldu undan evin s tutma 366 kabiliyeti yüksektir. Yani hava so usa bile ev hemen so umayacakt r. Logamatic Panel bundan dolay kazan hemen devreye sokmaz, gecikmeli olarak çal flt r r ISITMA S STEM NE GÖRE KAZANIN ÇALIfiMASI Logamatic Panel de s tma e risi de iflik s tma sistemlerine göre haz r olarak tan mlanm flt r. Radyatör,yerden s tma, konvektör, sabit, oda termostad ve kendi e rimiz fleklinde de iflik s tma sistemleri alternatifleri için y llar n tecrübeleri ve bilgisayar deste i ile tasarlanm fl ideal s tma e rileri tan mlanm flt r (fiekil 4.87). Bu sayede kullan c s tma e risi seçimini yaparken sadece sistemin tan m n girmesi yeterlidir. Böylece s tma sistemimizde optimum s tma e risi ve çok iyi bir konfor ile çal flmak mümkün olacakt r. Klasik otomasyon panellerinde bu tip bir ayr m söz konusu de ildir. Sisteme uygun e rinin seçimi için ya bu konuda tecrübeli ve uzman bir kiflinin seçimi, ya da kullan c n n belirli bir süre deneme yan lma ile uygun e riyi tespit etmesi söz konusudur. Bu süre zarf nda da hem gereksiz yere enerji sarfiyat olacak hem de yeterli konfor sa lanamayacakt r. Logamatic Panel de tan mlanm fl s tma e rileri kullan c n n iste i do rultusunda çok basit bir flekilde de ifltirilebilir. Bu de ifliklik oda s cakl n n de ifltirilmesi ile yap labilece i gibi (bu durumda oda s cakl ndaki de iflim oran nda Logamatic Panel s tma e risini düflürür veya artt r r) manuel olarak da, e rinin tepe noktas n artt r p-azaltmakla da yap labilir. Örne in fabrikasyon ayar -10 C d fl hava s cakl nda s tma devresi s cakl 75 C dir. Gerekirse bu 75 C s cakl k artt r l p düflürülebilir. Böylece s tma e risinin e imi de de iflece inden, di er d fl hava s cakl klar ndaki s tma suyu s cakl klar da de iflecektir (fiekil 4.88). Klasik otomasyon panellerinde s tma e risini de- ifltirmek istenirse sadece tan ml e riler seçilebilir. Örnek olarak otomasyon panelinde 5 tane e ri tan mlanm fl ise bunlar n ara de erlerini ayarlamak mümkün de ildir. Sadece 5 e riden biri seçilebilir. Ara ihtiyaçlarda ya bir üst e ri ya da bir alt e ri seçilmek zorundad r. Sabit ve Kendi E rini Seçebilme Özelli i (fiekil 4.89): Logamatic Panel de her türlü s tma tesisat na uyum sa layacak e riler tan mlanm flt r. Sabit e ri seçildi inde d fl hava s cakl ndan ba ms z olarak istenilen sabit s cakl kta s tma suyu elde edilebilir. Örne in havuz s tmas nda ya da sanayide herhangi bir proses uygulamas nda, yaz k fl 75 C sabit s cakl k istenebilir. Bu durumda Logamatic Panel den sadece e ri tipini Sabit seçmek ve çal flma s cakl n belirtmek yeterli olacakt r. Baz durumlarda s tma sisteminin çal flma e risinin tamamen özel olarak dizayn edilmesi gerekebilir.

177 fiekil LOGAMATIC PANEL DE DIfi HAVA SICAKLI INA GÖRE DEVREYE G RME PRENS B - B NA ZOLASYONU: KÖTÜ fiekil LOGAMATIC PANEL DE ÇALIfiMA E R LER 367

178 fiekil LOGAMATIC PANEL DE ÇALIfiMA E R S AYARI 368 fiekil LOGAMATIC PANEL DE SAB T E R VE KEND E R N SEÇEB LME ÖZELL

179 Özellikle sanayide baz proseslerde ya da s cak sulu hava perdesi, hava apareyi gibi s tma elemanlar n n bulundu u sistemlerde s tma e risinin taban ve tavan noktalar n n tan mlanmas gerekebilir. Bu durumda Logamatic Panel de S cakl k E ri Bafllang ç Noktas seçilerek bu e ri tan mlanabilir. Örnek olarak d fl hava 20 C iken 48 C gidifl suyu s cakl, d fl hava - 10 C iken 73 C gidifl suyu s cakl gibi bir tan mlama rahatl kla yap labilir. Klasik otomasyon panellerinde standart e riler d fl nda özel isteklere cevap verecek s tma e rileri tan mlanamaz. Bundan dolay ihtiyaçtan daha yüksek de- erlerde e riler tan mlanabilir. Bu da gereksiz yere enerji sarfiyat na sebep olur ODA SICAKLI INA GÖRE KAZANIN ÇALIfiMASI (fiekil 4.90) Logamatic Panel ile s tma sistemine, d fl hava s cakl ndan ba ms z olarak sadece oda içerisindeki s - cakl k de iflimlerine ba l olarak da kumanda etme imkan vard r. Bu tip s tma e risine Oda termostat ad verilir ve bu fonksiyon için oda içerisinde MEC2 oda kumandas n n bulunmas gerekir. Örnek olarak oda kumandas ndan istedi imiz oda s cakl n 20 C olarak ayarlayal m. Mevcut oda s cakl ile ayarlad - m z oda s cakl aras ndaki fark 1,5 C den daha büyük ise s tma tesisat yüksek s cakl kta çal fl r (Bu s cakl k taraf m zdan Logamatic Panel e girilebilir. Yukar daki diyagramda 75 C oldu u görülmektedir.). Mevcut oda s cakl ile ayarlanan oda s cakl aras ndaki fark 1 C alt na düflmeye bafllad anda gidifl suyu s cakl da düflmeye bafllar.mevcut oda s cakl - ayarlanan oda s cakl n 1,5 C geçti i anda sirkülasyon pompas durur (üç yollu vana da kapan r). Oda so umaya bafllar ve mevcut oda s cakl ayarlanan oda s cakl na düflerse pompa ve üç yollu vana devreye girerek s tma e risine göre ihtiyaç olan s cakl ktaki suyu tesisata gönderir. Bu sayede mevcut oda s - cakl, ayarlanan oda s cakl n alt na hiçbir zaman düflmez ve sabit olarak tutulur. Klasik oda termostatl sistemlerde termostat n çal flma diferans min. ±1 C dir. Bundan dolay oda içerisindeki s cakl k dalgalanmas daha yüksek olur ve gereksiz yak t sarfiyat söz konusudur ÇALIfiMA E R S N N ODA SICAKLI INA GÖRE OTOMAT K DÜZENLENMES Logamatic Panel binan n s tma e risini, oda içerisindeki s cakl k de iflikliklerine veya müflteri isteklerine ba l olarak sürekli de ifltirebilme özelli ine sahiptir. Is tma sistemi için Logamatic Panel de sadece bir e ri tipi seçmek çözüm de ildir. Ayn zamanda oda içerisinden de ölçümler al narak e ride bir tak m düzeltmeler yap labilir. E er oda kumandas var ise (tek aileli sistemlerde tavsiye edilir) Logamatic Panel bu düzeltmeyi otomatik olarak yapar. E er oda kumandas yok ise (çok aileli evler) bu de er oda içerisinden manuel olarak ölçülerek Logamatic Panel e girilebilir ve bu sayede Logamatic Panel e riyi düzeltebilir. Klasik otomasyon panellerinde bu tip düzeltmeler bir düflük veya bir yüksek e riyi seçmek fleklinde yap l r ve ara de erde e riler olmad ndan hiçbir zaman ideal s cakl klar yakalanamaz. Örnek bir çal flma yaparsak, d fl hava s cakl 0 C iken mevcut oda s cakl na göre ihtiyaç olan s tma suyu s cakl 60 C, oda ayar s cakl da 21 C olsun (fiekil 4.91). Logamatic Panel mevcut oda s cakl n 22 C olarak ölçerse s tma e risini 3 K düflürecektir. Böylece sistem 60 C yerine 57 C s cakl k ile çal flacakt r. E er tam tersi bir durum söz konusu ise yani oda 20 C ise Logamatic Panel s tma e risini 9 K artt racak, dolay s yla 60 C yerine 69 C s tma suyu ile çal flacakt r (fiekil 4.92). Buradaki fark n sebebi, sistemin so umas n engellemek daha önemli oldu unda Logamatic Panel e riyi artt r rken mevcut s cakl k ile ayar s cakl aras ndaki fark 9 K ile çarpmas d r. Amaç oda s cakl n çok çabuk bir flekilde yükseltmektir (Bu durumda di er odalar n afl - r s nmas n engellemek için mutlaka termostatik vana kullan lmas tavsiye edilir.). Böyle durumlar genellikle oda kumandas n n bulundu u ortamlardaki lokal s cakl k de ifliklikleri söz konusu oldu unda yaflanabilir. Örne in flöminenin yak lmas, pencerelerin aç larak odan n havaland r lmas vb bu sebepten dolay oda kumandas n n konulaca yer çok iyi tespit edilmeli ve ev içindeki di er s tma elemanlar nda termostatik vana kullan lmal d r. Klasik otomasyon panellerinde oda s cakl düfltü ünde ya da yükseldi inde s tma e risinde bir de ifliklik olmaz. Bundan dolay s tma e risi evdeki s cakl k de- iflimlerine uyum sa layamaz. Ev ya çok s n r ya da so uk olur. Dolay s yla genellikle yüksek e ri ayarlar yap l r ve ev çok s cak oldu unda radyatörler kapat l r ya da pencereler aç l r. Bu durumda yak t sarfiyat artar. Oda ayar s cakl ile oda s cakl aras nda 3 K fark oldu u durumu incelersek, yani oda ayar s cakl 21 C ve mevcut s cakl k 18 C olsun. Bu durumda Logamatic Panel s tma suyu s cakl n 27 K artt racakt r (3 x 9 = 27 K). Bu durumda tesisat suyu s cakl 60 C de il 87 C olacakt r. Tam tersi bir durum söz konusu oldu unda, yani ayar s cakl 21 C fakat ölçülen oda s cakl 24 C iken Logamatic Panel s tma suyu s cakl n 9 C düflürecektir (3x3 = 9 K).Yani 60 C yerine 51 C tesisat suyu s cakl elde edilecektir (fiekil 4.93). Bu flekilde e er sadece oda kumandas n n oldu u odada bir s cakl k art fl olmuflsa bile tüm ev tamamen so umayacakt r. Son olarak oda ayar s cakl ile oda s cakl aras nda 10 K fark oldu u durumu incelersek; yani oda ayar s cakl 21 C iken, ölçülen oda s cakl 11 C olsun. 369

180 fiekil LOGAMATIC PANEL DE ODA SICAKLI INA GÖRE ÇALIfiMA fiekil ÖRNEK - ÇALIfiMA E R S 370

181 fiekil ÖRNEK - ODA SICAKLI I AYAR SICAKLI INDAN 1 K DÜfiÜK VEYA YÜKSEK OLURSA fiekil ÖRNEK - ODA SICAKLI I AYAR SICAKLI INDAN 3 K DÜfiÜK VEYA YÜKSEK OLURSA 371

182 Bu durumda ise Logamatic Panel tesisata giden suyun s cakl n 90 C a artt racakt r. Tam tersi durumda ölçülen oda s cakl 31 C oldu unda ise tesisata giden suyun s cakl n 30 K düflürecektir (fiekil 4.94). Bu ayar sistemi özellikle evin so uk olmas durumunda h zl bir flekilde s t lmas n sa layacakt r (Özellikle hafta sonu evlerinde gerekli olacakt r.). Klasik otomasyon sistemleri sürekli standart bir e ri ile çal flt klar ndan bu türlü bir adaptasyon sa layamaz. Bu yüzden ev çok geç s n r. Ayn zamanda sadece oda kumandas n n oldu u yerde bir s cakl k art fl olursa, evin di er odalar n n tamamen so umas engellenecektir. Klasik otomasyon sistemlerinde oda kumandas kazan tamamen kapatacak ve ölçüm de eri ayar de eri alt na düflene kadar çal flt rmayacakt r. Dolay s yla evin di er odalar nda so uma olacakt r ÇALIfiMA E R S NDE MANUEL DÜZELTME Düzeltme fonksiyonu, oda kumandas kullan lmad durumlarda manuel olarak panele girilen de ere göre s tma e risini paralel kayd r r. Örnek olarak -10 C d fl hava s cakl nda 75 C s tma suyu ile çal flan bir s tma e risinde, oda içinde istedi imiz s cakl k 21 C olsun. Odaya konan bir termometre yard m ile odada 18 C s cakl k ölçüldü ünde e riyi düzeltmek için, panel üzerinden düzeltme ayar +3 K verilir, böylelikle s tma e risi +9 yukar ya do ru paralel kayacakt r. Bu durumda oda s cakl istendi i gibi yaklafl k olarak +3 C kadar artacakt r (fiekil 4.95). Oda içinde istenen s cakl k 21 C fakat oda içindeki termometrede 23 C ölçülüyor ise, Logamatic Panel üzerinden düzeltme fonksiyonu -2 K verildi inde s tma e risi 6 afla ya do ru paralel kayacakt r. Bu durumda oda s cakl yaklafl k olarak 1,5-2 C kadar düflecektir (fiekil 4.96). Klasik otomasyon panellerinde oda içinden al nan bir ölçüm ile e rinin ne kadar artt r l p düflürülmesini gerekti ini bilmek tecrübe, uzun süreli bir deneyim istemektedir. Bu tip durumlarda uzman kiflilerin panele müdahale etmesi gerekmektedir DÜfiÜK filetme fiek LLER Logamatic Panel üzerinden normal çal flma süreleri d fl nda düflük s cakl kta çal flma e risi de seçilebilir. Özellikle geceleri veya gündüzleri belirli saatler aras nda s tma sisteminin daha düflük s cakl kta çal flmas istendi inde bu fonksiyonlar kullan labilir. Kapama Oda s cakl na göre düflük iflletme Düflük D fl hava s cakl na göre düflük iflletme fieklinde dört tip fonksiyon mevcuttur. 372 fiekil ÖRNEK - ODA SICAKLI I AYAR SICAKLI INDAN 10 K DÜfiÜK VEYA YÜKSEK OLURSA

183 fiekil LOGAMATIC PANEL DE ÇALIfiMA E R S N N MANUEL DÜZELTME ODA SICAKLI I AYAR SICAKLI INDAN DÜfiÜK SE fiekil LOGAMATIC PANEL DE ÇALIfiMA E R S N N MANUEL DÜZELTME ODA SICAKLI I AYAR SICAKLI INDAN YÜKSEK SE 373

184 fiekil 4.97 de görülen KAPAMA fonksiyonunda gündüz çal flma s cakl klar d fl nda sistem komple kapanacakt r. Gece boyunca s tma olmayacakt r. Bina izolasyonu çok iyi olan ya da yumuflak iklimli bölgelerde veya kullan c iste i do rultusunda bu fonksiyon seçilebilir. Düflük iflletme fonksiyonunda kapatma saatinden sonra sirkülasyon pompas devreden ç kmaz ve devaml çal fl r. Logamatic Panel düflük iflletme için yeni bir s tma e risi hesaplar. Bu e ri hesaplan rken gündüz ile gece istenen s cakl klar aras ndaki fark 3 ile çarp l r ve s tma e risi ç - kan de er kadar afla ya kayd r l r. Bu durumda yeni bir düflük iflletme e risi hesaplanm fl olur. E er sistem s cakl gece boyunca bu e rinin alt na düflerse kazan devreye girer ve e riye göre sistemi s t r (fiekil 4.98). Örnek olarak gündüz 21 C, gece ise 17 C istenen bir sistemde düflük iflletme e risi gündüz e risinden 12 C daha düflük olur (21-17 = 4 K; 4 x 3 = 12 K). Düflük iflletme fonksiyonu özellikle yerden s tma tesisat gibi geç cevap veren sistemlerde seçilmelidir. Çünkü pompa sürekli devrededir ve tesisattaki s cakl k düfltü ü anda kazan devreye girecektir. Oda s cakl na göre düflük iflletme özellikle tek ailenin yaflad sistemlerde ve oda kumandas var ise seçilmelidir. Bu fonksiyonda oda kumandas üzerinden gündüz ve gece s cakl verilir. Sistem düflük iflletmeye geçti i anda pompa kapan r. Oda s cakl ayarlanan gece s - cakl alt na düflene kadar kazan ve pompa kapal kal r. Oda s cakl, ayar gece s cakl n n 1 K alt na düfltü ü anda kazan ve pompa devreye girer ve sistem düflük iflletim e risine göre oda s cakl n ayarlar (fiekil 4.99). D fl hava s cakl na göre düflük iflletme özellikle çok aileli evlerde ve oda kumandas kullan lmad durumlarda tercih edilmelidir. Bu fonksiyonda Logamatic Panel üzerinden bir gece d fl hava s cakl verilir. Kapatma zaman ndan itibaren pompa ve kazan devre d fl kal r. E er kapatma süresi içerisinde, d fl hava s - cakl ayarlanan d fl hava s cakl alt na düflerse kazan ve pompa devreye girer ve sistem düflük iflletme e risine göre çal fl r (fiekil 4.100). Klasik otomasyon sistemlerinde bu flekilde alternatifli düflük iflletme fonksiyonlar bulunmaz. Genellikle gece için bir e ri tan mlan r ve kazan gece boyunca bu e riye göre çal fl r. Oda içinden veya d fl hava s cakl ndan ba ml bir bafllang ç noktas bulunmaz. Oda içinde gece afl r s nmalar meydana gelebilir. Bu da hem konforu bozar hem de fazla yak t sarfiyat na sebep olur E R N N OTOMAT K ADAPTASYONU (fiekil 4.101) Is tma sistemi do ru e riye göre çal flmazsa, istenilen oda s cakl klar sa lanamayacak ve cihaz verimsiz çal flacakt r. Ya gidifl suyu s cakl düflük oldu undan odalar s nmayacak ya da s cakl k gere inden fazla oldu undan afl r s nma meydana gelecektir. Baca gaz s cakl ve kazan fl n m kay plar artacakt r. Bu yüzden 374 kontrol paneli, sistemi d fl hava s cakl na ba l bir e riye göre çal flt rmal d r. Bu e rinin karakteristikleri ise binan n konumuna, yerleflimine ve izolasyon durumuna göre; yani s l durumuna göre belirlenir. Binan n bu karakteristik özellikleri zaman içinde de iflebilir. Örne in binaya sonradan izolasyon yap labilir. Aç k bir alanda olan bir binan n etraf na sonradan binalar yap labilir ve bina korunakl bir duruma dönebilir. Is tma e risi de bu tür de ifliklikleri hissedebilmeli ve buna göre kendini ayarlayabilmelidir. Bu ayarlama, yani s tma e risinin binan n s l durumuna göre sürekli de iflimi adaptasyon olarak tan mlan r. Adaptasyon özelli i için d fl hava s cakl n n ve oda s cakl n n ölçülebilmesi flartt r. Oda kumandas, oda s cakl n sürekli ölçerek Logamatic Panel e iletir. Logamatic Panel oda s cakl ile beraber güncel d fl hava s cakl n ve mevcut s tma devresi gidifl s cakl n hesaplar. Bu de erler oda kumandas gündüz konumunda iken ölçülür. Logamatic Panel, bir saat boyunca hedef gidifl suyu s cakl ve oda s cakl k sapmalar n kontrol eder. Oda s cakl nda ±0,7 K bir de ifliklik olursa adaptasyon devreye girer. Bir saat içinde mutlaka 4 defa oda s cakl nda bu aral kta bir de iflim olmal d r. Aksi takdirde adaptasyon devre d fl kal r. Saat 11:00 ile 15:00 aras nda günefl etkisi çok fazla oldu undan adaptasyon devrede olmaz. Yine d fl hava s cakl +6 C üzerinde oldu unda e ri aç s küçük oldu undan adaptasyon devrede olmaz. Oda içinde bir saatte yap lan ölçümlerde oda s cakl ndaki sapmalar ya hep + yönde ya da hep - yönde olmal d r. E er iki türlü de iflim varsa adaptasyon çal flmaz. Tüm bu flartlar sa land nda adaptasyon devrede olur ve ölçülen oda s cakl na göre sistem gidifl suyu s cakl klar hesap edilir. Bunlar n bir saat içerisindeki ortalamas al n r ve her gün saat 24:00 günün ortalamas hesaplan r. Böylece -10 C d fl hava s cakl ndaki e rinin tepe noktas de eri de ifltirilir. Adaptasyon etkisi sistem ilk devreye al nd nda %100 dür. Yaklafl k iki hafta içerisinde %14 e düfler. Do ru s tma e risine ulafl l nca adaptasyon etkisi azal r. Bu süreye Logamatic Panel in binay tan ma süresi denir. Logamatic Panel sürekli kendini kontrol etti inden, e er binada bir de ifliklik olursa sistem bunu fark edecek ve adaptasyon etkisi tekrar devreye girecektir OPT M ZASYON (Açma - Kapama Zamanlar Ayarlanmas ) Klasik kontrol sistemlerinde gündüz/gece iflletmesi için program noktalar n kullan c belirler ve sistem bu program noktalar na göre çal fl r. Fakat gündüz iflletmesine geçildikten sonra tesisat n rejime girme süresini kullan c n n tahmin etmesi gerekir ve bu tahminine göre program noktas girilmelidir. Rejime girme süresi de d fl hava etkenlerine göre sürekli de iflmektedir.

185 fiekil LOGAMATIC PANEL DE DÜfiÜK filetme fiek LLER - KAPAMA fiekil LOGAMATIC PANEL DE DÜfiÜK filetme fiek LLER - DÜfiÜK filet M 375

186 fiekil LOGAMATIC PANEL DE DÜfiÜK filetme fiek LLER - ODA SICAKLI INA BA LI fiekil LOGAMATIC PANEL DE DÜfiÜK filetme fiek LLER - DIfi HAVA SICAKLI INA BA LI 376

187 Logamatic Panel de binan n rejime ulaflma süresi, kontrol paneli taraf ndan belirlenir. Panel üzerinden açma optimizasyonu evet seçilirse, program saati geldi inde oda istenilen s cakl a ulaflm fl olur. Logamatic Panel bunu yaparken açma saatinden bir saat önce devreye girer ve maks. gidifl suyu s cakl hedefler. Ayn zamanda mevcut oda s cakl ve d fl hava s cakl n kaydeder. Oda s cakl istenen de- ere geldi inde s tma ifllemi sona erer ve toplam geçen süre ölçülür. Logamatic Panel bir sonraki gün, bir önceki günkü süreyi bir düzeltme faktörü ile çarpar. Bu düzeltme faktörü için o günkü mevcut ve istenen oda s cakl ile aktüel d fl hava s cakl dikkate al n r (fiekil 4.102). Buradaki amaç istenen saatte istenen oda s cakl n n sa lanmas d r. Logamatic Panel bir süre bu flekilde çal flarak, ölçümler yaparak hangi d fl hava s cakl nda ne kadar önceden çal flmaya bafllanmas gerekti ini hesaplar ve sonras nda buna göre çal fl r. Yerden s tmal sistemlerde su hacmi büyük oldu undan ve rejime girmesi de uzun zaman ald ndan açma optimizasyonu tavsiye edilmemektedir. E er referans odadaki termostatik vanalar sonuna kadar aç k de il ise s tma süreci uzun sürecek ve ertesi gün açma optimizasyonu çok erken bafllayacakt r (maksimum 4 saate ç kabilir). En k sa açma süresi ise 10 dakikad r. Logamatic Panel üzerinde kontrol k sm ndan optimizasyon süresi görülebilir. Kapama optimizasyonu için ise oda içerisindeki s cakl k de iflimi sürekli takip edilir. E er çok yavafl bir s cakl k düflüflü var ise kapatma zaman gelmeden önce sistem kapatabilir (maks. 60 dakika). E er bu süre içinde oda s cakl aniden düflerse, s tma tekrar devreye girecektir. Boylerdeki s cak su da program ndaki açma saati geldi i anda haz r olmal d r. Logamatic Panel boylerin ne kadar zamanda s naca n hesap eder ve açma saatinden o kadar zaman önce çal flarak s cak suyu haz r eder. Buna da boyler optimizasyonu denir. Klasik otomasyon panellerinde olmayan bu özellik ile kazan oda içindeki veya boylerdeki s cakl tam istenildi i zamanda haz r eder ve bu sayede konfordan vazgeçilmeden yak t ekonomisi sa lan r BACA GAZI SICAKLI I KONTROLÜ (fiekil 4.103) Logamatic Panel, baca gaz sensörü ile baca s cakl n sürekli ölçer. Logamatic Panel e maks. baca gaz s cakl servis taraf ndan girilir. E er sensörün ölçtü ü baca gaz de eri, s n r de erin üzerinde ise panel hata sinyali verir. Easycom cihaz arac l ile de bu hata sinyalini yetkili servise iletebilir. Bu sayede kazan n içerisinde bir kirlenme var ise an nda müdahale etmek mümkün olur ve kazan verimi düflmez, yak t tasarrufu sa lan r. fiekil E R N N OTOMAT K ADAPTASYONU 377

188 fiekil OPT M ZASYON fiekil BACA GAZI SICAKLI I KONTROLÜ 378

189 S RKÜLASYON POMPASI KONTROLÜ (fiekil 4.104). Logamatic Panel den boyler s cak su sirkülasyon pompas na kesintili iflletme program vermek mümkündür. S cak su sirkülasyon pompalar boyler sistemlerinde genellikle sürekli aç k tutulur veya boyler program na paralel çal flt r l r. Oysa boyler kullan lmad zamanlarda bu pompan n sürekli çal flmas boyler içindeki s cak suyun sirkülasyon hatt nda so umas na neden olur. Bu durumda kazan gereksiz yere boyleri s tmak için devreye girer. Bu durum ilave yak t sarfiyat na neden olur. Logamatic Panel deki kesintili iflletme fonksiyonu ile s cak su sirkülasyon pompas saatte 6 defa, 5 defa, 4 defa, 3 defa, 2 defa veya 1 defa devreye girer. Her devreye girdi inde 3 dakika aç k kal r ve kapat r. Bu sayede borulardaki su s cak kal r ve hem pompa çal flmad ndan dolay elektrik tasarrufu sa lan r, hem de boyler gereksiz yere so umad ndan yak t tasarrufu sa lan r D NAM K BRÜLÖR fialt D FERANSI Logamatic 4000 Panel lerde brülör diferans sürekli de iflkendir. Çünkü ideal brülör diferans e risi, sürekli sistemi tan y p bu sisteme adapte olabilen e ridir. Logamatic 4000 Panel lerdeki brülör diferans sisteminin patenti Buderus taraf ndan al nm flt r. Bu sisteme göre sistem ilk çal flt nda suyun s nma h z düflük olaca ndan brülör diferans da küçük olur ve brülör s k devreye girerek sistemin çabuk s nmas n sa lar. Sistem rejime girmeye bafllad kça suyun s nma h z da artar. Bu durumda Logamatic Panel brülör diferans n açmaya bafllar ve dur-kalk say s düfler. Min. brülör diferans 4 K, maks. ise 15 K d r. Bu aral kta brülör diferans sistemi karakteristik özelliklerine ba l olarak sürekli de iflmektedir. Buderus bu sistem sayesinde brülör flalt say s n y ll k olarak e kadar düflürebilmifltir. Bu sistem çal flan otomasyon paneli flu anda sadece Logamatic 4000 dir ve dünyada tektir. fiekil S RKÜLASYON POMPASI KONTROLÜ 379

190 4.6 ALTERNAT F ENERJ LER Fosil yak tlar n kullan m ortalama dünya s cakl - n son bin y l n en yüksek de erlerine ulaflt rm fl, yo- un hava kirlili inin yan s ra milyarlarca dolar zarara yol açan sel/f rt na gibi do al felaketlerin gözle görülür flekilde artmas na neden olmufltur. En k sa zamanda önlem al nmamas durumunda yak n gelecekte buzullar n erimesi sonucunda deniz kenar nda kurulmufl birçok flehir sular alt nda kalabilecektir. Bu nedenle insano lu fosil yak t rezervlerinin bitmesini beklemeden temiz enerji kaynaklar na yönelmek zorundad r. Fosil yak tlar yerine alternatif temiz bir çözümün getirilmemesi durumunda birçok hayvan ve bitki soyu tükenecektir. Bu durumda insano lunun da yaflam flartlar son derece a rlaflacakt r. Yo un hava kirlili i tehdidi alt ndaki büyük flehirlerde yüzlerce insan hava kirlili i nedeni ile dolayl olarak hayat n kaybetmektedir. Asit ya murlar yüzünden birçok do al ekosistem tamamen yok olmufltur. Bu durumda kendini s n rs z tekrarlayan yenilenebilir ve hammadde ba ml s olmayan enerji kaynaklar (günefl, rüzgar, su ve biyokütle gibi) çok k sa bir süre içinde önem kazanacakt r. Petrol varil fiyat 1988 y l nda 15 USD mertebelerinde idi y l na kadar olan on y ll k süreçte 15 USD - 20 USD band nda sal nan petrol varil fiyat 1999 y l ndan itibaren h zla art fl göstermifl ve 2004 y l na kadar 25 USD - 30 USD aral nda kalm flt r y l ndan itibaren petrol varil fiyat 30 USD den sürekli bir yükseliflle 2005 A ustos ay sonlar nda 70 USD noktas na kadar gelmifltir. Petrol fiyatlar n n son 15 y lda %500 ve son bir y lda % 133 e yak n art fl ve dünyan n buna ba l sosyopolitik durumu her geçen gün alternatif enerji kaynaklar n n önem kazanmas na ve bu konuda çal flmalar n katlanarak artmas n beraberinde getirmektedir. 380 fiekil DÜNYAYA ULAfiAN GÜNEfi IfiINIMI Dünyan n birçok ülkesinde yeni enerji üretim yat r mlar art k temiz enerji odakl olmaktad r. Özel araflt rma kurumlar n n haz rlad klar raporlara göre 2060 y l nda dünya enerji ihtiyac n n yaklafl k %60' yenilenebilir kaynaklardan karfl lanacakt r y l itibariyle 9,2 milyar ton petrol eflde eri enerji tüketilmifl ve bu tüketimin yaklafl k % 3 ü günefl, rüzgar ve jeotermal enerji kaynaklar ndan sa lanm flt r GÜNEfi ENERJ S S STEMLER (G.E.S.) Günefl enerjisi, günefllenme süresi, günefl fl n m vb de iflkenlere ba l bir enerji türü oldu undan, günefl enerjisi sistemlerinin veriminin yüksek olmas çok büyük bir gerekliliktir. Bundan dolay günefl enerjisinden Ak ll Sistemler ile Ak lc Çözümler prensibi ile yararlanmak çok önem kazanm flt r Günefl Enerjisinin Avantajlar Bol ve tükenmeyen tek enerji kayna d r. Duman, karbonmonoksit, kükürt ve radyasyon art içermeyen temiz enerjidir. Enerjiye gereksinim duyulan her yerde kullan labilir. Yurtd fl na ba ml olmad için ekonomik ve politik krizlerden etkilenmez. flletme masraflar çok azd r. Çeflitli uygulamalar için farkl çözümler üretmek mümkündür (Kazan destekli veya desteksiz s cak kullan m suyu üretimi, s tma sistemine destek verme, elektrik enerjisi üretimi - fotovoltaik, enerji depolama - günefl pilleri). Dünya ile Günefl aras ndaki mesafe 150 milyon km dir. Güneflin tahmin edilen tükenme süresi 5 milyar y ld r. Günefl fl n m n n tamam yeryüzeyine ulaflmaz, %30 kadar dünya atmosferi taraf ndan geriye yans t l r. Günefl fl n m n n %50 si atmosferi geçerek dünya yüzeyine ulafl r. Bu enerji ile Dünya n n s cakl yükselir ve yeryüzünde yaflam mümkün olur. Rüzgar hareketlerine ve okyanus dalgalanmalar na da bu s nma neden olur. Güneflten gelen fl n m n n %20 si atmosfer ve bulutlarda tutulur. Yeryüzeyine gelen günefl fl n m n n %1 den az bitkiler taraf ndan fotosentez olay nda kullan l r. Bitkiler, fotosentez s ras nda günefl fl yla birlikte karbondioksit ve su kullanarak, oksijen ve fleker üretirler. Fotosentez, yeryüzünde bitkisel yaflam n kayna d r (fiekil 4.105). Yeryüzüne ulaflan bu günefl enerjisi do al dönüflümlere u rar. Bu dönüflümlerden biri, sular n buharlaflt r larak dünyadaki su döngüsünün sa lanmas d r. Bu ifllem, gerek biz insanlar için, gerekse tüm canl lar için çok önemlidir. Böylece derelerimiz akabilir, yer alt sular m z kurumaz, ya mur ve kar ya fllar olabilir. Bu gün sadece Türkiye üzerine bir y lda düflen ya fl tutar n n 500 milyar ton su oldu u göz önüne al n rsa, bu ifllemin ne denli önemli oldu- u anlafl labilir.

191 kinci bir dönüflüm, fl kla birleflimdir. Bu ifllem, dünyadaki canl lar için yaflam demektir. Bir saniyede gelen günefl enerjisinin yaklafl k on binde ikisi bu ifllem için harcan r. Ya da baflka bir deyiflle, bitkilerde toplan r. Bitkiler, gelen günefl enerjisini kullanarak fl klabirleflim yapmakta ve böylece biokütle oluflturmaktad rlar. Yani, gelen günefl enerjisinin bu kesri, biokütleye dönüflmektedir. Tüm canl lar n besin kayna bu enerjidir. Biokütle ile otlar oluflur; otlar yiyen otoburlar oluflur; otoburlar yiyen etoburlar oluflur. Günefl enerjisinin bir di er dönüflümü de rüzgarlar ve deniz dalgalar yla okyanus ak nt lar d r. Rüzgarlar n oluflmas temelinde havan n baz bölgelerinin de iflik etkenler sonucu di er bölgelere k yasla daha s cak ya da daha so uk olmas ndan kaynaklanan bas nç farkl - l klar etkin olmaktad r. Bu s nma ve so umalarda da günefl etkin rol oynamaktad r. Deniz dalgalar ve ak nt lar temelde rüzgar n etkisiyle ortaya ç karlar. Dolay s yla, hem rüzgar, hem de deniz dalgalar ve ak nt - lar birer günefl enerjisi türevidir. Do al Dönüflümler - Toprak ve su s nmas - Fotosentez (bitki-hayvan-insan ve fosil yak t oluflumu) - Ya fl ve buharlaflma (su döngüsü) - Rüzgar ve dalga oluflumu - Do al yang nlar nsan n Gelifltirdi i Dönüflümler - Günefl fl n m - s (toplaçlar) - Günefl fl n m - elektrik (günefl pilleri) - Su gücü - mekanik elektrik (barajlar) - Rüzgar - elektrik (rüzgar türbünleri) - Biokütle - s (odun vb yakma sistemleri) - Fosil yak t - elektrik (elektrik ve s üretim merkezleri) - Günefl mimarl uygulamalar Günefl enerjisi sistemleri iki ana gruba ayr labilir; a. Pasif Sistemler (seralar vb) gibi herhangi bir mekanik ekipmana gereksinim duymaks z n faydalan - lan sistemler Ürün Kurutma ve Seralar; Günefl enerjisinin tar m alan ndaki uygulamalar d r. Bu tür sistemler ilkel pasif yap da olabilece i gibi, hava hareketini sa layan aktif bileflenler de içerebilir. Bu sistemler dünyada k rsal yörelerde s n rl bir biçimde kullan lmaktad rlar. Su Ar tma Sistemleri; Bu sistemler esas olarak s bir havuzdan ibarettir. Havuzun üzerine e imli fleffaf - cam yüzeyler kapat l r. Havuzda buharlaflan su bu kapaklar üzerinde yo unlaflarak toplan r. Bu tür sistemler, temiz su kayna n n bulunmad baz yerleflim yerlerinde y llard r kullan lmaktad r. Su ar tma havuzlar üzerinde yap lan Ar - Ge çal flmalar ilk yat r m ve iflletme maliyetlerinin azalt lmas na ve verimin art r lmas na yöneliktir. b. Aktif Sistemler; Is enerjisi veya elektrik enerjisi (Fotovoltaik Sistemler) üretimi için kullan l rlar. Düflük S cakl k Sistemleri - Düzlemsel Günefl Kolektörleri; Günefl enerjisini toplayan ve bir ak flkana s olarak aktaran çeflitli tür ve biçimlerdeki ayg tlard r. Ulaflt klar s cakl k basit kolektörlerde 70 C, geliflmifl yap ya sahip kolektörlerde 90 C civar ndad r. Günefl kolektörlü sistemler tabii dolafl ml ve pompal olmak üzere ikiye ayr l r. Bu sistemler evlerin yan s ra, yüzme havuzlar, oteller ve sanayi tesisleri için de s cak su sa lanmas nda kullan l r. Bu konudaki Ar - Ge çal flmalar sürmekle birlikte, bu sistemler tamamen ticari ortama girmifl durumdad rlar. Dünya genelinde kurulu bulunan günefl kolektörü alan 30 milyon m 2 ' nin üzerindedir. En fazla günefl kolektörü bulunan ülkeler aras nda ABD, Japonya, Avustralya srail ve Yunanistan yer almaktad r (fiekil 4.106). - Vakumlu Günefl Kolektörleri; Bu sistemlerde, vakumlu cam borular ve gerekirse absorban yüzeyine gelen enerjiyi art rmak için metal ya da cam yans t c lar kullan l r. Bunlar n ç k fllar daha yüksek s cakl kta oldu u için ( C), düzlemsel kolektörlerin kullan ld yerlerde ve ayr - ca yiyecek dondurma, bina so utma gibi daha genifl bir yelpazede kullan labilirler. Daha çok fl - n m süresinin ve gücünün az oldu u kuzey ülkelerde uygulanmaktad rlar. Pazar paylar günden güne azalmaktad r. Yüksek S cakl k Sistemleri - Parabolik Oluk Kolektörler; Do rusal yo unlaflt r c termal sistemlerin en yayg n d r. Kolektörler, kesiti parabolik olan yo unlaflt r c dizilerden oluflur. Kolektörün iç k sm ndaki yans t c yüzeyler, günefl enerjisini, kolektörün oda nda yer alan ve boydan boya uzanan siyah bir absorban boruya odaklarlar. Kolektörler genellikle, güneflin do udan bat ya hareketini izleyen tek eksenli bir izleme sistemi üzerine yerlefltirilirler. Enerjiyi toplamak için absorban boruda bir s v dolaflt r - l r. Toplanan s, elektrik üretimi için enerji santraline gönderilir. Bu sistemler yo unlaflt rma yapt klar için daha yüksek s cakl a C ulaflabilirler (fiekil 4.107). - Parabolik Çanak Sistemler; ki eksende günefli takip ederek, sürekli olarak günefli odaklama bölgesine yo unlaflt r rlar. Termal enerji, odaklama bölgesinden uygun bir çal flma s v s ile al narak, termodinamik bir dolafl ma gönderilebilir ya da odak bölgesine monte edilen bir Stirling makine yard m ile elektrik enerjisine çevrilebilir. Çanak - Stirling bileflimiyle günefl enerjisinin elektri e dönüfltürülmesinde % 30 civar nda verim elde edilmifltir. 381

192 - Merkezi Al c Sistemler; Tek tek odaklama yapan ve heliostat ad verilen aynalardan oluflan bir alan, günefl enerjisini, al c denen bir kule üzerine monte edilmifl s eflanjörüne yans t r ve yo- unlaflt r r. Al c da bulunan ve içinden ak flkan geçen boru yuma, günefl enerjisini üç boyutta hacimsel olarak absorbe eder. Bu s v, Rankine makineye pompalanarak elektrik üretilir. Bu sistemlerde s aktar m ak flkan olarak hava da kullan labilir, bu durumda s cakl k 800 C'ye ç kar. Heliostatlar bilgisayar taraf ndan sürekli kontrol edilerek, al c n n sürekli günefl almas sa lan r. Bu sistemlerin kapasite ve s cakl klar, sanayi ile k yaslanabilir düzeyde olup ARGE çal flmalar devam etmektedir Kullan m Suyu Is tmas nda Günefl Kolektörü Sistemleri Günefl kolektörü sistemlerinin en yayg n kullan m flekli kullan m suyu s tmas d r. Do ru sistem çözümleri ile y ll k s cak su gereksiniminin %60 ila %80 i gibi önemli bir k sm günefl enerjisinin sa lad enerji ile karfl lanabilir. Yaz n kullan m suyu s tmas için gereken enerjinin neredeyse tamam günefl enerjisi sistemi taraf ndan karfl lan r (fiekil 4.108). Ancak mevcut konvansiyonel s tma sistemi, günefl enerjisinden ba ms z olarak kullan m suyu s tma ihtiyac n karfl layabilmelidir. Uzun süre hava koflullar - n n kötü gitmesi durumunda, s cak su konforu garanti edilmelidir Kullan m Suyu Is tmas yla Beraber Is tma Deste i Sa layan Günefl Kolektörü Sistemleri Konvansiyonel sistemlerin çevreye olan zararl etkilerini en aza indirmek ve Günefl enerjisinden en yüksek oranda fayda sa layabilmek için, günefl kolektörü sistemlerini sadece kullan m suyu s tmas nda de- il, ayn zamanda s tmaya destek olarak da planlamak gerekmektedir. Bu tip bir uygulamada günefl enerjisi sistemi sadece bir depo boylerin s t lmas nda 382 fiekil DÜZLEMSEL KOLEKTÖR UYGULAMASI ÖRNE

193 kullan l r ve boyler su s cakl n n s tma dönüfl suyu s cakl n n üstünde oldu u zamanlarda do rudan fayda sa lar (fiekil 4.109). Bu nedenle, düflük sistem s cakl nda çal flan genifl yüzeyli s t c lar kullanan sistemler veya yerden s tma sistemleri günefl enerjisinden yararlanmada idealdir. Optimum olarak planlanm fl Günefl enerjisi sistemi, kullan m suyu s tmas ve s tma için gerekli olan toplam y ll k s ihtiyac n n mertebe olarak %20 ila %40 n karfl lar. Bu uygulamada enerjinin geri kalan k sm yo uflmal kazan ya da düflük s cakl k kazan yla karfl lanmal d r. Günefl enerji sistemlerinin ilk kullan m aç k devre ad n verdi imiz, kullan m suyunun kolektörler içinden geçirilerek s t lmas ile bafllam flt r. Aç k devre fiekil PARABOL K OLUK KOLEKTÖR sistemlerin verim düflüklü ü, ömür k sal yan nda hijyen flartlar n n yetersiz oluflu ve tüm y l boyunca kullan lamamas gibi dezavantajlar, günefl enerjisi kullan m nda aç k sistemlerin yerlerini yavafl da olsa kapal sistemlerin almas sonucunu do urmufltur. Kapal sistemlerin verim de erlerinin ise kullan - lan sistem parçalar n n (kolektör, boyler vb) kalitesi ve uyumlulu u yan nda, sistemin otomatik kontrolü ile direkt ba lant l d r. Kapal devre günefl enerji sistemleri genelde bir s tma sistem ile beraber uygulanmaktad r ve günefl enerjisinin gereksinimi karfl layamad zamanlarda, s tma sistemi konforu sa layacak flekilde s cak kullan m suyunu haz rlamaktad r. Geliflmifl günefl enerji sistemlerinde yeterli miktarda kolektör ve uygun depolama hacimleri ve otomatik kontrol sayesinde düflük s - cakl k s tma sistemlerine s tma deste i sa lamak mümkün olmaktad r. Günefl Enerjisi Sistemleri üç ana parçadan oluflur. - Günefl Kolektörü - Günefl Enerjisi Boyleri - Kumanda Paneli Günefl Kolektörleri (fiekil 4.110) Günefl kolektörlerinde aran lan özellikler afla da s ralanm flt r. Sürekli yüksek verim. Uzun ömür. Yüksek verim ve s izolasyonu sa layan asal gaz içeren yap. a Enerji ihtiyac (Kullan m e risi) b Günefl enerjisi sistemi enerji kapasitesi M Ay Q Is l enerji Fazla günefl enerjisi (Örne in havuzda kullan labilir) Karfl lanamayan enerji ihtiyac (Is tmadan destek) Kullan lan günefl enerjisi (Günefl enerjisi karfl lamas ) a Enerji ihtiyac (Kullan m e risi) b Günefl enerjisi sistemi enerji kapasitesi M Ay Q Is l enerji Fazla günefl enerjisi (Örne in havuzda kullan labilir) Karfl lanamayan enerji ihtiyac (Is tmadan destek) Kullan lan günefl enerjisi (Günefl enerjisi karfl lamas ) fiekil YILLIK KULLANIM SUYU ISITMASI GEREKS N M NE GÖRE, GÜNEfi ENERJ S S STEM N N ENERJ KAPAS TES fiekil YILLIK KULLANIM SUYU B NA ISITMASI GEREKS N M NE GÖRE, GÜNEfi ENERJ S S STEM N N ENERJ KAPAS TES 383

194 384 fiekil GÜNEfi KOLEKTÖRLER

195 Yüksek absorbsiyon katsay s ve düflük emisyon de eri. Kolektörün özel dökme cam yüzeyi ve d fl çerçevenin yak n genleflme katsay lar na sahip olmalar sayesinde s zd rmazl n contas z olarak özel bir malzeme ile gerçeklefltirilebilmesi (Contal ba lant lar gün içinde görülen yüksek kolektör s cakl k farklar na ve ultraviyole fl nlar na uzun süreli maruz kalma durumunda s zd rmazl k sorunu yaratmaktad r.). Kolektör cam n n yüksek geçirgenli e ve minimum yans ma oran na sahip olmas. D fl çerçevenin geri dönüflümlü, hafif ve korozyondan zarar görmeyecek malzemeden imal edilmesi. Kolektör içinde uygun boru ba lant s ile efl direnç sa lanmas. Korozyona dayan kl, s iletim özelli i yüksek seçici özellikli bak r absorber ve kaynakl absorber - bak r boru ba lant s. Basit ve h zl montaj imkan sa layan, bak m istemeyen yap ya sahip olmal. Hafif ve yay l ve noktasal yüklere dayan kl yap. Yüksek s cakl klara dayan m. Kolektörler aras ba lant lar n en k sa mesafede, en az s kayb ve izolasyon ile entegre setlerle yap labilmesi. Statik olmayan, zorlanmayan kolektör yap s. Optimum kolektör s tafl y c s v miktar (ortalama 1-2 litre/kolektör). Kolektör alt yüzeyinde enerji kayb n, çat ya s cakl k iletimini minimuma indiren ve maksimum verim sa layan izolasyon (fiekil 4.111). Maksimum kolektör yüzeyinin enerji iletimi için kullan labilmesi. D fl çerçevenin korozyona dayan kl olmas (özellikle denize yak n yörelerde) Kolektörlerin beflik çat üstü, çat içi ve düz (teras) çat olarak uygulanabilmesi. Kirlenme, bu ulanma, terleme, havaland rma ihtiyac olmamas ve uzun ömürlü olmas için hermetik yap da olmas. Vidas z ve perçinsiz cam ve d fl çerçeve ba lant s ile nem giriflini tam engellemeli. Yüksek s cakl a ve s cakl k farklar na, tüm hava flartlar na (kar, dolu vb) dayan kl olmas. Çat alan ndan maksimum yararlanabilecek flekilde kolektör yerlefltirme imkan. Kolektör çerçevesinin günefl fl nlar n yans tmayan özelli e sahip olmas (parlak olmamas ) (fiekil 4.112) Günefl Enerjisi Boylerleri Günefl boylerlerinde aran lan özellikler afla da s ralanm flt r: Yüksek verim elde edilebilmesi için Termosifon prensibi ile çal flmal d r. Boyler hacmi içinde s nan su yo unluk fark sayesinde boylerin üst taraf na ç - kar ve yukar dan afla kademeli bir s nma sa lan r. Termosifon prensibi ile k sa sürede kullan m s cak suyu haz rlayabilecek iç dizayna ve serpantin yap - s na sahip olmal d r. Hijyen özelli i (su ile temas eden yüzeylerin çift kat cam-termoglasür ile kaplanmas ) tam olarak sa lanm fl olmal d r. ç yap klor ve di er korozif etkilere dayan kl ve bakteri üremesine uygun ortam yaratmayacak kadar düzgün ve girintisiz ç - k nt s z olmal d r. S cak suyun topland üst tarafta daha fazla olmak üzere boyler etraf nda yeterli kal nl kta izolasyon yap lmal d r. Yeterli fl n m olmad nda, kazandan beslenen destek amaçl ikinci bir serpantin veya elektrikli s t c montaj için rezervasyon bulunmal d r. Kolay temizlenebilir yap da olmal d r. Alt veya yan taraf nda temizleme için flanfl bulunmal d r. Sirkülasyon hatt için rezervasyon b rak lm fl olmal d r. Montaj kolay yap labilmelidir (fiekil 4.113) Günefl Enerjisi Kontrol Panelleri Günefl enerjisi kontrol panellerinde aran lan özellikler afla da s ralanm flt r. Tam otomatik kontrol imkan sa lanmal d r. Tesisatta bulunan s tma sisteminden destek alabilecek veya s tma sistemine destek verecek flekilde sistemin kontrol paneli ile veri al flverifli yapabilecek ve uyumlu biçimde çal flabilecek yap da olmal d r. B Tichelmann dirse i (Kollektör aksesuar ) V1 Günefl kollektörü gidifl (Entegre Tichelmann borulu) V2 Gidifl döndürme ba lant s (Tichelmann dirse i üzerinden) R Günefl kollektörü dönüfl M S cakl k ölçüm noktas (Duyar eleman kovan ) 1 fieffaf dökme cam 2 Asal gaz dolgu 3 Absorber tabaka 4 zolasyon malzemesi 5 Borular 6 Kollektör altl 7 GFK-Çerçeve fiekil GÜNEfi KOLEKTÖRÜ Ç YAPISI 385

196 386 1 fieffaf dökme cam 2 Asal gaz dolgu 3 Absorber tabaka 4 zolasyon malzemesi 5 Kolektör altl 8 Paslanmaz çelik kompensatörler 7 GFK - Çerçeve fiekil DÜZLEMSEL KOLEKTÖR KES T DETAYI 1 Magnezyum anot 2 Is izolasyonu 3 S cak kullan m suyu ç k fl 4 Boyler hacmi 5 Üst serpantin, klasik kazan ile ek s tma için 6 Özel s iletim borusu 7 Silikon klape 8 Günefl enerjisi serpantini 9 So uk su girifli fiekil TERMOS FON BOYLER Ç FT SERPANT NL Sistemde kullan lan pompa düflük enerji ile ve sessiz çal flmal d r. Montaj / devreye alma ve bak m ifllemleri basit olmal d r. Panel kasas izole edilmifl olmal d r. Ifl n ma ve ihtiyaca ba l olarak kademeli çal flma özelli ine sahip olmal d r. Sistem verileri (kolektör, boyler s cakl klar, kolektör doluluk oran, pompa çal flma kapasitesi,sistem çal flma süresi) kontrol paneli üzerinde bulunan kumanda ekran nda görülebilmelidir. Kompakt bir yap ya sahip olmal, duvara veya modül olarak kontrol kazan paneline monte edilebilmelidir. Uzaktan kumanda mümkün olmal d r. Otomatik veya manuel çal flma seçenekleri olmal,ar za halinde ikaz sinyali verilebilmelidir. Sistem Solar Optimizasyon özelli ine sahip olmal, anl k günefl enerjisi yararlanma durumuna göre kazana aç/kapa komutu verebilmeli. Günefl enerji sistemleri, otomatik kontrolün duyar elemanlar yard m ile yap lmas ve sistem pompas - n n kendi debisini ayarlayabilme (modülasyon) özelli i sayesinde belirli s cakl k farklar ile çal flma mant n uygulamaya getirmifltir. Günefl enerji sisteminin beraber çal flt s tma sisteminin otomatik kontrolü ile iletiflim içinde çal flabilmesi, sistemin daha uzun süre devrede kalmas n, aç - kapa olmaks z n pompa çal flmas n ve sistem ekipmanlar n n dayan m n ve servis - bak m s kl n n azalmas yan nda, günefl enerjisi sisteminden elektrik harcamalar dahil en yüksek düzeyde verim al nmas n sa lar (fiekil 4.114). Yeni nesil otomatik kontrol mant günefl enerjisinden en yüksek verimi alabilmemizi sa layan çok noktadan sistem s cakl klar n n kontrol edilebilmesi, sistemin ölçülen s cakl l klar n farklar na göre aç - kapa almas ve de iflen s cakl k farklar na göre hep yüksek s transferi sa layacak flekilde pompa debisinin kontrolüne dayanmaktad r. Bunun yan nda kullan ma ba l olarak günefl enerjisi sisteminin devrede oldu u zamanlarda so uk ama güneflli bir k fl gününün sabah nda dahi s cak kullanma suyunun kazan taraf ndan s t lmas n önleyici kontrol senaryolar mümkündür. Günefl enerjisinden en yüksek oranda faydalanabilmek için depolama hacimleri büyük tutulmaktad r. Böylece depolanan enerji miktar da artmaktad r. Ancak depo hacminin büyük olmas klasik boylerlerde dezavantaj olabilmektedir. Bu yüzden günefl enerjisi boylerleri çok iyi izolasyona sahip olmal, özellikle boylerin üst k sm nda artt r lm fl izolasyon kullan lmal d r. Aksi takdirde boylerden istenen s cakl kta (konfor s cakl nda) su al nmas güçleflmekte, boyler so umaktad r ve sistemde boyler ayar s cakl na ulafl lamad zaman kazan deste i devreye girmekte

197 SKN2.0 Logasol SKN2.0 günefl kolektörleri SKS3.0 Logasol SKS3.0 yüksek verimli günefl kolektörleri VDR1.0 Logasol VDR1.0 vakum borulu günefl kolektörleri KS0105 Logasol KS0105 kumanda paneli, sistem su hacmine göre boyutland r lm fl kapal genleflme tank ve so utma tank ile beraber. SM... Logalux SM300, SM400 veya SM500 çift serpantinli boyler veya Logalux SL300-2, SL400-2 veya SL500-2 termosifon tip çift serpantinli boyler NTK Yer tipi Logano düflük s cakl k kazan 2107 FM 244 solar modüllü Logamatic 2107 kumanda panel fiekil BAS T GÜNEfi ENERJ S S STEM fiemasi 387

198 ve boyler kazan taraf ndan s t lmaktad r. Klasik Sistemlerde güneflten elde edilen enerji büyük olan su kütlesinin s cakl n kimi zaman ancak birkaç derece yükseltebilmektedir, özellikle kullan m n yo un olabilece i sabah saatlerinde veya k fl aylar nda zaten düflük miktarlarda olan günefl fl n m ndan verimli flekilde faydalanabilmek zorlaflmaktad r. Az ama artan miktarda günefl fl n m olan sabah saatlerinde e er boyler s cakl belli bir h zla yükseliyor ise bile kazan n devreye girmesi önlenememektedir. Oysa debi kontrollü bir sistemde fl n m miktar ve boyler yükü dikkate al narak debi en uygun seviyede tutulmakta, gerekti inde kolektör ile boyler s cakl k fark na ba l olarak düflürülen debi sayesinde yüksek s cakl kta su serpantine yollanmakta ve boylerin üst katmanlar nda en zor flartlarda bile haz r s cak su sa lanabilmektedir. Günefl Enerji Sistemleri yeterli miktarda kolektör ve uygun depolama hacimleri ile s tmaya destek için kullan lmaktad r. Bu sistemler s cak kullanma suyu üretimi ve ikincil olarak s tmaya destek için kazana dönen su s cakl n art rmak mant yla çal fl rlar. Bunun yan nda s tma deste i yerine ikincil devre bir havuz s tmas da olabilir. Bu tip uygulamalarda ikincil devrenin s tma sistemi otomatik kontrolü ve bu sistemin günefl enerjisi sistemi ile uyumlu çal flmas verim art r c bir etkendir. Bunun yan s ra hafta sonu ve yazl k ev olarak kullan lan mekanlarda iki veya üç adet kolektör ile s cak kullan m suyu üretimi için kurulmufl düflük maliyetli sistemlerin, binan n kullan lmad zamanlarda, harici bir pompa ve günefl enerji sistemine ilave edilmifl bir eflanjör yard - m yla, binan n s s as n art racak flekilde nem alma amaçl kullan m, binan n gerek y pranmamas gerekse evin s tma devreye al d nda çok h zl bir fleklide konfor s cakl na getirilmesini sa lar Günefl Enerjisi Sistemlerinde Optimizasyon Bir Günefl Enerjisi Sisteminden (G.E.S.) maksimum fayda sa layabilmek için, sistem komponentleri aras nda ve bunlar n konvansiyonel bir s tma sistemi ile olan efl çal flmas durumunda solar optimizasyon mant nda gelifltirilmifl ileri düzeyde bir otomasyon kontrolü gerekmektedir. Buderus G.E.S. lerinde (FM443) solar fonksiyon modülü ve KS kumanda paneli sayesinde günefl enerjisi sisteminden en yüksek fayda elde edilmesi amaçlanmaktad r. G.E.S ile birlikte mevcut s tma kazan da ayn panelden kontrol almakta, böylece hem yat r m maliyetleri azalmakta hem de iki sistem (G.E.S. ve s tma kazan ) aras maksimum uyuma ulafl lmaktad r. Optimizasyon özellikli bir Buderus G.E.S. inde; G.E.S. açma - kapama komutu kolektör ve boyler s cakl k farklar na göre oluflmaktad r. 388 Boyler alt duyar eleman ile kolektör duyar eleman aras ndaki s cakl k fark Δt = 10 K oldu- unda sistem pompas %100 debide çal flmaya bafllamaktad r. Boylerin ortas nda bulunan duyar eleman n alg lad s cakl k 45 C ye gelene kadar pompa debisini azaltarak (low flow) kolektör grubundan en yüksek s cakl kta suyun boylerin günefl enerjisi serpantinine giriflini sa lar. Böylece günefl enerjisi boyleri (sistem ile uyumlu özel termosifon boyler) düflük debili ak flla yukar dan afla ya do ru s t l r. Termosifon boylerdeki silikon klapelerin de yard m yla boyler içerisinde bir s cakl k dengesi oluflmaktad r. Üst k s m s t ld ktan sonra boyler orta duyar eleman ndan ald komut ile sistem pompas yüksek debide (high flow) çal flarak boylerin alt k sm n da s tmaktad r. Bu flekilde boyler içerisinde su hareketi en aza indirilmekte su öncelikle yukar da depolanmakta ve kullan labilmektedir. E er sistemde iki boyler var ise (kullan m suyu ve s tma destek boyleri) bu iki boyler aras nda da bir optimizasyon yap lmaktad r. ki boylerli bir sistemde kullan m suyu boyleri öncelikli boylerdir. E er 1. boyler ayar s cakl na ulaflm fl ise veya günefl enerji sistemi art k 1. boyleri s tacak su s cakl k de erleri ile çal flam yor ise, otomasyon 2. boyleri s t lmas n sa layacak flekilde kumanda verir ve 30 dakika süreyle ikinci boyler s t l r. 30 dakikada bir otomasyon 1. boylerin tekrar s t labilme imkan olup olmad n duyar eleman ölçümleri ile kontrol eder. 1. boylerin s - t lmas mümkün ise 1. boyler s t l r, de il ise 2. boylere enerji aktar m na devam edilir. Burada öncelikli amaç sistemin enerji aktarabilece i boylere çal flmas d r. Bu otomasyonda çal flma prensibi; e er 1. boyler ayar s cakl n n alt nda ise ve kolektörde s cakl k art fl 120 saniyede 2 K ve üzerinde ise sistem tekrar 1. boylere çal fl r. S cakl k art fl bu de erin alt nda ise sistem 2. boylere çal flmaya devam eder. Bu çal flma mant nda uygun boyler tercih edilerek günefl enerjisinden maksimum oranda verim elde edilir. Sistem pompas %30 kapasite ile çal fl rken, kolektör s cakl ile boyler alt duyar eleman n n alg lad s cakl k aras ndaki fark Δt = 5 K oldu- unda sistem kapama komutu al r. Solar Optimizasyon ad verilen özel uygulama ile G.E.S devrede ve boyler alt ve orta duyar elemanlar ndaki s cakl k art fl istenilen de erin üzerinde ise, kazan n boyleri s tmak için devreye girmesi boyler istenilen s cakl kta de ilse bile önlenir. Örne in ayar s cakl 45 C ise, bu flartta kontrol paneli ayar s cakl n kullan c n n izin verdi i de ere kadar düflürerek, kazan n devreye girmesini engeller. Baflka bir

199 optimizasyon ise; boyler alt k sm nda s cakl k 30 C ye ulaflm fl ise boylerin üst k s mlar nda s cakl k daha yüksek olaca kabulünden yola ç karak kazan n devreye girmesi otomasyon taraf ndan önlenir. Her iki durumda da kullan c n n s cak su konforunun bozulmamas için duyar elemanlar n ölçümleri do rultusunda, ani s gereksiniminde otomasyon kazana aç komutu verecek flekilde bir senaryo ile programlanm flt r. Böylece k sa sürede günefl enerjisi en verimli flekilde kullan larak ve kazan n gereksiz yere devreye girmesi engellenerek s cak su konforu sa lanm fl olur. Klasik sistemlerde bu koflulda kazan devreye girip boyleri s tacakt r. Bu durumda günefl enerjisinden yeterince faydalan lmam fl olacakt r. Günefl Enerjisi Sistemleri (G.E.S.) düflük s cakl k uygulamalar nda her geçen gün daha fazla kullan lmaktad r. Bireysel ve küçük sistemler yan nda orta ve büyük ölçekli sosyal tesis ve otel vb uygulamalar h zla artmaktad r. Günefl enerji sistemlerinin mevcut konvansiyonel s tma sistemleri ile iletiflim halinde çal flmas mümkün olmufl ve böylece sistem verimlili i artm flt r. Günefl enerjisi sistemlerinin fizibilitesi yap ld nda yüksek teknoloji ürünü cihazlar ile oluflturulan sistemlerin kullan lan yak ta ba l olarak geri ödeme süreleri büyük ölçekli sistemlerde 2-4 y l, evsel uygulamalarda 7-10 y l aral ndad r. klim flartlar, sistem s cakl klar, otomasyon ve sistemi oluflturan ekipmanlar n uyumu bu geri ödeme süreleri ciddi flekilde etkilemektedir Fotovoltaik Sistemler Günefl pilleri (fotovoltaik piller), yüzeylerine gelen günefl fl n do rudan elektrik enerjisine dönüfltüren yar iletken maddelerdir. Yüzeyleri kare, dikdörtgen, daire fleklinde biçimlendirilen günefl pillerinin alanlar genellikle 100 cm 2 civar nda, kal nl klar ise 0,2-0,4 mm aras ndad r. Günefl pilleri fotovoltaik ilkeye dayal olarak çal fl rlar, yani üzerlerine fl k düfltü ü zaman uçlar nda elektrik gerilimi oluflur. Pilin verdi i elektrik enerjisinin kayna, yüzeyine gelen günefl enerjisidir. Günefl enerjisi, günefl pilinin yap s na ba l olarak % 5 ile % 20 aras nda bir verimle elektrik enerjisine çevrilebilir. Güç ç k fl n art rmak amac yla çok say da günefl pili birbirine paralel ya da seri ba lanarak bir yüzey üzerine monte edilir, bu yap ya günefl pili modülü ya da fotovoltaik modül ad verilir. Güç talebine ba l olarak modüller birbirlerine seri ya da paralel ba lanarak bir kaç Watt'tan megawatt'lara kadar sistem oluflturulur (fiekil ve 4.121). fiekil ISISAN BUDERUS GÜNEfi ENERJ S S STEM 389

200 390 GÜNEfi ENERJ S S STEM KOLEKTÖR YERLEfi M (V LLA UYGULAMASI)

201 fiekil GÜNEfi ENERJ S S STEM ÖRNEK TES SAT fiemasi 1 391

202 392 GÜNEfi ENERJ S S STEM KOLEKTÖR YERLEfi M (OTEL UYGULAMASI)

203 fiekil GÜNEfi ENERJ S S STEM ÖRNEK TES SAT fiemasi 2 393

204 394 GÜNEfi ENERJ S S STEM AKÜMÜLATÖR TANKI YERLEfi M (OTEL UYGULAMASI)

205 fiekil GÜNEfi ENERJ S S STEM ÖRNEK TES SAT fiemasi 3 395

206 396 GÜNEfi ENERJ S S STEM KOLEKTÖR YERLEfi M (OTEL UYGULAMASI)

207 fiekil GÜNEfi ENERJ S S STEM ÖRNEK TES SAT fiemasi 4 397

208 Jenaratör Günefl Paneli DC - AC Dönüfltürücü Sayaç Elektrik fiebekesi (Düflük Voltaj) fiekil FOTOVOLTA K S STEM fiemasi fiekil POL KR STAL S L SYUM HÜCRE RÜZGAR ENERJ S nsano lu yüzy llard r rüzgar enerjisinden yararlanmaktad r. Hollandan n meflhur yel de irmenleri rüzgar enerjisi ile su çekme ve un ö ütme konusunuda iyi örnektirler. Günümüzde modern rüzgar türbinleri ile elektrik üretilmektedir. Asl nda rüzgar enerjisininde kayna günefltir. Rüzgar denilen hava ak mlar, güneflin atmosferi homojen olarak s tmamas ndan kaynaklanan bas nç ve s cakl k farklar ndan do maktad r. Havan n kütlesi az oldu undan rüzgardan sa lanacak enerji miktar, rüzgar h z na ba l d r. Rüzgar h z yükseklikle, gücü h z n kübü ile orant l olarak artar. 398 Sa layaca enerji gücüne ve esme saat say s na göre de iflir. Özgül rüzgar gücü, hava ak m na dik birim yüzeye düflen güç miktar d r. Türkiye de yerleflim alanlar d fl nda 10 m yükseklikteki rüzgar h z y ll k ortalamas, Ege Bölgesi ve di er k y alanlar nda 4,5-5,6 m/s, iç kesimlerde 3,4-4,6 m/s aras ndad r. 10 m yükseklikte y ll k ortalama rüzgar h z 4-5 m/s olan yörelerimizde, türbin kurulmas aç s ndan önemli olan 50 m yükseklikteki güç yo unlu u ço u kez y ll k ortalama 500 W/m 2 düzeyini aflmaktad r (fiekil 4.122). Türkiye de rüzgar enerjisinden faydalanmak amac yla çal flmalar sürdürülmektedir. Bu çal flmalar n ilki potansiyel belirleme çal flmalar d r. Bu amaçla ilk aflamada belirlenmifl rüzgar enerjisi yönünden umut verici yerlerde Elektrik flleri Etüt daresi (E E) taraf ndan Rüzgar Enerjisi Gözlem stasyonlar kurulmufltur. Bu istasyonlarda mikro ifllemci kontrollü veri toplama sistemleri ile genelde 10 metre yükseklikten birer saatlik ve onar dakikal k periyotlarla veriler toparlanmakta ve arflivlenmektedir. Yap lan teorik çal flmalara göre, Türkiye nin karasal alanlar nda 400 milyar kwh/y l brüt potansiyel ve 120 milyar kwh/y l teknik potansiyel oldu u hesaplanm flt r. Buradaki brüt potansiyel MW, teknik potansiyel de MW rüzgar gücüne karfl l kt r. Ancak Türkiye nin ekonomik rüzgar potansiyelinin 50 milyar kwh/y l oldu u zannedilmektedir, buna karfl l k kurulmas gereken rüzgar gücü ise MW d r. Rüzgar enerjisi zenginli i s ras yla Marmara, Ege, Akdeniz ve Karadeniz k y alanlar na bulunmaktad r. Bunun yan s - ra Güneydo u Anadolu, ç Anadolu ve Do u Anadolu da rüzgarca zengin yörelerin var oldu u bilinmektedir.

209 Rüzgar türbinleri de bir kule üzerine monte edilmektedir. Yaklafl k 30 metre ve daha yüksek olan kule uzunluklar ile daha h zl ve daha az türbülansl rüzgar profilleri yakalamak mümkündür. Türbinler 2 veya 3 kanatl yap da olup rüzgar yakalarlar ve kanatlar dönmeye bafllar böylece oluflan kinetik enerji elektrik enerjisine dönüflür. Rüzgar türbinleri elektrik flebekesinden ba ms z istenen yerde elektrik üretirler (örne in flehir d fl nda bir çiftlik evi), daha büyük ölçekli rüzgar türbinleri ise flebekeye ba lanabilir, bir çok türbinin oluflturdu u rüzgar çiftlikleri elektrik santral gibi çal fl rlar ve elektrik satarlar. 3 kanatl bir türbin m/s lik bir rüzgar h z nda maksimum gücüne ulaflmaktad r. Rüzgar türbinleri için en uygun yerleflimler, ulafl m her zaman mümkün, trafo merkezlerine yak n, ormans z tepelerdir ( Bal kesir - fiaml, zmir - Çeflme, Gelibolu - F nd kl ). kinci derecede uygun alanlar, ulafl m her zaman mümkün olan, trafo merkezine yak n, k y kesimleridir. (Band rma- Manyas, Karabiga, Çeflme). Üçüncü derecede uygun alanlar, ulafl m her zaman mümkün, trafo merkezine yak n aç k arazilerdir (tarlalar, bahçeler). Dördüncü derecede uygun alanlar ulafl m mümkün ama orman içinde türbinlerin dikilmesi, bak m ve onar m için yol yap lmas zorunlu olan, trafo merkezine çok yak n olmayan, k smen ormanl k tepelerdir ( zmir - Çeflme, Kocada, Çanakkale-Ayvac k, Bozcaada, Gelibolu). Beflinci derecede uygun olan yerleflimler, ulafl m her zaman mümkün fakat orman içinde türbinlerin fiekil RÜZGAR TÜRB N dikilmesi, bak m ve onar m için yeni yol yap lmas zorunlu, trafo merkezlerine uzak, ormanl k tepeler olmaktad r (Bal kesir - Balya, Yenice, Çanakkale - Çan, Biga, zmir - Bergama). Bunun d fl nda rüzgar türbinlerinin yer seçiminde dikkat edilecek di er bir husus ise kanunlar ve uluslar aras anlaflmalarla korunan orman, milli park, tarihi sit ve koruma alanlar vb ile do al yaflama alanlar na (deniz kaplumba alar, Akdeniz foku, göçmen kufllar n göç yollar üzeri vb) zarar vermeyecek flekilde hareket edilmesidir. Rüzgar enerjisinin kullan m 1970 li y llardan sonra bafllam flt r. fiu anda dünyadaki kurulu güç yaklafl k Avrupa da (lider ülkeler Almanya, Hollanda, Danimarka) MW, Amerika da MW, Asya da MW dir. Türkiye deki kurulu güç 9 MW mertebesindedir Rüzgar Gücünün Özellikleri Modern türbinler 2-3 kanatl d r. ki türbin aras uzakl k metre aras de iflebilir. Arazinin büyük k sm tar m, hayvanc l k gibi ifllerle de erlendirilebilir. En ekonomik santral MW aras ndad r. Enerji üretimi rotor yüksekli ine, rüzgar h z n n küpüne ve kanatlar n süpürme alan na ba l d r. Rüzgar h z yükseklikle artar, kuleler metre yüksekli indedir. Beklenen türbin ömrü 20 y ld r. Rüzgar türbini karada veya denizde kurulabilir. Rüzgar enerjisi sistemleri artan elektrik fiyatlar na alternatif oluflturmaktad r. Fosil yak tlara ba ml l azaltan, çevreyi kirletmeyen bir enerji sistemidir. lk yat r m masraflar yüksektir, ancak ömür boyu kullan m ve bedava enerji sa lad için konvansiyonel sistemlere alternatiftir. Enerji maliyeti olarak bak ld nda rüzgar ile elektrik üretiminde sent/kwh fiyat 6 mertebesinde iken, bu rakam hidroelektrik santral ile elektrik üretiminde 12, nükleer güç ile elektrik üretiminde 7,3 mertebesindedir. Do al gaz ile elektrik üretiminde ise ortalama sent/kwh fiyat 4,7 mertebelerindedir ISI POMPALARI (fiekil 4.123) Is pompas teknolojisi uzun y llard r bilinmekle birlikte ticari olarak yayg n kullan lmaya bafllanmas, ancak son y llarda mümkün olabilmifltir. Is pompalar nda fosil yak tlar kullan lmad için alternatif s tma sistemi olarak düflünülebilir.is pompas çal flma mant toprak, hava veya su gibi s kaynaklar ndan elde edilen enerjinin s pompas n n kapal devresinde bulunan buharlaflt r c üzerinden al nmas ile s tafl y c s cakl - n n art r lmas ve buharlaflt r lmas, kompresör yard m ile bas nç ve s cakl iyice art r lan gaz n enerjisini yo uflturucu üzerinden kullan lacak kapal devrede 399

210 bulunan suya aktar lmas na dayal d r. Yo uflturucuda enerjisini b rakan gaz tekrar buharlaflt r c ya girmeden genleflme vanas ndan geçirilir. Is pompalar n n çal flmas için gerekli olan elektri in üretiminde fosil yak tlar n kullan ld unutulmamal d r. Enerji Ekonomisi anlam nda bak ld nda s pompalar n n her zaman ekonomik olduklar n söylemek do ru de ildir. Is pompalar n n ekonomikli i alternatif olan yak ta ba l d r. Örne in do algaz n bulundu u bir yerde, s pompalar do algaz karfl s nda ekonomik olarak çal flmamaktad r. Bu durum elektrik enerjisi ve do al gaz enerji birim maliyetlerinden kaynaklanmaktad r. Propan veya mazota alternatif olarak ise s pompalar ekonomiktirler. Is pompalar n enerji ekonomisi aç - s ndan de erlendirdi imizde, sistemdeki pompan n sürekli çal flt n da hesaba katmal ve bunun sistem COP sine etkisini de göz ard etmemeliyiz. Is pompalar hava, su veya toprak kaynakl olabilir. Bu üç kaynaktan yararlanarak s tma yapabilen çok say da alternatif çözüm üretilebilir. Burada havadan suya, sudan suya ve topraktan suya olmak üzere, üç tip üzerinde durulacakt r Hava Kaynakl Is Pompalar (fiekil 4.123) Hava kaynakl s pompalar d fl ortama veya kazan dairesine iç ortama yerlefltirilebilir. ç ortama yerlefltirildi inde, hava kanal ba lant s yap lmas tavsiye edilir. D fl hava kanalla cihaza ulaflt r l p, kullan lm fl hava cihazdan tekrar d flar kanalla tafl nmal d r aksi halde cihaz n giriflinde hava s cakl by -pass etkisinden dolay cihaz ç k fl s cakl na yaklaflacak ve verim düflecektir. Hava hareketini sa layan fan, cihaz n entegre bir eleman d r ve performans de erleri hesaplan rken bu fan da göz önüne al nmaktad r. Havadan çekilen s, kapal s cak sulu s tma devresinde dolaflan suya aktar l r. S cak sulu s tma devresinde su s cakl - 55 C de erinin üzerine ç kamaz. Hava kaynakl s pompalar nda COP de erleri 2,5 ila 4,1 de erleri aras ndad r Yüksek COP de erleri ise ancak 35 C gibi düflük s cakl k de erlerinde elde edilebilmektedir.bu nedenle hava kaynakl s pompalar n n kullan ld s - cak sulu s tma sistemleri düflük s cakl k s tma sistemleri tercih edilmelidir. Bu amaca en uygun çözüm yerden s tma sistemleridir. Konutlarda ve küçük ticari uygulamalardaki s pompalar nda hava çok kullan lan üniversal bir s kayna- d r. Hava kaynakl s pompalar 2 kw - 15 kw kapasite aral nda üretilmektedir. Hava s cakl -18 ile 24 C kabul edilebilir. Cihaz çal flma aral -10 ile 35 C de erindedir. So utucu ak flkan s cakl s tma modunda d fl hava s cakl ndan 6-11 C daha so uktur. Hava kaynakl s pompalar nda d fl hava s cakl ve buz oluflumu en önemli iki tasar m parametresidir. Hava s cakl düfltükçe s tmada pompan n verimi ve kapasitesi düfler. Cihaz k fl n s tma yükünü belli oranda karfl larken, yaz n so utma modunda afl r büyük kalmamal d r (fiekil 4.124). Optimum cihaz boyutlar aç s ndan seçilecek denge s - cakl çok önemlidir. Is pompas n n binan n s yükünün tamam n karfl lad en düflük d fl s cakl k de erine denge s cakl denir. Bu s cakl n alt ndaki hava s - cakl klar nda ikinci bir yard mc s t c devreye girmelidir. Bu s t c genellikle elektrikli s t c d r. Öte yandan d fl hava s cakl 5,5 C mertebelerine indi inde d fl 400 fiekil ISISAN BUDERUS ISI POMPASI fiekil HAVA KAYNAKLI ISI POMPASI

211 serpantinin yüzey s cakl 0 C mertebelerindedir. Bu d fl s cakl n alt nda çal flmada eflanjörde buz oluflur. Oluflan buzun eritilmesi için defrost yap l r. Defrost say s pek çok faktöre ba l d r. Nemli iklimlerde defrost ihtiyac 20 dakikada bir de erine kadar inebilir. Bu s rada kaybedilen zaman ve harcanan elektrik enerjisi sistem veriminde hesaba kat lmal d r. Genellikle denge s cakl 5 C mertebelerinde veya üzerinde olacak flekilde s pompas seçilir. Havadan suya s pompalar nda konforun sa lanabilmesi için mutlaka takviye s tma yap lmas ihtiyac vard r. Yeni yönetmeliklerde bina uygulamalar nda hacmin kullan m na ba l olarak belirli miktarda havan n d flar at lmas (egzost) ve taze hava al nmas zorunlulu u getirilmeye bafllanm flt r. Havan n s pompas üzerinden geçirilip d flar at lmas ile azda olsa kazanç sa lanmaktad r. Bu tip uygulamalar genellikle iç ve d fl hava s cakl k farklar n n yüksek oldu u bölgelerde kullan lmaktad r. Sadece egzost havas ile çal flan s pompalar n n yan s ra hem hava hem de özel toprak kolektörleri ile destekli ikiz s pompalar da bulunmaktad r (fiekil 4.125). Bu tip sistemlerde hacmin s gereksinimi olmad durumlarda hava kaynakl s pompas ile sa lanan enerji topra a geri verilmekte ve toprak kaynakl s pompas yard m ile gereksinim oldu unda tekrar kullan labilmektedir. Hava kaynakl s pompalar mevsim geçifllerinde ve l man iklimlerde avantajl d r Su Kaynakl Is Pompalar Su kaynakl s pompalar uygulamalar su kuyular, göl,akarsu ve deniz gibi yüzey sular veya at k enerjili sular ile yap lmaktad r. Su kaynakl s pompalar evsel uygulamalarda genelde aç k devreli sistemlerdir. Su kaynakl s pompalar bugün için 90kW maksimum kapasitede üretilmektedirler ama uygulamalar 30 kw mertebelerine kadar pratikte yap lmaktad r. En çok yap lan uygulama, kuyudan bir pompa yard m ile al nan suyun s pompas üzerinden geçirilerek tekrar topra a döndürülmesidir. Normal uygulamada ikinci bir kuyu aç larak su buraya verilmeli, yüzeye deflarj edilmemelidir. Aç lan kuyular n aras nda minumum 15 m mesafe olmas ve zemin su ak fl yönüne dikkat edilmesi gerekmektedir. Besleme kuyusu 15 m derinli inde, boflaltma kuyusu ise 25 m derinlikte uygulanmal d r. Zemin suyu ak fl yönü besleme kuyusundan boflaltma kuyusuna olacak flekilde kuyu yerleflimi belirlenmelidir aksi halde by-bass riski oluflacakt r. Burada, kullan lan kuyu suyunun kalitesi cihaz ömrü aç s ndan çok önemlidir. Öncelikle su analiz edilmelidir. Suyun analizi sonucu yap s uygunsa bak r eflanjörlü s pompas kullan labilir. Su yap s uygun de il ise, paslanmaz çelik eflanjörlü s pompas kullanmak gerekir. Bu durumda sadece mangan ve demir oran dikkate al nmal ve bu de erler kontrol edilmelidir. Is tma devresi hava kaynakl s pompas gibi eflanjör üzerinden s t lmaktad r (fiekil 4.126). fiekil HAVA / TOPRAK KAYNAKLI K Z ISI POMPASI 401

212 Kuyu s pompalar nda iki çözüm vard r. A) kuyudan pompalanan su s pompas eflanjöründen dolafl r ve bir baflka kuyuya geri verilir. Bu direk sistemler villa s tmas gibi küçük uygulamalarda kullan l r. B) kuyu suyu bir eflanjör arac l ile kapal bir su devresinden s al r veya verir. Bu kapal su devresine çok say da s pompas ba l d r. Klasik kapal su devreli su/su s pompas sistemlerindeki su so utma kulesi/kazan çifti yerine su kuyusu gelmifltir. Göl, akarsu ve deniz gibi yerüstü suyu uygulamalar nda s kayna suyun özelliklerinden dolay, kapal bir çevrim olarak bir s eflanjörü üzerinden s pompas devresine enerji aktarmaktad rlar. talyada yap lan bir çal flmada Akdeniz k y lar nda deniz suyu kullanan s pompalar ile COP de erlerinin 5 mertebesinde olaca- ifade edilmektedir. Bu uygulamada deniz suyu boru ile kazan dairesine pompalan r. Bu su filtre edilir, biyolojik oluflumlar için dozajlan r veya elektrotlar aras ndan geçirilerek yüklenir. Sonras nda bir s de- ifltirgecinden geçtikten sonra tekrar denize geri verilir. Burada deniz suyunun al m a z, deniz suyu ile temastaki yüzeylerde yosun teflkili ve tuzlu suyun korozyon etkisi özel problemlerdir. Is de ifltiricisinde sekonder kapal devre ak flkan olan temiz su so utulur. Is pompas n n eflanjöründe bu temiz su dolafl r. Bu sistem göl gibi yüzey sular, endüstriyel at k sular, kalitesiz sular halinde de kullan labilir (fiekil 4.127). Primer ve sekonder devre aras nda plakal s eflanjörü kullan l r. Plakal s eflanjörü seçiminde bas nç düflümü ile, toplam s geçifl katsay s aras nda bir optimizasyon yap lmas gerekir. Bas nç düflümü iflletme maliyetini art r rken, s geçifl katsay s n n artmas küçülen yüzeyler dolay s yla yat r m maliyetlerini azalt r. Genellikle eflanjörler 1,7 ºC (luptan dönen su s cakl ile eflanjörü terk eden su s cakl klar aras ndaki fark) yaklafl m ve bas nç düflümünün 70 kpa dan daha düflük olmas yla seçilirler. Plakal eflanjörler kolayca temizlenebildi inden büyük kirlilik faktörleri hesaba konmamal d r. Sistemde kullan lacak s pompas n n eflanjörü direk s kayna su ile temas halinde olmayaca ndan s pompas eflanjörü için özel bir uygulama gereksinimi yoktur. Sistem bir toprak kaynakl sistem gibi kapal çal flmaktad r. At k enerjili su uygulamalar nda ise genelde suyun agresif özellikleri özel borulama, eflanjör ve pompa gereksinimini beraberinde getirmektedir. Yat r m maliyetini azaltmak için devre k sa borulama mesafeleri ile planlan r. Sistemde harici bir pompa ve s eflanjörü ile oluflturulur. Bu durumda bir tane fazla pompa ve eflanjörden kaynaklanan yat r m ve iflletme maliyetlerinde artma olmaktad r. Bu tip uygulamalar n avantaj at k sular n bir proses sonucu elde edilmesi ve daimi yüksek enerjili sular olmalar sayesinde sistem COP de erinin yüksek olmas d r. Su kaynakl s pompalar COP de erleri gözönüne al nd nda çok ekonomik sistemlerdir. COP de erleri çal flma s cakl klar na ba l olarak 2,5 ila 6 aras ndad r. Dezavantajlar kaliteli ve bol su ihtiyac, s de ifltirgeçlerinde kireçlenme sorunlar ve pompa enerjisine olan gereksinimdir. Bu sistemlerde suyun kalitesi çok önemli bir parametredir. Yer alt suyu s cakl 7-12 C kabul edilebilir. Cihaz çal flma aral 7-25 C de erindedir. Kaynak s cakl n n 402 fiekil SU KAYNAKLI ISI POMPASI KUYU UYGULAMASI fiekil SU KAYNAKLI ISI POMPASI GÖL UYGULAMASI

213 göreceli olarak sabit kalmas nedeniyle kapasite y l boyu fazla de iflmez ve defrost sorunu yoktur. Bu nedenle bütün y l boyunca s tma ihtiyac n tek bafl - na karfl layacak flekilde seçilebilirler Toprak Kaynakl Is Pompalar (GSHP) Toprak kaynakl s pompalar kapal devre olarak çal - flan sistemlerdir. Derin kuyu ve toprak kolektörü olmak üzere iki ana uygulama tipi bulunmaktad r. Topra a gömülen borulardan oluflan toprak s de ifltirgecinde s topraktan çekilir ve kapal devre ak flkan taraf ndan s pompas eflanjörüne tafl n r. Bu devrede antifirizli suyu dolaflt ran bir sirkülasyon pompas bulunur. S cak sulu s tma devresi yine ayn d r. Toprak yerküre için bir izolasyon görevi görmektedir ve toprak yüzey s cakl klar mevsimlere göre yani d fl hava s cakl na ba l de iflme göstermesine ra men, yeryüzünün 15 m alt ndan itibaren s cakl k sabit yaklafl k 10 C olmaktad r. Toprak kaynakl s pompalar yaklafl k 70kW kapasitelere kadar uygulanmaktad rlar ve çoklu uygulamalarda mümkün olmaktad r. COP de erleri iflletme s cakl klar na ba l olarak 2 ila 4,8 de erleri aras nda de iflmektedir. Toprak kolektörü uygulamalar yüzeyden 1,5-2 m derinlikte yap lmaktad r ve s pompas ndan al nabilecek kapasite d fl hava s cakl klar na ba l d r. Toprak kolektörü uygulamas nda, toprak 1-2 m kadar kald r larak borular serpantin halinde yatay olarak topra a serilir ve tekrar üstü kapat l r. Uygulamada topra a aç lan kanallara yerlefltirilen 1, 2 veya 4 s ra boru veya spiral fleklinde k vr lm fl borulardan veya tamamen kald r lan topra n alt na serpantin fleklinde döflenen borulardan oluflur. Birbirine paralel devrelerden oluflan sistemde, bir devrenin boru uzunlu u 100 m den fazla olmamas tavsiye edilir. Borular aras nda en az 0,7 ile 0,8 m aral k olmal d r. Ayr ca bu kapal devrede hava yapmamas na ve havan n tahliye edilebilmesine dikkat edilmelidir. 12 kw gücünde bir sistem için gerekli minimum alan 450 m 2 mertebesindedir. Bu borular n üzerine inflaat yap lamaz. Bu nedenle yo un yap laflma olan flehirlerde uygulama flans zay ft r (fiekil 4.128). Derin kuyu uygulamalar ise yüzeyden m derinlik aral nda kuyular aç larak yap lmakta ve çal flma genelde sabit s cakl kta gerçekleflmektedir ve defrost sorunu yoktur. Bu nedenle bütün y l boyunca s tma ihtiyac n tek bafl na karfl layacak flekilde seçilebilirler. Derin kuyu uygulamalar nda, dar bir sondaj deli i delinerek s de ifltirici borular topra a düfley olarak yerlefltirilir. Pratik sondaj derinli i 100 m mertebelerindedir. Derin kuyu uygulamalar nda da cihazdan elde edilebilecek kapasite tam olarak belirlenememektedir. Derin kuyu uygulamalar nda birden fazla kuyu vurulacak ise kuyular n zemin suyu ak fl yönüne dik yerlefltirilmesi kuyular n birbirini etkilememesi için gerekli bir uygulamad r. Bu kuyular aras nda da minimum 5 m mesafe olmas gerekmektedir (fiekil 4.129). Derin kuyu uygulamalar nda toprak kaynakl s pompalar ndan elde edilecek enerji miktar n n hesaplanmas nda döflenen boru miktar yan nda, borunun temas etti i toprak yüzey özelli i de belirleyicidir. Genelde çift s ra yüksek yo unluklu polietilen, özel kendinden a rl kl borular uygulamalarda kullan l r. Çaplar 1 ve 1 1 /4 olarak seçilir. Bir metre boru uygulamas ile fiekil TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPASI TOPRAK KOLEKTÖRÜ UYGULAMASI fiekil TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPASI DER N KUYU UYGULAMASI 403

214 20W ila 70W aras enerji al nabilir. Zemin kuru ve kum veya çak l ise de er 20W mertebesinde iken slak ve kil zeminde bu de er 40W a ç kmaktad r. Granit ve bazalt gibi magmatit yap larda ise bir metre borulama ile 70W enerji suya aktar labilir. Toprak kaynakl s pompas uygulama ve geri dönüfl hesaplar nda, uygulama yap lacak zemin büyük rol oynamaktad r. Kapal devre uygulamas olmas nedeni ile donma riskine karfl sistemde antifirizli su kullan l r. Donma riskinden dolay antifriz kullan m bölgeye göre do ru hesaplanmal d r. Gerekenden fazla antifriz kullan m topraktan enerji çekiflini ve s pompas n n kapasitesini azaltmakta buna paralel sistem verimini düflürmektedir. Toprak kaynakl s pompalar n n kullan m na bak ld nda en büyük kullan m n Amerika da, daha sonra s ra ile sveç, Kanada, sviçre, Avusturya, Almanya ve Finlandiya da oldu u görülmektedir. Bu ülkeler refah düzeylerinin yüksekli i ile dikkati çekmektedir. Is pompalar n n s cak sulu s tma amac yla kullan - m nda bir potansiyel bulunmaktad r. Özellikle yeterli ve uygun kalitede yeralt suyu bulunmas durumunda su-su s pompas cazip olabilmektedir. Yak t fiyatlar yükseldikçe gelecekte s pompalar daha yayg n kullan lacakt r. Is pompalar n n çevreyi koruma yönündeki üstünlü ü ve ayn zamanda yaz n so utmada kullan labilme özelli i, kullan mlar n teflvik eden di er önemli faktörlerdir. Do al gaz kullanma imkan varsa, yo uflmal tip kazanlar çok avantajl konumdad rlar. Is pompalar bugünkü koflullarda yo uflmal kazanlarla rekabet edemez konumdad rlar. Yo uflmal kazanlara karfl s pompas n n geri ödeme süresi s pompas tipine ba l olarak 20 ile 40 y l aras ç kmaktad r. Ancak do al gaz n bulunmad alanlarda s pompalar ticari bir alternatif oluflturabilmektedirler. Mazotla çal flan bir sisteme alternatif olarak düflünülen s pompalar nda geri ödeme süreleri 2 ila 4 y l aras ç kmaktad r. En cazip alternatif sudan suya s pompalar d r. Uygun yeralt suyu kayna bulunmas halinde bu tiplerin geri ödeme süresi 3 y la kadar inebilmektedir. Topraktan suya s pompalar nda eflanjör maliyetleri çok yüksektir. Eflanjör ve tesisat maliyeti s pompas - n n kendi fiyat ndan daha fazla olabilmektedir. Ayr ca sistem iyi hesaplanmazsa, beklenilen performans n elde edilmesi mümkün de ildir. Hava - su s pompalar her yerde uygulanabilme avantaj na ve kolay tesis özelli ine sahiptir. Ancak bir yard mc enerji kayna na gereksinim mutlaka bulunmaktad r. Yüksek denge s cakl klar seçilerek makul geri ödeme süreleri olan basit ve temiz bir sistem oluflturulabilir. S cak sulu s tma sistemi mutlaka düflük s cakl k s tmas olmal d r YAKIT HÜCRELER (fiekil 4.130) Yak t hücreleri verimli, ekonomik, sessiz ve çevre ile uyumlu enerji üretiminde kullan lan, gelecek kuflaklarda çok daha yayg n olarak kullan laca tahmin edilen önemli yaklafl mlardan biridir. Yak t gazlar ndaki kimyasal enerji, düflük enerjili, minimum hareketli parçalar içeren ve hava kirlili ine sebep olmayan elektro kimyasal bir proseste elektrik enerjisine dönüfltürülür. Genel elektrik üretim tekniklerine göre hemen hemen hiç zararl madde emisyonu, gürültü ve titreflim yoktur. Elektrik ile beraber s da üretilir. Ancak flu anda yak t hücreleri ticari ürün olmaktan uzakt rlar. Almanya, Hollanda ve baz Kuzey Avrupa ülkelerinde evsel kullan ma uygun hem elektrik hemde s üreten yak t hücresi prototipleri üzerinde çal fl lmaktad r. Ancak evsel anlamda ticari bir ürün olarak ekonomik çözüm sunacak hale gelmeleri için daha en az 8-10 sene oldu u tahmin edilmektedir. Yak t hücresinde üretilen elektrik ak m do ru ak md r ve bir transformatör ile de iflken ak ma dönüfltürülmelidir. Ayr ca ihtiyaçtan fazla elektrik üretimi söz konusu oldu unda bu fazla üretimin bataryalarda depolanmas veya flebekeye geri beslenmesi konular da unutulmamal d r. Yak t hücrelerinin üstünlü ü kimyasal enerjiyi do rudan elektrik enerjisine dönüfltürmesidir. Klasik elektrik üretiminde kimyasal enerji önce yanma sonucu s enerjisine dönüfltürülür, s enerjisi tafl y c bir çevrim ak flkan na yüklenir ve bu ak flkan üzerindeki s dan, ifl çevriminde mekanik enerji üretilir ve mekanik enerji yard m yla elektrik jeneratörlerinde elektrik üretilir. fiekil ISISAN BUDERUS PHOTO - VOLTAIC GÜNEfi P L

215 Klasik elektrik jeneratörleri içten yanmal motorlar ve gaz türbini sistemleri olarak geliflmifltir. Bu dolayl yöntemde üst üste toplanan verimsizlikler nedeniyle toplam sistem verimi düflük olmaktad r. Ayr ca sistemde sürekli bak m ve servis gerektiren dönen mekanik parçalar bulunmaktad r. Halbuki yak t hücreleri yüksek verimli ve basit yap dad rlar. Özellikle yak t olarak hidrojen kullanmalar halinde, çevre kirlili i ve çevrenin sürdürülebilirli i bak m ndan mükemmel sistemlerdir. Bütün yak t hücresi sistemleri için bugün en önemli dezavantaj maliyettir. Buna karfl l k sistemlerin önemli avantajlar vard r. Bu nedenle üzerinde yo- un olarak çal fl lmaktad r. Avantajlar afla daki gibi s ralanabilir: a. Verim: Yak t hücrelerinde verim pistonlu veya türbinli sistemlere göre daha yüksektir. Bundan da önemlisi sistem verimi sistemin büyüklü ünden ba ms zd r. Bu nedenle küçük kojenerasyon sistemlerinde yak t hücrelerinin daha fazla rekabet flans olmaktad r. b. Basitlik: Yak t hücrelerinin dayand esas çok basittir. Sistemde dönen parça yoktur veya çok azd r. Bu nedenle bak m ve servis istemez ve uzun ömürlüdür. c. Düflük Emisyon: Yak t olarak hidrojen kullan ld - nda ürün su olup, bu s f r emisyon anlam na gelir. Ancak unutulmamal d r ki bugün için hidrojen üretiminde daima CO 2 emisyonu olmaktad r. d. Sessizlik: Yak t hücreleri çok sessizdir. Hatta içinde yak t dönüflüm sistemlerini bar nd ran yak t hücreleri bile ayn özelli e sahiptir. Özellikle yerel güç üretiminde bu özellik tercih nedeni olmaktad r. Mevcut enerji kaynaklar gün geçtikçe tükenmektedir. Yine bu mevcut kaynaklar, kömür, petrol, odun, v.b. yak t olarak kullan ld klar zaman çevre kirlili ini de beraberinde getirmektedir. flte bu nedenlerden dolay yak t hücrelerinin araflt r lmas ve gelifltirilmesi üzerinde ki çal flmalar önem kazanm flt r. Yak t hücreleri yak t türüne karfl esnek enerji dönüfltürücüleridir. Hidrojence zengin herhangi bir madde potansiyel bir yak t kayna olabilir. Yak t hücresi sistemleri çal fl lan s cakl k ve bas nç aral na göre çeflitlilik gösterir (yüksek, normal, düflük). Ayn zamanda kulland klar yak t ve/veya oksidantlara göre de; Gaz yak t kullananlar (hidrojen, amonyak, hava ve oksijen) S v yak t kullananlar (alkoller, hidrazin, hidrokarbonlar) ve Kat yak t kullananlar (kömür, hidratlar) olmak üzere çeflitlilik gösterir. Ancak yak t hücresi sistemleri genel ve basit olarak yukar daki farkl l klar ndan dolay de il, kulland klar elektrolit çeflidine göre s n fland r l rlar. Yak t hücreleri ilk defa 19. Yüzy l n sonunda gelifltirilmifltir. Yak t hücresi terimi ilk olarak 1889 da Ludwing Mond ve Charles Langer taraf ndan Grove un çal flmalar tekrarlanarak ortaya konmufltur. Mond ve Longer oksijen kayna olarak havay, hidrojen kayna olarak da endüstriyel kömür gaz n kullanarak 1.5 watt güç üreten ve %50 çal flma verimine sahip bir yak t hücresi gelifltirmifllerdir. Yak t hücreleri hafif olmalar ve yan ürün olarak su üretmelerinden dolay uzay uygulamalar için düflünülmeye bafllanm flt r. Uzay çal flmalar nda yak t hücrelerinin kullan lmas ; yüksek verim, düflük gürültü ve titreme, yüksek enerji yo unlu u gibi avantajlar sa lamaktad r. Yak t hücreleri (pilleri), temiz, çevreye zarar vermeyen ve yüksek verime sahip enerji dönüflüm teknolojileridir. Bir buhar kazan veya türbin kullan lmadan, sadece kimyasal reaksiyon ile elektrik enerjisi üretilir. Hidrojen (H 2 ) ve oksijen (O 2 ) aras ndaki elektrokimyasal reaksiyon ile elde edilen ve toplam verimlilikleri % 80'lere kadar ulaflabilen yak t pilleri, sürekli çal - flan piller veya elektrokimyasal makinalar olarak da bilinir. Yak t pilleri, boyutlar n n küçük olmas, yüksek verimle çal flmalar ve at k s lar n n kullan labilir olmas n n yan s ra afla daki özellikleri nedeniyle de di er güç sistemlerine göre daha üstündürler. Modüler olmalar, Kullan c ya yak n inflaa edilebilmeleri, Yak t olarak saf hidrojenin yan s ra do al gaz, metanol veya kömür gazlar n kullan labilmeleri, Sessiz çal flmalar, Minimum seviyede kükürt oksit ve azot oksit emisyon de erleri, nfla edilecek alanda çok az çevre k s tlamalar gerektirmeleri ve k sa sürede inflaa edilebilmeleri, Kat at k problemlerinin olmamalar. Konvansiyonel yak tlar kullanan di er tüm teknolojilerden ve içten yanmal motor teknolojilerinden daha verimli olan yak t hücreleri, enerji tüketen tüm sektörler için özel bir önem tafl maktad r. Her birimin 1 volttan daha düflük enerji üretti i bu hücrelerin seri ba lanmas sonucunda yüksek voltaj elde edilebilmektedir.yak t pillerinde yak t olarak metanol, etanol, do- algaz, LPG ya da hidrojen kullan labilir. Ama tüm bu yak tlar aras nda enerji verimi en yüksek olan hidrojendir. Ayr ca hidrojen, yan ürün olarak yaln zca su buhar ç kart r. Öteki yak tlarsa, az da olsa zehirli ya da sera etkisine yol açan gazlar yaymaktad rlar. Bunlar n enerji verimi de hidrojeninki kadar yüksek de ildir. çten yanmal benzin motorlar nda yap lacak birtak m de iflikliklerle, hidrojen bir yak t olarak rahatl kla kullan labilir. Hidrojen, içten yanmal bir motorda yak ld nda hiç korbonmonooksit (CO), hidrokarbon ve partikül ya da karbondioksit(co 2 ) yaymaz. Tek zararl yan ürünü, yanma s ras nda yüksek motor s cakl da havadaki azotla oksijenin birleflmesi sonucunda oluflan azotoksitler (NO x ). Ama bu NO x düzeyi de benzinle çal flan günümüz tafl tlar n n %10 u dolay nda, insan sa l ve çevre sorunlar aç s ndan bak ld nda hidrojen, geleneksel içten yanmal motorlu tafl tlar için bile daha iyi bir yak tt r. 405

216 Yak t Hücresi Çal flma Prensibi ve Türleri Yak t gazlar ndaki kimyasal enerji; düflük enerjili, minimum hareketli parçalar içeren ve hava kirlili ine sebep olmayan elektrokimyasal bir proseste elektrik enerjisine dönüfltürülür. Yak t hücreleri düflük gürültü seviyesinde, az kirletici ürün aç a ç kararak yüksek verimle çal flabilmektedirler, tek yan ürün saf sudur. Hidrojen (H 2 ); katottaki oksijenin indirgenmesiyle birlikte anotta yükseltgenir. Bunun yan s ra yak t hücresinde metanol, su ve karbondioksit (CO 2 ) e veya karbonmonooksit (CO); karbondioksit (CO 2 ) e dönüflebilmektedir Yak t Hücresi Türleri (Tablo 4.131) Yak t hücresi sistemleri çal fl lan s cakl k ve bas nç aral na göre çeflitlilik gösterir (yüksek, normal, düflük). Ayn zamanda kulland klar yak t ve/veya oksidantlara göre de; Gaz yak t kulananlar (hidrojen, amonyak, hava ve oksijen) S v yak t kullananlar (alkoller, hidrazin, hidrokarbonlar) Kat yak t kullananlar (kömür, hidratlar) olmak üzere çeflitlilik gösterir. Ancak, genel ve basit olarak yak t hücresi sistemleri yukar daki farkl l klar ndan dolay de il, kulland klar elektrolit çeflidine göre s n fland r l rlar: Proton de iflim membran yak t hücreleri Bazik yak t hücreleri Erimifl karbonat yak t hücreleri Fosforik asit yak t hücreleri Kat oksit yak t hücreleri a. Proton De iflim Membran Yak t Hücreleri: Proton de iflim membran yak t hücrelerinin çal flma s cakl yaklafl k olarak C dir. Bu hücrelerde bulunan tek s v sudur ve di er hücrelere göre korozyon çok azd r. Düflük s cakl kta çal flt ndan ulafl m araçlar için uygun bir yak t hücresi tipidir. b. Bazik Yak t Hücreleri: Yak t kayna olarak saf hidrojen (H 2 ) kullan lmaktad r. Bu hücreler oda s - cakl nda çal fl rlar ve di er yak t hücreleriyle karfl - laflt r ld klar nda daha yüksek voltaj verimi elde edilir. Ticari uygulamalar çok pahal olan bu tür yak t hücreleri üzerine bir çok flirket maliyetinin düflürülmesi ve iflletim kolayl n n sa lanmas için çal flmalar yapmaktad r. c. Erimifl Karbonat Yak t Hücreleri: Hidrokarbonlar yak t olarak kullan ld klar nda hücreye direk olarak beslenirler ve burada hidrojen içeren gazlara dönüflürler. Yak t hücresinin dayan m önemli bir problemdir. Hücrenin yap m nda kullan lacak düflük maliyetli materyallerin bulunmas da karfl lafl lan önemli bir zorluktur, s cakl C aras ndad r. d. Fosforik Asit Yak t Hücreleri: Sistemin çal flma s cakl yaklafl k olarak C aras ndad r. Oldukça yüksek çal flma s cakl klar katalizörlerin CO ile zehirlenmesini azalt r. Sistem oldukça düflük maliyetlidir ve yaklafl k olarak saat çal flma ömrüne ulafl labilir. 406 Tablo YAKIT HÜCRES TÜRLER

217 e. Kat Oksit Yak t Hücreleri: Uygulama s cakl C aras ndad r. Hücre üretiminin zor ve maliyetinin de oldukça yüksek olmas ndan dolay ticari alanda en az geliflme gösteren yak t hücreleridir H DROL K ENERJ Türkiye de 26 akarsu havzas na da lm fl olan su kaynaklar n n enerji üretimi aç s ndan toplam debisi 186 km 3 /y l düzeyindedir. Havzalar n 1 /3 ü F rat ve Dicle havzalar ndad r. Hidrolik enerji aç s ndan akarsular - m z n rejiminin düzgün olmamas bir dezavantajd r. Debiler %200 - %50 mertebelerinde mevsime ba l de iflkenlik gösterebilmektedirler. Hidrolik kaynaktan 2010 y l nda 85.4 milyar kwh enerji üeretilece i düflünülmektedir. Türkiye nin ekonomik hidrolik potansiyelinin tahmini %38 olarak de erlendirilmektedir. Gerçekleflme oran n n daha üst düzeyde olamamas - n n nedeni, hidro elektrik santrallar n n maliyetinin di- er kaynaklara göre yüksek olufludur JEOTERMAL ENERJ Jeotermal enerji yerkabu unun derinliklerinden gelen s n n do al olarak yeralt ndaki sulara aktar lmas ve s nan suyun yeryüzüne ulaflmas sonucu ortaya ç kan bir enerji türüdür. Türkiye jeotermal enerji aç s ndan zengin ülkeler aras ndad r. Türkiye nin jeolojik yap - s n n volkanik olmas ndan dolay s cakl 100 C ye ulaflan 600 den fazla s cak su kayna n n varl Türkiye nin önemli jeotermal potansiyelinin göstergesidir. Elektrik ve entegre s tma sistemine uygun jeotermal kaynaklar m z Bat, Kuzey - Bat ve Orta Anadolu da bulunmaktad r DEN Z KÖKENL ENERJ LER Deniz dalga enerjisi, deniz ak nt lar enerjisi ve gel-git enerjisi deniz kökenli enerji yenilenebilir enerji kaynaklar d r. Gel - git enerjisi olana ülkemizde bulunmamaktad r. stanbul ve Çanakkale bo azlar nda ak nt enerjisi flans olmas na ra men yo un deniz trafi i bu uygulama flans n s n rland rmaktad r km yi geçen aç k deniz k y lar ile Türkiye deniz dalga enerjisi potansiyeline sahip olmakla beraber, bu konu hiç gündeme gelmemifltir. enerjisi veya s pompalar uygulamalar olmak üzere farkl uygulamalar yapmak mümkündür. Depolay c lar yard m yla, enerji üretimi daha etkin flekilde kullan labilir S cak Su ve Kaynar Su Depolay c lar Uzaktan s tma sistemlerindeki uç noktalar n dengelenmesi amac yla kullan l rlar. Genel olarak s üretim tesislerinde, elektrik veya s ihtiyac nda büyük de ifliklikler ortaya ç kt zaman kullan l rlar Uzun Süreli Depolama Sistemleri (fiekil 4.132) Günefl enerjisi veya s pompas sistemlerinde elde edilen at k s n n kullan labilmesi amac yla, içi 60 ila 90 C s cakl kta yüklenen sistemlerdir. Çok özel hallerde toprak (akuifer) depolama için de kullan labilir. Is depolamas sayesinde k sa süreli afl r yüklenmelere, yay lm fl sistemin hali haz rda büyük bir s kapasitesine sahip olmas na karfl n, karfl l k verebilir. Seri ya da paralel montaj mümkündür. Doldurma pompas, s cak suyu dolum için deponun alt taraf ndan al r ve kazandan geçirerek üst tarafa iletir. Boflaltmada doldurma pompas durdurulur ve s pompas depo edilmifl s cak suyu sisteme verir. Is tma sistemlerinde s depolay c lar kojenerasyon, günefl enerji sistemleri ve s pompalar uygulamalar nda kullan m bulmaktad rlar. Özel uygulamalarda havuzlar s depolay c s olarak kullan lmaktad r. Özellikle yaz n günefl enerji sistemlerinin at k enerjisini depolamak mümkündür. Elektro - merkezi depolar ad verilen sistemlerde büyük kapasiteli sistemlerde kullan mdad rlar. Bu sistemin en büyük avantaj depolar n gece tarifesinin daha ekonomik oldu u durumlarda elektrik ile s üretimi ve ihtiyaç halinde sistemde bu s cak suyun kullan m d r B OKÜTLE ENERJ Fotosentez ile kazan lan enerji biokütle enerjinin kökenidir. Biokütle enerjinin oluflumu bitkisel ve hayvansal ürünlerdir. Hayvansal üretim bitkisel üretime ba l d r. Türkiye biokütle materyal üretimi aç s ndan, günefllenme ve alan kullan labilirli i, su kaynaklar, iklim koflullar gibi özellikleri uygun olan bir ülkedir ISI DEPOLAYICILAR Is depolay c lar n amac, ihtiyaç fazlas enerjinin, ihtiyaç do uncaya kadar saklanabilmesidir. Günefl fiekil UZUN SÜREL DEPOLAMA S STEMLER 407

218 4.7 fiöm NELER N ISITMA TES SATINDA KULLANIMI Birçok villada ve baz apartman dairelerinde estetik amaçl olarak flömineler bulunmaktad r (fiekil 4.133). Geçmifl yüzy llarda evlerin s nma ve yemek piflirme noktas olarak kullan lan flömineler, bugün sadece zevke hitap etmek amac ile kurulmaktad r. Ancak bir evde flömine yak ld nda, bina s tma tesisat nda buna ba l olan önlemler düflünülmedi i takdirde, fazla s aç a ç kmaktad r. Bu s k smen bacadan kaybedilmekte, bazen de oda s cakl n n afl r yükselmesi sonucunda pencereler aç larak daha h zl yitirilmektedir. fiömineler de pek tabii ki bina s tmas na entegre edilebilmektedir. Hatta günümüzde bu amaçla üretilmifl haz r flömine kazanlar ya da flömine eflanjörleri bulunmaktad r. Ortalama olarak bir flömineden 7 ila 11 kw aras bir enerji al nabilir. Kat yak t kullan ld için, bu s sürekli olarak üretilememektedir. Ancak tesisat buna göre kurulursa flömineden gelen enerji, sistem verimini art r c etkiye sahip olmaktad r. fiömine kazanlar ya da flömine eflanjörleri ile, flöminede üretilen enerji suya aktar l r. Is t lan bu su örnek olarak bir depo boyler ile s tma tesisat ile birlefltirilebilir. yi tasarlanm fl bir tesisatta, örne in günefl enerjisi sistemi de ayn depo boylere ba lanarak, s tma tesisat - n n dönüfl suyu bu flekilde s t labilir. Bu durumda s tma kazan n n çal flma s cakl k aral, depo boylerde elde edilen s ile azalt labilir, ayn anda s tma ihtiyac de iflmeyece inden de yak t tüketimi düflürülebilir. Benzer flekilde flömine eflanjörleri vas tas yla, su yerine havaya da s aktar larak binaya örne in taze hava s t larak verilebilir. Bu sayede hem aç a ç kan s kullan lacak, hem de binaya düflük s cakl kta hava verilmeyerek, s kayb düflürülecektir. fiekil ISISAN BUDERUS fiöm NE 408