95 f TESKON/KLÎ042 MMO, bu makaledeki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarından sorumlu değildir. Kanallardaki Hava Kaçaklarının Maliyeti RÜKNETTİN KÜÇÜKÇALI İSİSAN A.Ş. MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ
. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ - ^ - L - _ 7 3. KANALLARDAKİ HAVA KAÇAKLARININ MALİYETİ RÜKNETTİN KÜÇÜKÇAU GİRİŞ Kanal sistemlerindeki kaçaklar yolu ile kaybedilen enerji ciddi boyutlardadır.özeliikle temiz oda uygulamalarında, bazı endüstriyel uygulamalarda ve nem alma uygulamalarında kanallarındaki hava kaçakları enerji kaybı dışında özel öneme sahiptir.burada özel olarak sızdırmazlık istenen haller dışında.gene havalandırma ve klima uygulamalarında sızdırmazlık dolayısı île oluşan enerji maliyeti üzerinde durulacaktır.sadece havalandırma yapılması dururmunda hava kaçaklarının enerji maliyeti fanda ortaya çıkmaktadır.kaçak ne kadar fazla ise bu oranda fan gücü boşa harcanmış olacaktır. Klima kanallarında ise kaçak hava;aynı zamanda soğutma ve ısıtma enerjisi kaybı anlamına gelmektedir.dolayısı ile klima sistemlerinde hem fanda.hem de soğutma (veya sıtma) grubunda enerji boşa harcanması söz konusudur.şartlandırıian hacimlerden geçen kanallardaki sızma.yine isimlendirilen hacme olacağından bir kayıp oluşturmayacağı ileri sürülebilir.ancak bu halde bile sızan hava istenilen fonksiyonu yerine getirmeyecek.menfezlerden hedef bölgeye üflenemeyecektir.bu tartışma konusu dışında bırakılırsa.en kötü durum besleme ve egzost kanallarının beraber geçtikleri asma tavan içinde ve düşey tesisat şaftlarındaki kayıplardır Burada şartlandırılmış havanın doğrudan kısa devre olması söz konusudur. Bu çalışmadaki amaç sızıntının ekonomik maliyeti olduğu için ve vurgulanmak istenen olayın boyutları olduğundan.besleme kanallarından sızan havanın egzost sistemine kısa devre olduğu kabul edilmiş ve tamamen kayıp olarak değerlendirilmiştir. KANAL SİSTEMLERİNDE SIZINTI MİKTARI Kanallardaki sızıntı miktarı pek çok faktöre bağlıdır.iyi yapılmamış kanallarda sızıntı miktarı gönderilen havanın %30'u mertebelerine çıkabilmektedir.sızdırmazlık uygulanmış ve uygulanmamış çok çeşitli kanallardaki testler sonucu ASHRAE ve SMACNA kanal kaçaklarını sınıflandırmışlardır Aşağıda verilen sınıflandırmalar ve hava kaçak miktarları ASHRAE Fundamentals Handbook'tan alınmıştır. Kamallardaki sızıntı esas olarak kanal konstrüksiyonuna ve kanal içi ile dşı arasındaki âp basınç farkına bağlıdır ve aşağıdaki ifade ile verilebilir. Q = C Ap N Burada, Q = Kanal sızdırma miktarı (L/s.m2) C = Kanal sızdırma karakterine yansıtan bir sabit Ap= Statik basınç farkı (Pa) N = Sızan havanın akış karakterine bağlı bir sayı Yapılan testler ve çalışmalar sonucu kanal sızdırmazlıkları sınıflandmlmıştır.bu sınıflandırmada yukarıdaki denklem esas alınmış ve sızdırmazlık sınıfı C L C L = 720 Q / Ap 5 biçiminde ifade edilmiştir.buna göre C L sızdırmazlık sınıfı 1'den başlayarak yükselen bir sayıdır.sızdırmazlık sınıfı ne kadar küçükse.sızdırmazlık o denli iyidir.şekil 1'de sızdırmazlık sınıfı grafik halinde verilmiştir.tablo 2'de ise iyi bir kanal işçiliği ve sızdırmazlık uygulaması yapıldığında çeşitli tıp kanallarda elde edilebilecek sızdırmazlık sınıfları verilmiştir.buna göre yuvarlak ve contalı (Sızdırmazlık uygulanmış) kanallarda sızdırmazlık sınıfı C L =3 iken dikdörtgen contasız kanallarda sızdırmazlık sınıfı C L = 48 olmaktadır. Bu çalışmada bu iki kanal tipi karşılaştırılacaktır Bunlardan biri Türkiye'de prefabrik olarak üretilen kaliteli hava kanalını.diğeri ise genel olarak uygulanan yerinde İvi bir işçilikle yapılan konvansiyonel kanalı temsil etmektedir
- II. ULUSAL TİSİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 74- Tablo 2. Kanal Sızdırmazlık Sınıfları KANAL TİPİ Düz rijit metal kanal Yuvarlak veya oval Dikdörtgen <5QQPa > 500 ve < 2500 Pa Esnek Kanallar Metal.aluminyum Metal olmayan Fiberglas kanal Dikdörtgen Yuvarlak Contalı 3 12 8 12 3 Tahmini Sızdırmazlık Sınıfı,C L Contasız 30 (-70) 48 (12-110) 48 (12-110) 30 (12-54) 30 (4-54) - Tablo 2'de verilen test verileri analların menfezlere.difüzörlere ve panjurlara bağlantılarını içermemektedir.ekipmanların kapaklarından ve çerçevelerinden olan kayıplar ve kontrol kutulanndaki sızıntılar da bu değerlerin dışmdadır.bu çalışmadaki hesaplarda da bu kayıplar dikkate alınmayacaktır.bu biçimdeki kayıplar % 2-5 gibi önemli değerlere varabilir, Tablo 3'de ise yine SMACNA HVAC Air Duct Leakage Test Manuel isimli yayından alınan değerler verilmiştir.bu tabloda fanın beslediği havanın yüzdesi olarak kaçak değerleri verîlmiştirparametre olarak sızdırmazlık sımfı f m 2 kanal yüzeyi başına beslenen hava debisi ( L / s,m 2 ) ve statik basınç alınmıştırorjinal tablodan sadece sızdırmazlık sınıfı 48 ve 3 için olan değerler alınmıştır. Bu tabloya göre örneğin sızdırmazlık sınıfı 48 olan bir kanal sisteminde içerideki ortalama basınç 250 Pa değerinde ise ( 250 Pa kanal girişi ve sonu basıçlarınm ortalamasıdır,) hava debisine (veya kanal uzunluğuna) göre sızıntı yüzdesi %24 İle % 9, arasında değişmektedir.uzun bîr kanal sisteminde büyük değer.kısa bir kanal sisteminde küçük değer geçerlidir.örneğin 20.000 m 3 /h hava besleme debisi olan dikdörtgen kesitli bir kanal sisteminde; toplam kanal yüzeyi 555m 2 ise kaçak oranı toplam debinin %24'ü f kanal yüzeyi 222m 2 ise kaçak toplam debinin %9,'sı olacaktır Tablo S.Hava debisinin yüzdesi olarak sızıntı miktarı Sızdırmazlık Sınıfı,C L - 48 3 Ortalama kanal yüzeyi başına debi L/sm" 10 12,7 15 20 25 10 12,7 15 20 25 Statik Basınç 125 15 12 10 7,7,1 1,0 0,8 0, 0,5 0,4 250 24 19 1 12 9, 1.5 1,2 1.0 0,8 0, 500 Pa 38 30 25 19 15 2,4 1,9 1, 1,3 0,9 750 49 39 33 25 20 3.1 2,4 2,0 1, 1,2 1000 59 47 39 30 24 3,7 3,0 2,5 2,0 1,5 ENERJİ KAYBININ BELİRLENMESİ Enerji kaybının belirlenmesi için öncelikle bîrim hava debisi ( 1m 3 /h ) başına gerekli ortalama fan gücü,soğutma ve ısıtma maliyetleri belirlenmelidir. Birim hava için gerekli fan gücü,fanın büyüklüğüne ve çalışma noktasına bağlıdır.referans olarak m 3 /s hava debisine 0,77 verim noktasında çalışan gerçek bir fan ele alınmıştır.gerekli fan gücü 7,7 kw değerindedir. %10 aktarma ve motor kaybı alınabileceği katalogda belirtilmiştir.buna göre gerçek kullanılan motor gücü 8,5 kw olmaktadır.bu değerlerle 1 m 3 /s hava kaçağı İçin, Wp= 1,42 kw güç harcanmaktadır.hesaplarda kullanılacak değer*bu olacaktır,
II. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 875- Isıtma ve soğutma gücü İçin İstanbul şartlan esas alınacaktıntoplam havanın %20'sî dış hava kabul edilerek ve 10 C sıcaklık farkı ile üfleme yapıldığı gözönüne alınarak 1 m a /s hava için santralda 21 kw ısıtma gücü hesaplanmıştır.sîstem ortalama yıllık verimini %70 kabul ederek yakıt enerjisi cinsinden gerekli ısıtma gücü 30 kw bulunuro halde 1 m 3 /s hava debisi için özgül ısı enerjisi kullanımı, qi = 30 kw değerindedir. Aynı şekilde soğutma gücü İçin psîkometrik diyagram yardımı İle hesap yapılırsa santralda gerekli güç 1 m 3 /s hava İçin yaklaşık 20 kw bulunursoğutma sisteminde dağıtma kayıpları %10,soğutma tesir katsayısı 4,2 kompresör ortalama yıllık verimi %0 ve pompa.soäutma kulesi gibi yardımcı organlarda harcanan enerji kopresör enerjisinin %20'sî kabul edilirse.1 m /s hava için soğutmada kullanılan elektrik enerjisi, VVs = 10,5 kw olarak hesaplanır. Eğer ısı enerjisi maliyet açısından eşdeğer elektrik enrjisine çevrilirse sbunun da mertebe olarak 10 f 5kw değeri civarında olduğu görülür. Buradan hareketle ısıtma veya soğutma birbirinden aynlmayarak.i m 3 /s için özgül klima elektrik güeü.wk tarif edlecek ve değeri WMM0.5 kw alınacaktır. SIZDIRMANIN YILLIK MALİYETİ Tablo 3 f de verilen çeşitli kanal sistemleri için kaçak yüzeylerinden bazıları secilerek,enerji kaybı cinsinden yeni bir tablo öluşturulmuştur.buna göre hazırlanan tablo 4'te örnek olarak m 3 /s hava debisi esas alınmıştıraynca bunun klima havası olduğu düşünülerek hem fan elektrik gücü hem de klima elektrik gücü hesaba katılmıştır, Burada ortaya çıkan rakamlardan hava sızıntılarının yıllık maliyetlerinin çok büyük değerlere ulaştığı görülmektedir, Tablo 4 Hava kaçakları dolayısıyla ile kayıp elektrik gücü (kw) Sızdırmazhk Hava debisi Kanal yüzeyi Sınıfı m 3 /s m 2 48 3 400 300 400 300 250 Pa 17,2 kw 11,4 8,,9 1,1 kw 0,7 0, 0,4 Statik basınç 500 Pa 27,2 kw 17 S 9 13,8 10,7 1,7 kw 1.1 0,9 0, 1000Pa 42 t 2 kw 27,9 21,5 17,2 2, kw 1,8 1,4 1,1 Kaçak havanın %100 kısa devre olması halinde pik yükte enerji kaybı, yıllık çalışma saatleri İle yukarıdaki değerlerin çarpımına eşittir.düşük yüklerde çalışma dikkate alındığında, yıllık ortalama İçin pik yükün yarısı kabul edilebilir.buna göre bir tablo düzenlenirse, Tablo 5 elde edilir, Tablo 5 Hava kaçakları dolayısı ile yıllık pik ve ortalama elektrik enerjisi kayıpları (kwh) Yıllık çalışma saati (h) 2000 4000 0 Sızdırmazhk sınıfı 48 3 48 3 48 3 Hava debisi m 3 /s Kanal yüzeyi m 2 L_ Statik Basınç 500 Pa Pik Yükte Ortalama 54000 27200 21400 10700 3400 1700 1200 108800 54400 42800 21400 800 3400 0 1200 13200 81 4200 32100 10200 5100 3800 1800 1000 Pa Pik Yükte 84400 34400 5200 2200 18800 8800 10400 4400 253200 103200 15 Ortalama 42200 17200 2 1100 84400 34400 5200 2200 12 51 7800 3300
II. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 7- Hava sızıtntısımn maliyeti açısından bir fikir vermek üzere.mayıs 1994 tarihî İtibariyle elektrik fiyatı 1,Ö0»TL/kWh alınabilir.yıllık 4.000 saat çalışma esası ile.iyi bir prefabrik kanal ile orta kalite yerinde yapılan kanalın kaçak maliyeti arasındaki fark,( m 3 / s debi. m 2 kanal ve 500 Pa basic halinde ) Yıllık pik yükte = 13 milyon TL Yıllık ortalama yükte» 81 f8 milyon TL, Dikdörtgen kesitli kenetli İmal edilen hava kanalının m 2 fiyatı ( ortalama ) 450,000,-TL/m 2 yuvarlak, contalı ( safe-sistem ) hava kanalının nv fiyatı ( ortalama ) 50.000,-TL/m olduğu kabul edilerek 450.000 x 800 m 2-27Q,Q00.Ö0Ö^TL 50,000 x m 2 = 390.000,000,-TL 120,000,000,-TL ilk yatırım bedeli farkı İlk yatırım maliyetindeki fark 120,000,000,41 olmaktadır.buna göre yukarıda verilen örnekte sistem, pik yükle çalışması halinde İlk yatırım maliyetindeki fark 1 yıldan daha kısa bir sürede kendini amorti etmektedir. Türkiye'de imal edilen dikdörtgen hava kanallarının kalitesi genelde iyi olmadığı içimhava kaçaklarının gerçek maliyeti hesaplanan değerden çok daha fazla olmaktadırenerji maliyetlerinin giderek artacağı da düşünülürse,hava kanallarının kalitesi ve sızdırmazhk detaylarına gereken önem verilecektir. ÖZGEÇMİŞ 1972 yılı İstanbul Teknik Üniversitesi Makina Fakültesi mezunudur, ISISÂN firmasının yöneticisi ve kurucusudur. Tesisatla ilgili konularda çok sayıda yayınları vardır. MMO, ASHRAE ve Tesisat Mühendisleri Derneği üyesidir. Evli ve bir çocuk babasıdır.
9S f ÎESKÖN / SUA 043 MMO, bu makaledeki İfadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan ve basım hatalarmdan sorumlu değildir. Soğutma Sularının Terbiyesi ENİS BURKUT BURKUT A.Ş. MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ
f II. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ _ 79 SOĞUTMA SULARININ TERBİYESİ Enis BURKUT ÖZET Sanayi proseslerinde, klima sistemlerinde ve elektrik üretimi tesislerinde bulunan soğutma suları İşletme sorunları yaratır: sistemde taş oluşması, insana zararlı bakterilerin ve ayrıca yosunların üremesi, korozyon gibi. Alışıla gelmiş "Klasik Kimyasal Su Terbiyesi" metodları gelişen Çevre Koruma usullerine uymadığı gerekçesi ile eski sanayi ülkeleri 20 yıl kadar önce başka arayışlara yönelmişlerdir. Yeni yöntemlerden biri olan OZON GAZI ile soğutma sularının terbiye edilmesi son 20 yıldır A.B.D.'de kullanılmaktadır, Bu yöntem ile çok iyi neticeler alınmış ve bazı su sıcaklıklarına kadar, bu metodun kimyasal yöntemlerden daha ekonomik olduğu saptanmıştır. Çevre temizliği, ekonomi ve daha birçok işletme avantajları getiren ozon gazı ile su terbiyesi yöntemi ülkemizde de uygulanabilir, SULARIN TERBİYESİNİN GEREKÇESİ Soğutma sularına geçmeden önce suyun özelliklerini hatırlamamızda yarar vardır. Suda eriyik halde bulunan birçok maddeler suyun sıcaklık, basınç ve kimyasal özellikleri île kristalleşerek sudan ayrılırlar ve su sistemlerinde daralmalara ve ısı yalıtkanlığına neden olurlar. Kimyacı terimi İle "su evrensel eriticidir", kısaca suda herşey, az dahi olsa erir. Bu da bildiğimiz korozyondan başka bîrşey değildir. Elektrikçi dili ile, çok saf olmayan su iletkendir. Elektrik ileten su ise aynî sistem üzerinde bulunan değişik metaller arasında elkron akımına sebep olur. Bu olay da bir nevî korozyondur, buna elektrokorozyon da diyebiliriz, Bîoloji ilmîne göre İse yaşamın başlangıç noktası sudur. Tek hücreliler, çok hücreliler, bakteriler, algler, yosunlar suda yaşar ve çoğalır. Bu canlılar soğutma sistemlerindeki problemlerden biridir. İnsana zarar veren birçok bakteri ve mikroorganizma da bu sularda çoğalabilir ve sistemden çevreye yayılan su zerrecikleri vasıtası ile insanlarda ciddi akciğer hastalıklarına yol açabilirler. Bütün bu hususlar soğutma sularının terbiyesinin gerekliliğini oluşturuyorlar. Sistem sularının zaman zaman boşaltıldığını ve kanala verildiğini dolayısı ile bunların tabiata atıldığını da unutmayalım. Demek ki suları ve su sistemlerimizi yukarıda sözü edilen sorunlardan kurtaralım derken tabiata zarar verme ihtimalini de unutmamalıyız, suya İlave edeceğimiz her maddenin bir gün tabiata verileceğini aklımızdan çıkarmamalı ve bu görüşe uygun malzeme seçmeliyiz, SOĞUTMA SUYU deyince bir çok tatbikat aklımıza geliyor. * Araba motorunun soğutma suyu * Klima sistemlerinde kondenser soğutma suyu * Çelik sanayiinde proses soğutma suyu * Kimya sanayinde reaktör soğutma suyu gibi.
H- ULUSÂL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ - = «- 80 Bu tatbikatları soğutma yönünden değil de soğutma suyunun sisteme getirebileceği yan etkiler ve zararlar dolayısı ile terbiye edilmesi yönünden sınıflandırabilir ve çok özel tatbikatlar hariç üç ana grupta toplayabiliriz, 1- Otomobil motorunun soğutulmasında olduğu gibi hiç hava ile temas etmeyen soğutma suyu. 2- Klima sistemlerinde bulunan ve yalnızca soğutma kulesi içinde hava ile temas eden soğutma suyu, 3- Çelik sanayiinde olduğu gibi hem soğutma kulesinde hava ile temas eden hem de imalatın soğutulması sırasında hava ile ve mal ile temas eden ve kirli-yağlı ortamlardan içine bir çok malzeme alan soğutma suyu, 1- Hiç hava İle temas etmeyen soğutma suları. En az işletme problemi getiren soğutma suyu tatbikatı budur. Burada dikkat edilecek en önemli husus sistemin İlk suyunu temin ederken bu suyun mümkün olduğunca kaliteli olmasıdır. Suyun içinde az eriyik mineral bulunması, ph derecesinin nötr olması ve en az 100 mikronluk bir filtreden geçmiş olması gibi özellikler olumsuz etkilerin pek çoğunu ortadan kaldırır. Ayrıca suyun dolaştığı ortamdaki metal türleri, sıcaklık gibi özellikler suya bazı katkılar konmasını gerektirebilir Metalleri korozyona karşı koruyan kimyasal Inhibitörler ve donmaya karşı suya İlave edilen Antifirizler bu tür katkılardandır. Çok özel durumlar dışında bu suların sürekli olarak filtrelenmesi veya terbiye edilmesi gerekmez, 2«Soğutma Kulesinde Hava ile Temas Eden Soğutma Suları. Plastik imalatı, pres metal döküm gibi sanayilerde ve klima sistemlerinde bu tür soğutma suları ile karşılaşırız. Bu sular soğutma kulesinde kısmen buharlaşır, havanın taşıdığı bir çok katı partikülü içinde toplar ve ayrıca hem hava hem de güneş ışınları tesiri ile mikrobiyolojik ve bakteriyolojik üreme olur. Neticede aşağıda belirtilen problemlerle karşılaşılır. Kuleye verilen besi suyunun özellikleri, soğutma suyunun sıcaklığı, ortam havasının özellikleri problemleri etkileyen unsurlardır, 2*1- Soğutma Kulesinin amacı, suyun hava ile temas yüzeyini arttırarak buharlaşmasını sağlamak ve bu sırada geriye kalan suyun ısısını almaktır. Buharlaşan suyu saf su gibi kabul edersek soğutma suyunun içinde eriyik halde bulunan tabiî mineraller île, suda erimeyen toz, toprak, kum gibi katı partiküllerin miktarının sürekli artacağını anlayabiliriz. Suyun eritme kabiliyetinin sınırları, değişen sıcaklık ve değişen ph derecesi faktörleri eriyik minerallerin kristalleşerek katı hale dönüşmesine neden olur. Hava ile soğutma kulesine gelen toz4oprak gibi partiküller sudaki minerallerin kristalleşmesi sırasında bunlara bağlanır, sistemde üreyen mikroorganizmalar da bu kristallerin birbirlerine ve metal aksama tutunmalarını sağlarlar ve sonuç olarak sistemde "kısır" (taş) denen tabakalar oluşur, Kondenser, ısı eşenjörü ve borular İçinde oluşan katı tabakalar su ve ısı geçişini azaltarak sistemin verimliliğini düşürür. Kule dolgusu üzerinde oluşan taşlar ise ağırlaşmadan dolayı kulelerin çökmesine neden olurlar, 2.2- Bazı yörelerde soğutma suyunda çoğalan mikroorganizmalar taş oluşumu yanında yosun da yaparak borularda su geçişlerini kısa zamanda azaltır ve temizlik işlemlerini zorlaştırır. 2.3-197 yılında A 5 B,D, - Philadelphia^ 200 kişinin aynî zamanda bir akciğer hastalığına yakalanması ve bunlardan 27'sinin ölümü neticesinde yapılan bakteriolojik araştırmalarda LEGIONELLA adındaki bir bakterinin (L. pneumophila) soğutma sistemlerinde ürediği ve soğutma kulelerinden çevreye yayılan su zerrecikleri île İnsanlara geçerek akciğerlerde zatürre gibi semptomlar gösteren tehlikeli bir hastalığa sebep olduğu tespit edilmiştir "(1)", "(2)", 24- Soğutma sistemlerinde korozyon ve elektro korozyon İhtimali her zaman mevcuttur. Sistemdeki metal türleri, soğutma suyunun kimyasal özellikleri ve su terbiyesi için suya ilave edilen kimyasallar bu korozyonun miktarını etkileyen unsurlardır, 3- Ürünlerin soğutulmasında kullanılan Soğutma Suları, Metal sanayi, gıda konservesi, PVC boru imalatı gîbî suyun doğrudan ürün üzerine verilmesi şeklindeki tatbikatlarda 2. paragrafta sözü edilen problemlerden başka suyun ürün üzerinden aldığı kirler ve çoğu zaman açık kanaldan kuleye dönerken çevreden aldığı katı partiküller problemleri çoğaltmaktadır,
II. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 81 Özellikle gıda konservelerinin su ile soğutulmasında ESTETİK ile İlgili bir sorun da ortaya çıkar. Su İçinde bulunan eriyikler konserve kutusu üzerinde kristalleşerek göze hoş görünmeyen bazı lekeler oluşturur. SOĞUTMA SUYUNUN TERBİYİSİ İLE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMÜ Yukarıda sözü edilen problemleri ortadan kaldırmak için suyu birkaç yönden kontrol etmek gerekiyor, A/ Katı partiküllerin ekonomik seviyede filtrelenmesi B/ Eriyik minerallerin ekonomik seviyede tutulması. C/ Mikroorganizmaların suda yaşatılmaması D/ Soğutma sisteminin korozyona karşı korunması Soğutma suyunun en İdeal duruma getirilmesini düşünemeyiz. Sistemin özellikleri» işletmenin günlük ve yıllık çalışma saatları, bakım işçiliği ücreti gibi bir çok faktörler göz önüne alınarak soğutma suyunun terbiyesi için ekonomik bir çözüm bulunur. Bu çözüm her işletme İçin değişiktir. A, Katı partiküllerin tutulması İçin suyun filtrelenmesi şarttır Havanın soğutma suyuna getirdiği partiküiier, direk mamul soğutmasından gelen kirlilik, eriyik minerallerin kristalleşmesi ile ortaya çıkan partiküllerin filtrelenerek sistem dışına atılması kısır ve taşlaşma problemini en aza indirir. Çok özel tatbikatlar dışında 80-100 mikronluk filtrasyon yeterli sayılır. Filtre seçiminde bir kaç hususu göz önüne almak İyi olur: «filtre soğutma suyu debisini değiştirmemelidir. - filtrede tutulan partiküiier kolayca ve otomatik olarak dışarı atılabiimelidir, - filtre temizliğinde çok su sarfiyatı olmamalıdır. Bu kriterler ışığında sanayide tecrübeli ülkelerin siklon prensibi ile çalışan filtreleri tercih ettiklerini görmekteyiz. Ülkemizde hava İle nakil ve havadan toz alma işlemlerinde siklon türü filtreler çok kullanılmasına rağmen henüz su filtrasyonunda siklon filtre çok ender görülmektedir. Soğutma sisteminin özelliği göz önüne alınarak iki tür filtrasyon seçilebilir: - soğutma suyu tıkanma ihtimali yüksek olan fıskiye veya ince borulu bir cihazdan geçiyorsa soğutma suyunun tamamının filtrelenmesi şarttır (Resim 1). - soğutma suyu geniş borulu kondenserlerden geçiyorsa ve bunların katı partiküiier ile tıkanma olasılığı yoksa soğutma suyunun %20 gibi bir kısmının filtrelenmesi ve böylece su içindeki partikül konsantrasyonunun azaltılması yeterli olabilir (Resim 2),
, ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ 882- RESİM E B- Eriyik içinde kristal yapma özelliği yüksek olan Kalsiyum ve Magnezyum iyonlarının sudan alınması suni reçineli Su Yumuşatıcı cihazlarla yapılabilmektedir. İşletmelerin çoğunda bulunan klasik tipteki su yumuşatıcıların bir çoğu sağlıklı olarak işletmemektedir. Bu cihazlardan iyi netice alınması için tuz ile rejenerasyon işleminin el değmeden tam otomatik yapılması ve böylece işletme hatalarının ve ihmallerin en aza indirilmesi gerekir Bazı sularda bulunan Silikat iyonu da kristaller oluşturarak soğutma sistemine zarar verebilir. Klasik yöntemler ile Silikat iyonu sudan alınamadığı İçin ekonomik yöntem sudaki eriyiklerin düşük seviyede tutulması ve bu seviyenin iyi kontrol edilmesidir. Bunun için ise her gün belli bir miktar soğutma suyunun blöf edilmesi ve yerine taze su alınması tavsiye edilir. Paragraf 2,1'de belirtildiği gibi kuleden suyun buharlaşması ile soğutma suyundaki eriyiklerin oranı yükselir. Sistem suyunun belli zaman aralıkları ile ve belli oranlarda blöf edilmesi eriyik miktarının kontrol altında tutulması için de şarttır. Burada görüldüğü gibi soğutma işinde kullanılacak suyun önce kimyasal analizinin yapılması ve çıkan neticeye göre su terbiye şeklinin seçilmesi en ekonomik yöntemdir, C- Mikroorganizmaların yokedilmesi için, özellikle havaların sıcak olduğu mevsimlerde mücadele gerekir. Metal aksama korozif etkisi olmayan dezenfeksiyon yöntemlerinin seçimi çok önemli bir unsurdur. D- Korozyon ile mücadelede suyun ve kullanılan ilaçların kimyasal analizi daha da çok önem kazanır. Suyun ph derecesinin alkali tutulması ve iletkenliğinin düşük miktarlarda kalmasının sağlanması alınacak ilk tedbirlerdir. Buna rağmen sistemin özellikleri gözönüne alınarak uygun bir Korozyon Inhîbitörü seçilmesi tavsiye edilir. SOĞUTMA SULARININ OZON GAZI ÎLE TERBİYESİ Soğutma sularının terbiyesi için kullanılan kimyasalların, sistemden dışarı atılan sular İle çevre sorunları yarattığı gözönüne alınarak başlayan alternatif arayışlarının neticesinde ozon gazı ile soğutma sularının terbiyesi keşfedilmiştir. Son 20 yıl içinde A,B.D.'de gelişen.bu yöntem ile yalnız ozon gazı kullanılarak bir çok sorunun ortadan kaldırılabildiği görülmüştür "(3)", Ozon gazı bu yüzyılın başından beri Avrupa ülkelerinin birçoğunda şehir suyu ve içme suyu dezenfeksiyonunda kullanılan bir gazdır. Atmosferin yüksek tabakalarında güneş ışınlarının tesiri ile üç oksijen atomunun birleşmesi ile ortaya çıkan ozon gazı normal şartlarda bulunmaz ve üretildikten çok kısa bir süre sonra tekrar oksijene dönüşür. Ozon gazı üretmek İçin kuru hava veya saf oksijen yüksek voltajlı elektrik akımına tabi tutulur, neticede oksijenin küçük bir kısmı ozon gazına dönüşür. Çok özel bir kokusu olan ozon gazı okside etme ve dezenfeksiyon kabiliyeti çok yüksek bir gazdır. Kısa ömürlü bir gaz olduğu İçin stoklama ve taşıma özelliği yoktur, dolayısı İle sarf edileceği mahalde
3İS! -83-. ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ kullanılan düşük konsantrasyondaki (%1 gibi) ozon gazı ersiz kaldığından son yıllarda yüksek konsantrasyonda (%5 liştir. Elektronik sanayiinin İlerlemesi bu yeni teknolojilerin nızca ozon gazı tatbik eden birçok işletme ozon gazı ile»kettiklerini iddia etmektedirler "(3)". Ozon gazı soğutma ileri (legionella) yok eder, bütün mikroorganizmaları öldürür, ile tabakalar oluşturan kısırlar çözülüp filtrelerde tutulabilir, p çökerek filtrelerde tutulur ve neticede sudaki mineral ji azaldığı için elektro korozyon da azalır Soğutma kulesi adaki kirliliklerle birleşerek çok kısa bîr sürede sarf edilir ve 3olur. Bu nedenle ozonun metal aksamda korozyon etkisi n boru sistemine veren bazı işletmelerden dahi korozyon atbikatının metal aksam üzerinde önce oksit film tabakası nun devam etmediği bildirilmiştir Ozon gazının bir avantajı pmamasıdır. Suya fazlaca ozon gazı verilse dahi oksijene eletme kolaylıkları ve ekonomisi de getirmektedir: ozon gazı doğrudan suya enjekte edildiği için kimyasal satın alma, ıa, soğutma sistemine dozlama gibi işler ortadan kalkmakta, maliyeti, stok maliyetleri sıfıra inmektedir Ayrıca» ozon gazı ;alıcı olmadığı İçin suyun elektrik iletkenliğini arttırmamakta erde daha az su atılmaktadır. ide kullanılma imkanı yoktur. Çünkü kısa sürede oksijene u dönüşüm hızı 30-31 C sıcaklıklardan sonra çok artmakta itme sıcaklığının yüksek olduğu sistemlerde klasik kimyasal»i yanına kurulan müstakil bir su sirkülasyon sistemi île ve iâl edilmiş özel bir ventüri sayesinde ozon gazı kule Ventüriye bir kaç metre mesafeye yerleştirilen ozon üretim avasından temin eder. Sirkülasyon pompası içinden geçen düşük bir konsantrasyonda olacağından pompanın özel bir B- Eriyik içinde kristal yapma özelliği yüksek olan Kals alınması suni reçîneii Su Yumuşatıcı cihazlarla yapılabilme* tipteki su yumuşatıcıların bir çoğu sağlıklı olarak işletilmem için tuz ile rejenerasyon işleminin el değmeden tam otomati ve ihmallerin en aza indirilmesi gerekir. Bazı sularda buk soğutma sistemine zarar verebilir. Klasik yöntemler ile Silil yöntem sudaki eriyiklerin düşük seviyede tutulması ve bu s ise her gün belli bir miktar soğutma suyunun blöf ediîmes Paragraf 2.1'de belirtildiği gibi kuleden suyun buharlaşma yükselir. Sistem suyunun belli zaman aralıkları ile ve bel kontrol altında tutulması İçin de şarttır. Burada görüldüğü ç kimyasal analizinin yapılması ve çıkan neticeye göre s yöntemdir. C- Mikroorganizmaların yokedilmesi için, özellikle hava gerekir, Metal aksama korozîf etkisi olmayan dezenfek unsurdur. D- Korozyon İle mücadelede suyun ve kullanılan ilaçların Suyun ph derecesinin alkali tutulması ve iletkenliğinin alınacak ilk tedbirlerdir. Buna rağmen sistemin özellikl İnhibitörü seçilmesi tavsiye edilir, SOĞUTMA SULARININ OZON GAZI İLE TERBİYESİ Soğutma sularının terbiyesi için kullanılan kimyasallaı sorunları yarattığı gözönüne alınarak başlayan altern soğutma sularının terbiyesi keşfedilmiştir. Son 20 yıl iç ozon gazı kullanılarak bir çok sorunun ortadan kaldırılabi Ozon gazı bu yüzyılın başından beri Avrupa ülkele dezenfeksiyonunda kullanılan bir gazdır. Atmosferin yü üç oksijen atomunun birleşmesi İle ortaya çıkan ozon g çok kısa bir süre sonra tekrar oksijene dönüşür. Ozon < yüksek voltajlı elektrik akımına tabi tutulur, neticede ok Çok özel bir kokusu olan ozon gazı okside etme ve ûi Kısa ömürlü bir gaz olduğu için stoklama ve taşıma öz«
Il, ULUSAL TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ VE SERGİSİ - _ 8 8 4 - OZON SİSTEMİNİN SEÇİM! Soğutma suyu için ozon gazı tatbik etmek istendiğinde aranan bilgiler şunlardır: sistemin toplam su hacmi» kule deposunun hacmi, kul pompalarının debîleri, soğutulmuş suyun mevsimlere göre sıcaklıkları, sistemin çalışma saatları; sisteme ilave edilen suyun kimyasal özellikleri, sıcaklığı ve bir gün içinde ilave edilen su miktarı; soğutma sisteminin kapalı devre olup olmadığı. Bu bilgilere göre hesaplanan ozon gazı miktarına göre ozon jeneratörü ve yardımcı cihazları seçilir. Daha sonra» bu ozon miktarının suya verilebilmesi ve suya karıştınlabilmesi için ventüri ve sirkülasyon pompaları seçimi yapılır. Ozon gazı ihtiyacının tesbitinde her ozon jeneratörü markası için ayrı bir hesap yapmak gerekir. Çünkü dünya piyasasında bulunan ozon gazı jeneratörleri %0,1 ile %5 'e kadar değişik konsantrasyonda ozon gazı üretirler ve katalog değerlerinde çoğu zaman gaz konsantrasyonunu belirtmezler SONUÇ Soğutma sularının filtrasyonu ve terbiyesi ekonomik ve sağlıklı bir işletme için şarttır. İşletmenin ve soğutma sisteminin özellikleri göz önüne alınarak o işletmeye uygun ve ekonomik bir çözümün bulunması için su filtrasyonu ve terbiyesi konularında ihtisaslaşmış şirketlerden veya danışmanlardan görüş alınması uygun olur. KAYNAKLAR 1. "Pollution Engineering" mecmuası, Şubat 1990, Makale: "Legionella Control in Cooling Water 11 Karel Stopka, 2, "Water Technology" mecmuası, Nisan 1989, Makale: " Controlling Legionella in Cooling Towers" Jay Montemarano, 3. Â.B.D. - EPRİ - Elektrik Enerjisi Araştırma Enstitüsü'nün 1993 Dünya Ozon Kongresinde dağıttığı makale: "Özonation of Cooling Tower Water - An Alternative Treatment Technology" 4, 4. Uluslararası SU Konferansı, A.B,D. Pittsburg 1985, Tebliğ " The Investigation and Application of Ozone for Cooling Water Treatment. ÖZGEÇMİŞ 1944 Izmir doğumludur, 197 Fransa, Lyon I.N.SA Makina Mühendisliği Bölümü mezunudur 199-71 yıllarında Ankara'da, meslekdaşı Erol Baysal ile beraber sanayi tesislerinde radyasyon ile ısıtma» toz alma ve iklimlendirme konularında proje hizmetleri verdi, 1971 yılında ALARKO A.Ş.'nİn İzmir Şubesi kuruluşunda görev aldı.1972 yılında M.M.O, İzmir Şubesi bünyesinde kurulmuş olan "Çevre Sorunları Komisyonunun kurucularındandır ve bu komisyonda üç yıl hizmet vermiştir 1984 yılından bu yana serbest çalışmaktadır. Burkut Mühendislik ve Tic, A,Ş. İle Burkut Su Tekniği Cihazları San. ve Tic. Ltd, Ştİ.'nin kurucusu ve yöneticisidir. Merkezi A.B.D.'de bulunan Uluslararası iki su derneğine üyedir ( AWWA ve WQA ), Evli ve 3 çocuk babasıdır.