Boyler, Baca hesabı. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

Transkript

1 Boyler, Baca hesabı Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

2 Boyler nedir? Kalorifer kazanının sıcaklığından yararlanarak içindeki suyun ısıtılması sağlayan ve bu su ile yerleşim yerine sıcak su sağlayan sistemdir.

3 Genel olarak yapılarda sağlanması gereken sıcak su ihtiyaç değeri 60 C dir. Boyler hesabı ile ilgili çizelgelerde verilen değerler en yüksek ani değeri göstermekte ve günün diğer saatlerinde ihtiyaç daha az olmaktadır. Merkezi sistemlerde, sistemin beslediği kullanma yerlerinin hepsinin aynı anda çalışma olasılığı çok düşüktür. Yani bir apartmandaki tüm duş, lavabo ve eviyelerin aynı zamanda diliminde açık olması çok düşük bir olasılıktır. Bu iki faktör göz önüne alınarak kullanma eşzaman faktörü tariflenmiştir.

4 Boyler ısıtıcı serpantin gücü aşağıdaki formülle bulunur: Q = mss x c x (tç tg) Q : Boyler ısıtıcı serpantin gücü (kullanma sıcak suyu yükü yani merkezi ısıtma Sistemine gelen yük) (kcal/h) mss: Sıcak su ihtiyacı (lt/h) c : Suyun özgül ısısı (1 alınır; suyun yoğunluğu : 1 kg/l ; özgül ısı : 4,2 kj/kg C) tç: Su çıkış sıcaklığı (60 C) tg: Su giriş sıcaklığı (10 C)

5 Genelde yukarıdaki formül kullanılır. Fakat birim dönüşümü yapıldığında şu formül de ortaya çıkar: Q = mss x c x ρ x (tç tg) Q : Boyler ısıtıcı serpantin ısı gücü (kw) mss: Sıcak su ihtiyacı (lt/sn) c : Suyun öz ısısı (4,2 kj/kg C ) ρ : Suyun yoğunluğu (1 kg/lt) tç: Su çıkış sıcaklığı (60 C) tg: Su giriş sıcaklığı (10 C)

6 Serpantin yüzey miktarı ise: F = Q/K. Δtm (m2) K. Δtm değeri 90/70 C sıcak su için kireçlenme ve emniyet faktörleri de göz önüne alınarak kw/m2 ; 0,1 basınçlı buhar için ise 45 kw/m2 olarak alınabilir.

7 Örnek Özel bir konutun banyolarında: Bodrum katta 1 lavabo Zemin katta 2 lavabo, 1 çamaşırlık eviyesi, 1 duş, 1 küvet Birinci katta 1 lavabo, 1 çamaşırlık eviyesi, 1 küvet Çatı katında 1 lavabo, 1 duş bulunmaktadır.

8 Buna göre tesisat cinsinin katsayısı ile tesisattan kaç adet olduğu çarpılır. Fakat bu örnekteki konutta birden fazla lavabo, çamaşırlık eviyesi, duş ve küvet bulunduğu ve bunların hepsinin aynı anda kullanılma olasılığı çok düşük olduğu için her bir tesisat için: 1) Birinci tesisatın %100 ü alınır. 2) Aynı cinsten iki adet varsa bunun da %20 si alınır. (Yani genel toplam 0,60 katsayısı ile çarpılır.) 3) Aynı cins her tesisat için %20 si alınmaya devam edilir.

9 Çıkan sonuçla da cihazların hepsi birden devreye girmediği için özel konutlar için kullanma katsayısı olan 0,30 çarpılır. Bu, tek tek yapılabileceği gibi tesisat cinsinin toplamı alınıp, sonrasında kullanma katsayısının Çarpımı ile de elde edilebilir. Sonuç değişmeyecektir.

10 Isıtma yükü (lt / h) : 664,5 x 0,30 = 199,35 lt/h tç: Su çıkış sıcaklığı (60 C) tg: Su giriş sıcaklığı (10 C) Isıtma yükü (kcal / h) : Q = mssx c (tç tg) = 199,35 x 1 x (60-10) = 9967,5 kcal/h

11 Depo edilen miktar (lt/h), ısıtılan miktardan (lt/h) biraz daha fazla olacağından : Depolama katsayısı : 0,70 Boyler kapasitesi (lt) : 199,35 x 0.70 = 139,545 lt Vb : 200 lt/h kapasiteli 1 adet çift cidarlı boyler seçilmiştir

12

13

14 BACALAR Doğal Çekişli Baca Çeşitleri

15 Bacaların Çekme Şartları Yanma veriminin yüksek, ısıtma maliyetinin düşük olması ve çevrenin korunabilmesi açısından bacaların malzemesi, yapılış sekli ve bağlantısı önemlidir. Isıtma ve sıcak su temininden kaynaklanan insan ölümlerinin tamamına yakını baca hatalarından meydana gelmektedir. Çekisi iyi bir baca, en uygun malzemeden yapılmalıdır. Bacalar projeye uygun şekilde kesiti ve çapı belirlenmelidir. Bacalar mümkün olduğunca yön değiştirmeyecek şekilde ve meyilli yapılmamalı, yön değiştirmenin zorunlu olduğu hâllerde ise, yön değiştirmede yatayla açı en az 60 olmalıdır. Baca yüksekliği iyi belirlenmeli bina içinden yükselen baca mahyadan en az 80 cm yukarıya kadar çıkmalıdır.

16 Bacaların Çekme Şartları

17 Bacaların Çekme Şartları Komsu bina şayet daha yüksek ise, bacanın bu bina duvarına uzaklığı mümkünse en az 6 m uzakta bulunmalıdır. Kalorifer kazan bacalarına başka cihaz bağlantısı yapılmamalıdır. Her kazanın ayrı bir duman bacası olmalı, bir bacaya birden fazla kazan bağlanması hâlinde her kazanın çıkısına bir duman klapesi konulmalıdır. Bacalar, teknik bir zorunluluk olmadıkça binanın dıs duvarlarına konulmamalıdır. Binanın iç duvarlarına ve birbirlerine bitişik yapılırlarsa hem soğumaları gecikir, hem de baca ısısından bina faydalanmış olur. Dış hava sıcaklığının düşük olduğu soğuk kıs şartlarında baca daha iyi çekiş yapar. Baca yüksekliği arttıkça çekiş de artar.

18 Kazan Duman Kanallarının Yerleştirilmesi

19 İki Kazanın Ayrı Kare Kesitli Kanalla Aynı Bacaya ve Üçüncü Kazanın Daire Kesitli Kanalla Ayrı Bacaya Bağlanması

20 Kazanların Bacaya Bağlantısı

21 Bacanın Şapkası Örneği Doğalgaz Bacalarında Yoğuşan Suların Sifonla Alınması

22 Baca Kesit Hesabı Baca kesit hesabı yapılırken kullanılan yakıt ve kazan tipinin önemi büyüktür. Her yakıtın yanması için gerekli hava miktarıyla, ortaya çıkan atık gaz miktarının farklı olması nedeniyle, baca kesit hesabı yakıt tipine önemli ölçüde bağlıdır. Yakıt cinsine bağlı olarak baca kesit hesabı için kullanılan bazı ampirik formüller aşağıda verilmiştir.

23 DIN 4705 e dayanan kazanların gerçek baca hesabında kullanılacak son derece detaylı bir hesaplama yöntemi vardır. Bu yöntemde kullanılan yakıtın cinsine bağlı olarak kazan, bağlantı kanalı, bacadaki basınç kayıpları ve ısı kayıpları hesaplanmakta ve bu durumda ortaya çıkan doğal çekisin yeterli olup olmadığına bakılmaktadır. Bu yönteme göre baca hesabının yapılması oldukça zor ve uzun bir yoldur. Bu nedenle kullanılan yakıtın cinsine göre hazırlanmış diyagramlardan yararlanarak baca hesabını yapmak daha pratik bir çözüm olmaktadır. Burada ele alınan kazanlar klasik tipli kazanlardır.

24 Kömür Kazanları Baca Çapları (cm)

25 Alçak Basınçlı Brülörlü Sıvı Yakıt ve Doğal Gaz Kazanları Baca Çapları(cm)

26 Yüksek Basınçlı Sıvı Yakıt ve Doğal Gaz Kazanları Baca Çapları (cm) ÖRNEK: Kazan Isıl Gücü 200kW, Kazan Tipi Yüksek Basınçlı Doğalgaz Kazanı ve Baca Yüksekliği 20 m için Baca çapı yukarıdaki çizelgeden 25 cm olarak bulunur.

27 Atmosferik Brülörlü Doğal Gaz Kazanları Baca Çapları (cm)