3. SICAK SU TESİSATI Binalarda yaşayanlar yıkanma, bulaşık, çamaşır gibi kullanma amaçlı sıcak suya gereksinim duyarlar. Sıcak su istenilen konfor koşullarına, mevcut ısıtma kaynaklarına, kullanma miktarına göre farklı şekillerde sağlanabilir. Kullanma amaçlı sıcak suyun hazırlanmasında, yerel ve merkezi olmak üzere iki sistem uygulanmaktadır. 3.1. Yerel Sıcak Su Sistemleri ve Elemanları Bu sistemlerde sıcak su şofben, kombi, termosifon gibi aygıtlarla genellikle kullanılacağı yerde hazırlanmaktadır. Şofbenler doğal gaz, hava gazı, LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı) ve elektrikle çalışan anlık sıcak su ihtiyacı için kullanılan, deposuz su ısıtıcılarıdır. Gazlı bir şofbenin çalışma prensibi, Şekil-3.1 de şematik olarak görülmektedir. Şofbenin çalışabilmesi için, girişindeki su basıncının en az şofbenin önerilen çalışma basıncı değerinde olması gerekmektedir. Şofbenin çıkışındaki musluk açıldıktan kısa bir süre sonra sürekli olarak sıcak su elde etmek mümkün olmaktadır. Gazlı şofbenler 8 m 3 ten küçük hacimli yerlerde kullanılmamalı, mutlaka baca bağlantılı, havalandırılabilen yerlere yerleştirilmelidir. Kombi, hem bina ısıtılmasını hem de kullanma sıcak suyu elde edilmesini sağlayan şofbenlere verilen addır. Son yıllarda, özellikle doğal gazın kullanılmasıyla birlikte yaygınlaşmışlardır. Hazırlanan sıcak suyun bir kısmı, vanalarda kontrol edilerek, bina içindeki radyatörlere bir kısmı da kullanma yerlerine yöneltilmektedir. Termosifonlar katı, sıvı yakıt kullanan veya elektrikle çalışan depolu su ısıtıcılarıdır. Katı ve sıvı yakıtlı termosifonlar borulu veya gömlekli tipte imal edilebilirler ve basınçlı ya da basınçsız olarak çalışabilirler. Basınçlı termosifonlar doğrudan tesisata bağlanabilirken, basınçsız termosifonlara genellikle bir depo ve hava alma borusu takılır. Gazlı şofben Elektrikli şofben Termosifon 34
Şekil-3.1: Şofbenin çalışma ilkesi [2] 3.2. Merkezi Sıcak Su Sistemleri Büyük ve dağınık yapılarda kullanılan sıcak su hazırlama ve dağıtma sistemidir. Merkezi kullanma sıcak suyu tesisatı doğrudan veya dolaylı ısıtmalı olarak yapılabilmektedir. Doğrudan sıcak su hazırlamalı sistemde, kazan içinde bulunan büklüm borudan (serpantin) geçerken ısınan su önce bir depoya sonra da kullanma yerlerine gönderilmektedir. Büklüm borunun zamanla kireçlenmesi nedeniyle pek kullanılmayan bir sistemdir. Dolaylı sıcak su sisteminde kazan ve boyler adı verilen bir ısı eşanjörü bulunmaktadır. Kullanma yerlerine gönderilecek sıcak su boylerde hazırlanır. Şekil-3.2 de görüldüğü gibi, bu tür sistemlerde kazan ve boyler arasında birincil, boyler ve kullanma yerleri arasında ikincil olarak adlandırılan iki dolaşım devresi bulunmaktadır. Boyler Kullanma yerlerine Kullanma yerlerinden Kazan Soğuk su girişi Şekil-3.2: Kazan ve Boylerli merkezi sıcak su tesisatı 35
Birincil devrede kazanla boyler arasında dolaşan ve miktarı sabit olan sıcak su, genellikle 90 C de kazandan çıkmakta ve boylerde kullanma yerlerine gidecek suya ısı vererek 70 C sıcaklıkta tekrar kazana dönmektedir. İkincil devrede boylerle kullanma yerleri arasında dolaşan suyun kullanılmayan kısmı tekrar boylere geri gelmektedir. Kullanma miktarına göre, şehir şebekesinden boylere sürekli besleme yapılabilmektedir. 3.2.1. Sıcak Su Gereksinimi Kullanma amaçlı sıcak suyun miktarı ve sıcaklığı, evsel ve endüstriyel amaçlara göre değişebilmektedir. Standartlara göre, kullanma amaçlı sıcak suyun sıcaklığının 60 C olması gerekmektedir. Sıcak su miktarı, bina tipine, kullanma yerinin tipine ve kullanma sıklığına bağlı olarak değişebilmektedir. Tablo-3.1 de, çeşitli kullanma yerleri için 60 C sıcaklıkta en düşük ve en yüksek anlık sıcak su miktarları, depolama ve kullanma eş zaman faktörleri ile birlikte verilmektedir. Depolama faktörü, sıcak su ihtiyacının az olduğu zamanlarda sıcak suyun depolanması ve ani gereksinimlerin karşılanması ile ilgilidir. Kullanma eş zaman faktörü, sıcak su kullanma yerlerinin hepsinin aynı anda çalışma olasılığının az olması ile ilişkilidir. Özel lavabo Genel lavabo Banyo Duş Çamaşır mak. Eviye Bulaşık mak. Kullanma eş zaman faktörü ( 1 ) Depolama Faktörü ( 2 ) Bağımsız ev Apartman Hastane Otel İşyeri Okul Endüstriyel tesisler 7.5 9 7.5 9 7.5 9 7.5 9 7.5 9 7.5 9 7.5 9-18 27 30 36 23 27 68 54 90 0 76 0 76 0 76 0 - - - 136 0 114 0 0 3 0 3 114 136 0 1000 7 1000 70 90 70 90 75 126 75 126 - - - 35 45 35 45 70 90 70 136 38 90 35 90 70 90-68 - 68 190-680 190-760 - 75-4 75-4 0.3 0.3 0. 0. 0.3 0.4 0.4 0.7 1. 0.6 0.8 2 1 1 Tablo-3.1: Kullanma amaçları değişik yapılar için 60 C sıcaklıkta sıcak su ihtiyacı (lt/saat) [1] 36
3.2.2. Boyler Hesabı Merkezi sıcak su hazırlayıcısı boylerin hesabı, sıcak su ihtiyacı esas alınarak, hacminin belirlenmesidir. Sıcak su ihtiyacı, bir depolama faktörü ile çarpılarak boyler hacmi bulunur. anlık sıcak su miktarı, Ф 1 kullanma eş zaman faktörü ve Ф 2 depolama faktörü olmak üzere boyler hacmi, V b Va 1 2 [lt/saat] (3.1) bağıntısı ile belirlenir. Boyler büyüklükleri standart olduğundan, bulunan hacme en yakın boyler seçilir. Türk standartları, konutlar için boyler ısıtma devresinin ısıtıcı kapasitesinin belirlenmesinde, boyler depo hacmi kadar suyun 2 saatte 10 C dan 60 C sıcaklığa çıkarılmasını esas almaktadır. Diğer tesisler için ısıtma süresi, tesisin özelliğine göre belirlenmektedir. Va suyun yoğunluğu, c özgül ısısı, Tg suyun giriş sıcaklığı ve Tç suyun çıkış sıcaklığı olmak üzere, konutlar için kazan kapasitesi Q V c T T ) / 2 [kcal/saat] (3.2) b ( ç g bağıntısı ile bulunmaktadır. TS 736 ya göre boylerler, tek cidarlı (serpantinli) 1, 0, 300 ve 0 lt iç hacimlerinde; çift cidarlı (gömlekli) olarak 800, 1000, 10, 00, 00, 3000, 00 ve 00 lt iç hacimlerinde standart olarak üretilmektedirler. 3.3. Sıcak Su Tesisatında Boru Çaplarının Belirlenmesi Yerel sıcak su tesisatında boru çapı şofben, termosifon gibi sıcak su hazırlayan cihazların çıkış bağlantısının çapına göre alınabilir. Cihaz tipinin belirli olmadığı durumlarda, sıcak su borusu çapı mm (3/4 ) olarak seçilebilir. Merkezi sıcak su sistemlerinde sıcak su gidiş ve dolaşım borularının çaplarının hesaplanması gerekmektedir. Sıcak su gidiş borularının çapları, soğuk su boru çapı hesabında olduğu gibi aynı kriterlere ve yükleme birimi yöntemine göre belirlenmektedir. Dolaşım borularının çapları gidiş borularının çaplarına göre, doğal veya zorlanmış dolaşımlı olarak, Tablo-3.2 den seçilebilir. Dolaşım boruları sıcak su gidiş borularına paralel olarak döşenir. 37
Sıcak su gidiş borusu çapı 65 80 90 Boyler soğuksu borusu çapı 65 Dolaşım borusu çapı Doğal dolaşımlı Pompalı Tablo-3.2: Konut ve benzeri yapılar için Boylerli sıcak su tesisatı için boru çapları [1] Sıcak su tesisatı, kalorifer tesisatlarında olduğu gibi, alttan ya da üstten dağıtmalı olarak yapılabilmektedir. Bodrum katı veya su gidiş ve dolaşım borularının döşenmesi için uygun yeri olmayan binalarda sıcak su tesisatı üstten dağıtmalı olarak yapılır. Üstten dağıtmalı durumda, sıcak su kolonları aynı zamanda dolaşım borusu görevi yapacağından, dolaşım borusu uzunluğu azalacaktır. 38