M MARIN TES SAT ELK TABI BÖLÜM 8 - ISITMA TES SATI 8.1. ISITMADA YEN L KLER 8.2. ISITMA S STEMLER 8.3. MERKEZ ISITMA S STEMLER (Bina Alt ndan Is tma) 8.3.1. Yaklafl k Is Hesab 8.3.2. Hava Tahliyesi 8.3.3. Sistemde Donman n Önlenmesi 8.4. BÖLGE ISITMASI (Uzaktan Is tma Sistemleri) 8.4.1. S cak Sulu Bölge Is tmas 8.4.2. K zg n Sulu Bölge Is tmas 8.5. DÖfiEMEDEN ISITMA 8.6. GÜNEfiLE ISITMA S STEMLER 8.6.1. Günefl Enerji Sistemlerinde Aran lan Özellikler 8.7. SICAK HAVAYLA ISITMA S STEMLER 8.8. SICAK HAVA PERDELER
8. ISITMA TES SATI 8.1. ISITMADA YEN L KLER Duvar Tipi Yo uflmal Kazanlarla Kazan Daireleri fiekil 190 da boylerli duvar tipi bir yo uflmal kazan görülmektedir. Bu yap da üstte kazan, altta boyler bulunmaktad r. Bu flekildeki kazan 350 m 2 bir villan n s tma ve merkezi s - cak su sistemini beslemektedir. Bir kazan dairesine gereksinim yoktur. Kazan hobi odas na veya yaflanan bir hacme yerlefltirmek olas d r. Daha büyük kapasitede (37.000 kcal/h) yaklafl k 650 m 2 villan n tek cihazla s t l p, s cak su ihtiyac n n karfl lanmas mümkündür. Bu sistemde entegre boyler yerine, fiekil 191 de görüldü ü gibi ayr boyler kullanmak da mümkündür. Bu sistemlerin hesab nda ve seçiminde boyler için ayr bir s yükü hesaba kat lmamaktad r. Yap n n s kayb 25.000 kcal/h ise, 25.000 kcal/h kapasiteli kazan kullanmak yeterlidir. Tek ünitede halen mevcut olan kapasite 56.000 kcal/h de- erine kadar ç kmaktad r. Yak n y llarda daha büyük kapasitelerde tek cihazlar da piyasada olabileceklerdir. Duvar tipi yo uflmal kazanlarda Buderus firmas nda magnezyum, alüminyum, silis kar fl m bir malzeme kullan lmaktad r. Bu malzemenin ömrü 30 y ldan fazla olarak belirlenmifltir. lk kullan lmaya bafllanan duvar tipi yo uflmal kazanlar 18 y ld r sorunsuz çal flmaktad r. Bu kazanlarda alev ve yanma havas birlikte modüle edilebilmektedir ve 8 mbar gibi çok düflük bas nçlara kadar inildi inde bile çal - flabilmektedir. Modülasyonlu çal flma halinde 75/60 çal - flan bir s tma sisteminde tam yo uflmal çal flma süresi toplam s tma mevsiminde %74 mertebelerine ç kabilmektedir. K smi yo uflmal dönem %21 ve yo uflmas z dönem %5 mertebelerindedir. Duvar tipi yo uflmal kazanlar daha büyük sistemlerde birden fazla say da kullanarak çok uygun çözümler üretmek mümkündür. Yan yana dörde kadar kazan n birlikte kullan - m yla ilgili kontrol sistemi kaskad sistem olarak yo uflmal kazanlar bölümünde anlat lm flt r. Çok say daki duvar tipi cihaz n her biri kendi pompas yla bir ortak kollektöre s cak suyu gönderir. Bu kollektörden istenen yerlere da t m yap - l r. fiekil 192 de 3 kazanla oluflturulmufl bir sistem görülmektedir. Her bir kazan 56.000 kcal/h kapasiteli oldu unda, toplam 168.000 kcal/h kapasite 25-30 daireli bir apartman besleyebilmektedir. Modülasyonlu kontrol ve yüksek verim nedeniyle 75/60 çal flan sistemlerde döfleme tipi yo uflmas z klasik kazanlara göre y ll k ortalama sistem verimlerinde %30 lara varan farklar elde edilebilmektedir. Buradaki bir baflka avantaj taze hava giriflinin kazan dairesine bir kanalla sa lanmas, ç k fllar n ise bacaya verilmesidir. Burada hermetik tipler de kullan labilir. Kazan dairesi d flar aç lmad için, so umayacak, kazan dairesinde toz olmad için, bu tozlar n yanma odas na girip yanmay bozarak is oluflturmas önlenecektir. Bu sistemde mimari aç dan elde edilen en önemli avantaj yer kazanc d r. Ayn zamanda sistemin temizli idir. fiekil 193 de 5 kazanl bir uygulama görülmektedir. Burada yarat lan 280.000 kcal/h kapasite 40-45 daireli bir apartman besleyebilir. fiekil 194 de ise 450.000 kcal/h toplam kapasiteli yaklafl k 70 daireli apartman besleyecek 8 kazanl bir sistem görülmektedir. fiekil 190. BOYLERL %109 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN fiekil 191. %109 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KAZAN + duoclean BOYLER 166
fiekil 192. %109 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KAZANLAR (30 DA REL B R APARTMAN KAZAN DA RES ALANI 8m 2 ) fiekil 193. %109 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KAZANLAR (45 DA REL B R APARTMAN KAZAN DA RES ALANI 14m 2 ) 167
Bugünkü fiyatlar ve kapasitelerle dört kazanl kaskad sistemler ekonomik görülmektedir. Daha fazla say daki kazanla oluflturulan bataryalar di er avantajlar na karfl l k pahal olmaktad rlar. Ancak önümüzdeki y lda 80.000 ve daha sonras nda 100.000 kcal/h kapasiteli duvar tipi yo uflmal tek üniteler devreye girecektir. Böylece ileriki y llarda 500.000 kcal/h kapasitelere kadar duvar tipi cihazlarla ekonomik kaskad sistemler oluflturulabilecektir. 8.2. ISITMA S STEMLER Is tma sistemleri 4 ana grupta incelenecektir. 1. Merkezi s tma (Bina alt ndan s tma) 2. Tekil s tma (Kat s tmas ) 3. Bölge s tmas (Uzaktan s tma) a. S cak su ile bölge s tmas b. K zg n su ile bölge s tmas c. Buhar ile bölge s tmas 4. Özel s tma sistemleri Sistemlerin karfl laflt rmas Tablo 195 ve Tablo 196 da verilmifltir. Konut s tmas nda do al gaz söz konusu oldu unda; iki veya üç kata kadar olan binalarda kat s tmas (kat kaloriferi) üç ve daha fazla katl yap larda ise (emniyet, kurulufl maliyeti gibi nedenlerle) her apartman blo unun alt na bir kazan dairesi yapmak en uygun çözüm olmaktad r. Çünkü do al gaz, bölge s tmas n n avantajlar n n çok büyük bölümünü ortadan kald rmaktad r. Do al gaz bir merkezden da t ld 168 fiekil 194. %109 VER ML DUVAR T P YO UfiMALI KAZANLAR (70 DA REL B R APARTMAN KAZAN DA RES ALANI 20m 2 ) için; do al gaz da bir bölge s tmas d r denebilir. Do al gazda her blok alt na kazan dairesi yap ld nda; çevre kirlili i, konfor, kül kurum tafl nmas ve pisli i problemleri söz konusu de ildir. Uzaktan s tma sistemleri (bölge s tmas ); bir termik santral n at k enerjisinin k zg n su veya buhar sistemi ile konut s tmas nda kullan lmas söz konusu ise; iflletmede daha ekonomik olacakt r. Türkiye de bugün termik santrallerin at k enerjileri ile (Ambarl termik santral örne inde oldu u gibi) deniz veya atmosfer s t lmaktad r. Bu enerji konut s tmas nda mutlaka kullan lmal d r. 8.3. MERKEZ ISITMA S STEMLER (Bina Alt ndan Is tma) S cak Sulu Is tma Sistemleri Bir s cak su sistemi genel olarak s cak su kazan, su tafl y - c borular, s t c elemanlar, sirkülasyon pompas, geniflleme kab, otomatik kontrol cihazlar ve çeflitli donat m ve ara parçalar ndan oluflur. Is t c ak flkan olarak s cakl 110 C de erinin alt nda bulunan s cak su kullan l r. S cak su sistemlerinin büyük ço unlu u atmosfere aç kt r ve su s cakl 90 C de erini aflmaz. S cak su kazan nda üretilen s cak su borularla s t lacak hacimlere yerlefltirilmifl radyatör, konvektör, s cak hava apareyi gibi s t c elemanlara tafl n r. Burada so uyarak s s n oda hacmine b rakan s cak su, kazana geri döner. Suyun dolafl m eski sistemlerde do al olarak (gravite ile)
yeni sistemlerde ise daha ekonomik ve konforlu oldu u için sirkülasyon pompalar ile sa lan r. Sirkülasyon pompalar gidifle monte edilmelidir. Sistemde mevcut suyun s nmas s ras nda artan hacim, genleflme kab ad verilen bir depoda toplan r. Modern sistemlerde ise d fl hava s cakl na göre çal flan Ecomatic panelli sistemler kullan l r. Su s cakl 90/70 C yerine 70/55 C seçilerek, düflük s cakl k s tmas konforu sa lanabilir. Ayr ca radyatörlerde termostatik vana kullan l r. S cak sulu sistemler çeflitli kriterlere göre afla daki s n flara ayr l rlar. a. Dolafl m flekline göre; do al dolafl m, pompal dolafl m. b. Uygulama büyüklü üne göre; kat kaloriferi, merkezi blok s tmas, bölgesel s tma. c. Genleflme kab na göre; aç k veya kapal genleflme kab. d. Boru tesisat na göre; tek borulu, çift borulu. e. Da t m ve toplama biçimine göre; alttan da tma ve toplama, üstten da tma ve toplama, üstten da tma alttan toplama. Do al dolafl ml s cak su sistemlerinde su gravite yard m ile dolafl r. Kazanda s nan su hafifler ve sistemin üst k s mlar - na ç kar. Burada radyatörlerde so uyup a rlaflarak tekrar geri kazana döner. Dolafl m h z gelifl ve dönüflteki su s cakl klar aras ndaki farka ba l d r. Bas nç farklar küçük oldu- u için, büyük boru çaplar gerektirir. Genellikle çift borulu olarak yap l r. Çift borulu sistemler içinde ise; sürtünme kay plar n n daha dengeli da ld üstten da tma alttan toplama sistemi do al dolafl m için en uygun çözümdür. Do al dolafl ml sistemler bugünkü uygulamada yerlerini tamamen pompal sistemlere b rakm fllard r. Pompal S cak Sulu Is tma Sistemleri Pompal sistemlerde sistemin bütün elemanlar nda iyi bir dolafl m temin edilebilmektedir. Is tma yükündeki de iflmelere uygun olarak sistemdeki suyun s cakl her noktada h zl bir flekilde de ifltirilebilir. Boru çaplar do al dolafl ma göre daha küçük tutulabilir. Bu sistemde suyun çal flma s - cakl klar esnektir. 90 C olan çal flma s cakl için dizayn edilmifl bir sistem, bahar aylar gibi s yükünün az oldu u zamanlarda daha düflük s cakl klarda çal flt r labilir. K sacas konfor s tmas na uygunlu u, esnekli i, ucuzlu u ve basitli i pompal s tma sistemlerinin tercih nedenleridir. ki Borulu Pompal S cak Su Sistemleri Bu sistemde her s t c ya biri besleme ve di eri toplama olmak üzere iki boru ulafl r. fiekil 197 ve 198 de iki farkl da- t m sistemi görülmektedir. 1. Alttan Da tma Alttan Toplama Sistemleri fiekil 197 de alttan da tma ve alttan toplama sistemi görülmektedir. Bu sistemlerde genellikle bodrum kata yerlefltirilen s cak su kazan ndan ç kan ana besleme borusu, sirkülasyon pompalar emifl kollektörüne gelir. Pompa ç k fl kollektörü ise da tma kollektörü görevi yapar. Da tma kollektöründen yatay ana besleme borular ile bodrum kat tavan seviyesinde istenilen noktalara da t m yap l r. Bu noktalardan besleme kolonu ad verilen dik borularla su üst katlara ulafl r. Her radyatöre branflmanlarla besleme kolonundan s cak su ba lan r. Radyatör dönüflleri ise birer branflmanla besleme kolonuna paralel toplama veya dönüfl kolonuna ba lan r. Dönüfl kolonlar bodrum katta toplanan yatay ana borular ile birleflirler. Böylece bütün radyatörlerden toplanan su, dönüfl kollektörüne ulafl r. Binan n en üst seviyesinde genleflme ka- fiekil 197. SICAK SULU ALTTAN DA ITMA, ALTTAN TOPLAMA ISITMA S STEM (Klasik sistem) fiekil 198. SICAK SULU ÜSTTEN DA ITMA, ALTTAN TOPLAMA ISITMA S STEM 169
Tablo 195. BÖLGE ISITMASI LE B NA BAZINDA MERKEZ ISITMA S STEMLER N N KARfiILAfiTIRMASI (YAKIT DO AL GAZ) Karfl laflt rma Konusu Yak t Maliyeti lk Yat r m Maliyeti Konfor Ses (Gürültü) Servis S kl ve Servis Bak m Maliyeti flletme Maliyeti (Yak t+servis) flletme Kolayl Blok Baz nda Is tma (Bina Alt ndaki veya Çat s ndaki Kazan Dairesinden Is tma) Daha azd r. Do al gaz bir merkezde yakma ile her bina alt nda kullanma halinde kazan verimleri ayn d r. Sadece kazan daireleri ve baca yat r m gereklidir. lk yat r m maliyeti daha ucuz. (Çat s merkezi olursa baca maliyeti çok azalacakt r.) Daha iyi. (Odalardaki s cakl k kontrolu daha kolay.) a- Atmosferik kazan kullan lmas halinde gürültü problemi yoktur b- Üflemeli brülörlü kazanlar kullan lmas halinde ses (gürültü) sorunu oluflacakt r. Brülör ve baca susturucular kullan lmas halinde bile bacadaki sesin sönümlenmesi çok zordur. Yanma s ras nda oluflan yüksek frekansl sesler baca susturucusunda sönümlenir. Ancak düflük frekansl sesler baca susturucusundan geçerek (ki, u ultu fleklindeki rahats z edici sesler düflük frekansl seslerdir) üst katlarda gürültüye neden olmaktad r. Büyük kapasiteli kazanlar kullan laca için genellikle üflemeli brülörler kullan lmaktad r. Kazan dairesine bitiflik veya üstündeki bir kaç katta ses çok ciddi sorun olabilir. Ayr ca bacan n içinden ç kan ses de etraf ndaki odalara da l p rahats zl k verecektir. Baca içerisindeki sesin etraf ndaki odalara daha az geçmesi için ; a- Çok kaliteli bacalar kullan lmal d r. (Prefabrik tip çift cidarl özel bacalar kullan lmal d r ki bu bacalar n maliyeti çok pahal d r. Kazan bedeline yak nd r.) b- Bacan n etraf na beton Perde veya dolu tu ladan kal n ( 20 cm) duvar örülmelidir. c- Baca yatak odas, salon gibi hacimlere yak n geçirilmemelidir. Servis ve bak m sadece merkezi kazan için gereklidir. Y lda bir kez normal bak m yeterlidir. Atmosferik brülörlü tiplerde genellikle ilave ar za servisine gerek kalmaz. Sistemi çal flt rmak için operatör gerekmez. Daha ucuz. Is tma her binan n alt ndan yap ld için hacimlerdeki s cakl k kontrolleri daha kolayd r. (Oda s cakl n n ( stanbul da) 1 C yüksek olmas, yak t tüketiminin %10 daha fazla olmas na neden olur.) Yak t bedelinin toplanmas ve iflletme çok kolayd r. Profesyonel yöneticiye ihtiyaç yoktur. Bölge Is tmas Sistemi (Uzaktaki Bir Merkezden Is tma) Kazan verimleri ayn olmakla birlikte, boru tesisat ndaki kay plar nedeniyle sistem verimi daha düflüktür. Özellikle zaman içinde boru izolasyonlar bozuldu undan s kay plar baflta düflünülenden çok daha fazla gerçekleflir. lk yat r m maliyeti daha pahal. Bölgesel s merkezi,da t m hatt galerilerin inflaat maliyeti ve eflanjörler, oto. kontrol, pompalar vs. yat r mlar n n toplam ilk yat r m oluflturur. Bu sistem bölge boyutundan ba ms z olarak ( yaklafl k %40 mertebelerinde) daha pahal d r. Daha kötü. (Teorik olarak s tma merkezine yak n ve uzak yerlerin dengelenmesi yap labilir görünmekle birlikte, pratikte s tma merkezine uzak olan yerlerle yak n olan yerler aras nda 6 C ye varan s cakl k farklar oluflmaktad r.) Kazan dairesinin bulundu u blokta ciddi boyutta ses (gürültü) sorunu vard r. Brülör ve baca susturucular kullan lmas halinde bile bacadaki sesin sönümlenmesi çok zordur. Yanma s ras nda oluflan yüksek frekansl sesler baca susturucusunda sönümlenir. Ancak düflük frekansl sesler baca susturucusundan geçerek (ki u ultu fleklindeki rahats z edici sesler düflük frekansl seslerdir) üst katlarda gürültüye neden olmaktad r. Büyük kapasiteli kazanlar kullan laca için genellikle üflemeli brülörler kullan lmaktad r. Kazan dairesine bitiflik veya üstündeki birkaç katta ses çok ciddi sorun olabilir. Ayr ca bacan n içinden ç kan ses de etraf ndaki odalara da l p rahats zl k verecektir. Baca içerisindeki sesin etraf ndaki odalara daha az geçmesi için ; a- Çok kaliteli bacalar kullan lmal d r. (Prefabrik tip çift cidarl özel bacalar kullan lmal.) b- Bacan n etraf na beton perde veya dolu tu ladan kal n ( 20 cm.) duvar örülmelidir. c- Baca yatak odas, salon gibi hacimlere yak n geçirilmemelidir. E er bölge s merkezi bloklardan ba ms z ayr bir yap ise, gürültü problemi olmaz. Ancak s merkezi bacas ndan (yukar dan) ç kan ses de çevredekileri rahats z edebilir. Kazan n üflemeli brülörlü olmas nedeniyle servis ister. Is merkezinde profesyonel operatör gereklidir. Hatlarda belirli bir süre sonra ar zalar meydana gelir. Hatlara bak m ve servis gerekir. Yaklafl k ~%20 (veya daha büyük oranda) daha pahal d r. (Kanallardaki s kay plar, s cakl klar n pratikte dengelenememesi, iflletme ve servis problemleri nedeniyle.) Ayr ca s tma merkezinin çal flanlar n n da (teknisyenler) maliyeti eklenmektedir. Yak t ve iflletme giderlerinin toplanmas daha zordur. Genellikle profesyonel yöneticiye ihtiyaç vard r. 170