Güneş Enerjisi Tesisatlarında Antifriz Olarak Etilen ve Propilen Glikol Kullanımının Đncelenmesi



Benzer belgeler
T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MM G Ü Z D Ö N E M İ

YAPI TEKNOLOJİSİNDE YENİLENEBİLİR ENERJİ VE ALTERNATİF SİSTEMLER

Hidroliğin Tanımı. Hidrolik, akışkanlar aracılığıyla kuvvet ve hareketlerin iletimi ve kumandası anlamında kullanılmaktadır.

YOĞUŞMA DENEYİ. Arş. Gör. Emre MANDEV

Özellikler: Vakum tüpü ve ısıtma borusunun mükemmel bileşimi.

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MOTORLAR LABORATUARI

AKıŞKAN BORULARı. AÇıK DEVRE SISTEMLER DEVRE TIPINE GÖRE GESIS SU DOLAŞIMINA GÖRE

GÜNEŞ ENERJİLİ SICAK SU SİSTEMLERİ

Glythermin Trade Mark of BASF. Isıtma ve Soğutma Sistemleri İçin Glikol Bazlı Donma ve Korozyon Önleyici Isı Transfer Sıvısı

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

GÜNEŞ ENERJİSİ İLE SU ISITILMASI

VIESMANN VITOSOL 100-F. Teknik Bilgi Föyü Sipariş No. ve fiyatlar: Fiyat listesine bakınız VITOSOL 100-F. Düzlemsel kollektör

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

Şekil-1 Yeryüzünde bir düzleme gelen güneş ışınım çeşitleri

Soğutma suyu doldurulması. Soğutma suyu doldurma koşulları. Aracın soğutma sistemi üzerinde çalışma UYARI!

DERS BİLGİ FORMU. Merkezi Isıtma Gaz ve Tesisat Teknolojisi Alan Ortak

Çeşitli Eğimlerdeki Yüzeylere Gelen Güneş Işınımı Şiddetinin Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerindeki Bazı Đller Đçin Analizi

DENEY FÖYLERİ DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

Lehimli Eşanjör Kullanma Kılavuzu

WINTREX. TÜM ISITMA ve SOĞUTMA TESİSATLARI İÇİN ISI TRANSFER SIVISI

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Doç. Dr.

DÜNYADAKİ ATIK SU ISI DEĞİŞTİRİCİSİ UYGULAMALARI. Doç.Dr.Hüseyin GÜNERHAN Yük.Müh.Oğuzhan ÇULHA

TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARI. Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR)

M 324 YAPI DONATIMI ISITMA TESİSATI. Dr. Salih KARAASLAN. Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

Akümülasyon Tankları ve Boylerler

PLAKALI ISI EŞANJÖRÜ SEÇĐMĐ: [1)YÜZME HAVUZLARININ ISITILMASINDA ÇAĞDAŞ ÇÖZÜM. Semih Ferit Emekli

Akümülasyon Tankları ve Boylerler

İZMİR MMO MEKANİK TESİSATLARDA ENERJİ TASARRUFU. Nurettin KÜÇÜKÇALI

KONUTLARDA VE SANAYİDE ISI YALITIMI İLE ENERJİ TASARRUFU - SU YALITIMI EĞİTİMİ VE GAP ÇALIŞTAYI

Soğutma suyu doldurulması

Gazlı şofben Elektrikli şofben Termosifon

DENEY-1: NEWTON KURALINA UYMAYAN AKIŞKANLARIN REOLOJİK DAVRANIŞLARI

SU-SU ÇİFTİ TÜRBÜLANSLI AKIŞ ISI EŞANJÖRÜ DENEYİ ISI EŞANJÖRÜNDE ETKENLİK TAYİNİ DENEYİ

Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerindeki Güneş Isıtma Sistemlerinin Ekonomikliğinin Đncelenmesi

Güneş Enerjisinin Duyulur Isı Olarak Depolanabilirliği

Paslanmaz Çelik Akümülasyon Tankları ve Boylerler

KATI YALITIM MALZEMELERİ POLİETİLEN KÖPÜK

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

SIKÇA SORULAN SORULAR

Kalorifer Tesisatında Hidrolik Dengesizliğin Radyatör Debileri ve Isı Aktarımlarına Etkisi

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

6. Kütlesi 600 g ve öz ısısı c=0,3 cal/g.c olan cismin sıcaklığı 45 C den 75 C ye çıkarmak için gerekli ısı nedir?

KMM 302 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

GÜNEŞ ENERJĐSĐNĐN AKTĐF SĐSTEMLERLE ISITMA AMAÇLI KULLANIMI

Hidrojen Depolama Yöntemleri

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

Bölüm II Sıcak Sulu Kalorifer Sistemleri. Yrd. Doç. Dr. Selahattin Çelik

Enerji Verimlilik Kanunu

AirMidi Serisi Isı Pompaları

GAZ BASINCI. 1. Cıva seviyesine göre ba- sınç eşitliği yazılırsa, + h.d cıva

ATLAS ISI İSTASYONU ( IST )

Bölüm 8 EKSERJİ: İŞ POTANSİYELİNİN BİR ÖLÇÜSÜ. Bölüm 8: Ekserji: İş Potansiyelinin bir Ölçüsü

Cihazlar yalnızca soğutma modunda çalışmaktadır.

2. Teori Hesaplamalarla ilgili prensipler ve kanunlar Isı Transfer ve Termodinamik derslerinde verilmiştir. İlgili konular gözden geçirilmelidir.

GÜNEŞ ENERJĐSĐ IV. BÖLÜM. Prof. Dr. Olcay KINCAY

Havadan Suya Isı Pompası

Yararlanılan Kaynaklar: 1. Kurt, H., Ders Notları 2. Genceli, O.F., Isı Değiştiricileri, Birsen Yayınevi, Dağsöz, A. K.

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

SABANCI CENTER SOĞUTMA SĐSTEMĐ

ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ KĠMYA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KMB 405 KĠMYA MÜHENDĠSLĠĞĠ LABORATUVARI - 3

Dr. Murat Çakan. İTÜ Makina Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü BUSİAD Enerji Uzmanlık Grubu 17 Nisan 2018, BURSA

EKONOMİK ISITMA-SOĞUTMA ÇÖZÜMLERİ

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

AirHome Serisi Paket Tip Isı Pompaları

Diğer yandan Aquatherm kataloglarında bu konuda aşağıdaki diyagramlar bulunmaktadır.

ISI DEĞİŞTİRİCİLERLE İLGİLİ ÖRNEK SORU VE ÇÖZÜMLERİ

I S I T M A S T A N D A R T L A R I

OTG-130 BİLGİSAYAR KONTROLLÜ ISI DEĞİTİRİCİ EĞİTİM SETİ.

MMO İZMİR ŞUBE TESİSAT SEMİNERİ. Nurettin KÜÇÜKÇALI

GÜNEŞ ENERJİSİ Termal Sistemler SOLİMPEKS AKADEMİ İZMİR

GEMİ SİSTEMİ VE DEVRELERİ. Prof.Dr.Adnan Parlak

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik I Bütünleme Sınavı (02/02/2012) Adı ve Soyadı: No: İmza:

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

Su Soğutmalı Soğutma Grubundan Isı Geri Kazanım

6. GENLEŞME DEPOLARI 6.1 AÇIK GENLEŞME DEPOSU

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Paket Tip Isı Pompaları

AQUA BOYLER Akümülatör Tankı

f = =

1.0. OTOMATİK KONTROL VANALARI UYGULAMALARI

İçindekiler. Kombilerin Artısı Çok! Kombi Faydalı Bilgiler Premix Yoğuşmalı Kombiler Konvansiyonel Kombiler Kombi Teknik Bilgiler

YUNUS ACI

formülü verilmektedir. Bu formüldeki sembollerin anlamları şöyledir: için aşağıdaki değerler verilmektedir.

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ. Nazife ALTIN Bayburt Üniversitesi, Eğitim Fakültesi

YÜKSEK BĐNALARDA KALORĐFER ve SIHHĐ TESĐSAT ÖZELLĐKLERĐ

ISI TRANSFER MEKANİZMALARI

Gü ven ce He sa b Mü dü rü

Home Station. Isı İstasyonu Çözümleri

5.4 Sıcak su ve kalorifer destekli sistemler

AKÜMÜLASYON TANKI SICAK SU DEPOLAMA TANKI

Isıtma tesisatında yıllık yakıt miktarı hesaplanarak, yakıt deposu tesisin en az 20 günlük yakıt gereksinimini karşılayacak büyüklükte olmalıdır.

KMPT-Montaj-Bakım Kılavuzu

Premiks Tam Yoğuşmalı Kombi ve Kat Kaloriferi

Transkript:

Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı: 86, s. 31-38, 2005 Güneş Enerjisi Tesisatlarında Antifriz Olarak Etilen ve Propilen Glikol Kullanımının Đncelenmesi Necdet ALTUNTOP* Özet Güneşli sıcak su ısıtma sistemlerinde, kış aylarında suyun donmasını önlemek için, tesisatlarda antifiriz kullanılmaktadır. Türkiye de, alternatifi olmadığı için antifiriz olarak etilen glikol kullanılmaktadır. Etilen glikolün güneş enerjisi tesisatlarında kullanım suyuna karışma ihtimali bulunduğundan sağlık açısından tehlikelidir. Antifirizin kullanım suyuna karışması durumunda, duş ve banyo esnasında, insanların tüm vücutlarının, antifirizli suyun yiyecek ve içeceklerde kullanılması durumunda da tüm iç organlarının, sağlığının bozulmasına sebep olacaktır. Güneş enerjisi tesisatlarında etilen glikolden kaynaklanan olumsuzlukların önlenebilmesi için, antifiriz olarak etilen glikol yerine, diğer alternatif antifirizlerin, özellikle propilen glikol -kul lanılmalıdır. u çalışmada, ilk olarak etilen glikol un, sağlık açısından canlılar ve çevreye verdiği zararlar üzerinde durulmaktadır. Etilen glikol ve propilen glikolün; sıcaklık, basınç, viskozite, özgül ısı, ısıl iletim kat - sayısı, donma noktası gibi özellikleri karşılaştırmalı olarak verilmektedir. Sonuç olarak; propilen glikolün fiziksel, kimyasal ve ısıl özelliklerinin etilen glikol kadar iyi olduğu ve her uygulama için etilen glikol yerine kullanılabileceği anlatılmaya çalışıldı. 1. GĐRĐŞ Türkiye de tüm yıl boyunca güneş enerjisinden sıcak su elde etmek için kullanılan güneşli sı - cak su üretim sistemlerinde, kış aylarında meydana gelebilecek donma riskini ortadan kaldırmak için, kolektör ve ısı değiştirici devre - sinde antifiriz sıvı içeren kapalı devre güneş enerjisi sistemleri yaygın olarak kullanılmakta - dır. Türkiye de, bazı sıcak sulu kalorifer tesisatları, motorlu taşıtların motor-soğutma sistemleri ve güneşli sıcak su üretim tesisatları da içinde ol - mak üzere hemen her donmayı önleme uygulamasında etilen glikol kullanılmaktadır. u çer - çevede piyasada satılan, hemen her yerde bu - lunan tek antifiriz olduğu ve piyasada başka alternatifi olmadığı için güneş enerjisi tesisatla - rında da antifiriz olarak yine etilen glikol kulla - nılmaktadır. u sıvının güneş enerjisi tesisat - * Doç. Dr., Erciyes Üniv. Müh. Fak. Mak. öl. larında kullanımı, sağlık açısından çok tehlike - lidir. Antifiriz olarak etilen glikol kullanılan kapalı devre güneş enerjisi sistemlerinde insanların sağlığı; kansere yakalanmaktan, gözlerin kör olmasına kadar varabilecek çok büyük risk al - tındadır. Motorlu taşıtlarda sadece antifirizin radyatöre doldurulması işlemi esnasında ve radyatörün su kaynatması durumunda, insanların deri ve gözlerinin zarar görmesi riski var iken, güneş enerjisinden ısınan sıcak suyun, tesisattaki antifiriz ile karışması durumlarında, duş ve banyo esnasında, insanların tüm vü - cutları, antifiriz içeren suyun yiyecek ve içeceklerde kullanılması durumunda da tüm iç organ - larının zarar görmesi söz konusudur. u risk, hayvanlar ve bitkiler gibi diğer canlılar içinde mevcuttur. 31 Yukarıda açıklanmaya çalışılan ve antifiriz 3. ETĐLEN GLĐKOLÜN ZARARLARI

Yukarıda açıklanmaya çalışılan ve antifiriz olarak kullanılan etilen glikolden kaynaklanan bu olumsuzluğun önlenebilmesi için, güneş enerjisi sistemlerinde ve diğer uygulamalarda etilen glikol yerine, alternatif antifiriz sıvıların, özellikle propilen glikolün kullanılmasıdır. u çerçevede, Amerika birleşik devletlerinde ve bazı Avrupa ülkelerinde özellikle güneş enerji - si sistemlerinde etilen glikolün kullanılmasına izin verilmemektedir. Etilen glikol un yerine kullanılması önerilen diğer antifiriz sıvıların ve propilen glikolün, etilen glikolün sahip olduğu kimyasal ve ısıl performansı sağlayıp sağlaya - mayacağı tartışılmaktadır. u çalışmada, ilk olarak etilen glikolün, sağlık açısından insanlar başta olmak üzere diğer canlılar ve çevreye verdiği zararlar üzerinde durulacaktır. Etilen glikol yerine kullanılabilecek propilen glikolün; sıcaklık, basınç, viskozite, özgül ısı, ısıl iletim katsayısı, donma noktası gibi değerleri karşılaştırmalı olarak diyagram - lar halinde verilecektir. u çalışma sonucunda propilen glikolün fiziksel, kimyasal ve ısıl özel - liklerinin etilen glikol kadar iyi olduğu ve her uygulama için etilen glikol yerine kullanılabileceği görüldü. 2. GÜNEŞ ENERJĐSĐ SĐSTEMLERĐNDE KULLANILAN ANTĐ-FREEZELER Tesisattaki suyun donma sıcaklığını düşüre - rek, donmadan kaynaklanacak tahribatların önlenebilmesi için kullanılabilecek akışkanlar ve bu akışkanların kullanımı ile ortaya çıkan avantaj ve dezavantajları Tablo 1 de görülmektedir. Tablo 1 de donma önleyici veya geciktirici olarak çok sayıda akışkan bulunmakla birlik - te, uygulamada genel olarak su + glikol karı - şımları daha yaygın kullanılmaktadır. Glikol karışımları içinde de uygulama en yaygın kul - lanılan ise etilen glikoldür. 3. ETĐLEN GLĐKOLÜN ZARARLARI Etilen glikol içeriğinde bol miktarda toksit (ze - hirleyici) madde içerdiği için tüm canlıların sağlığı açısından tehlikeli bir akışkandır. Tablo 1 de belirtildiği gibi, renk olarak genelde yeşil ve tat olarak ise tatlıdır. u sebeple, açık bıra - kıldığında veya yere döküldüğünde kedi köpek veya çocukların yemesi mümkündür. Etilen glikolün 10 gramı bir kediyi, 30 gramı bir köpeği ve iki üç yemek kaşığı dolusunun ise bir çocuğu öldürebilecek kadar toksit madde içermektedir. Etilen glikol vücuda alındıktan 1 ila 6 saat sonra ilk belirtiler, kalp atışlarının hızlanması, hızlı soluma ile kendini göstermektedir. Etilen glikol sindirildikten 12 36 saat sonra hastanın sinir sistemini ve dolayısı ile beyninin ardından böbreklerinin tahrip olması ile hasta komaya girmekte ve akabinde ölmek - tedir[3-6]. Etilen glikolün kanserojen bir madde olduğu konusu ise tartışmalıdır. Örneğin AD sağlık ba - kanlığı, etilen glikolü kanserojen maddeler grubuna almazken, Kaliforniya gibi bazı eyalet yö - netimleri kanserojen maddeler grubuna dahil etmektedir[7-10]. Etilen glikol günümüzde yaygın olarak, kalorifer tesisatlarında, araç radyatörlerinde ve fren sı - vılarında kullanılmaktadır. Araçlarda ve kalori - fer tesisatlarında etilen glikolün kullanılması, dış ortama sızıntı olmaması durumunda, in - san sağlığı ve çevre açısından tehlike oluştur - mamaktadır. Etilen glikolün güneş enerjisi tesisatlarında kullanımı, araçlarda kullanımından çok farklı - dır. Etilen glikol + su karışımı, güneş enerjisi tesisatında kullanım suyuna karışması duru - munda, insan derisine zarar vereceği gibi, ısınmış su içerisinde etilen glikol kısmen buhar - laşmakta ve teneffüs ile insan bünyesine alın - Tablo-1. Etilen glikol ve Propilen glikolün fiziksel özellikleri [1,4 ]. Özellikler Etilen glikol ( 2 H 6 O 2 ) Propilen glikol ( 3 H 8 O 2 ) Tat Tatlı Tatsız Toksitlik Yüksek oranda toksit Çok az oranda toksit Renk Genelde yeşil Renksiz Fiyat Ucuz Pahalı 32 TESĐSAT MÜHENDĐSLĐĞĐ DERGĐSĐ, Sayı 86, 2005 ma riski vardır. HAVALANDIRMASI FLATOR Etilen glikolün donma sıcaklığını düşürücü akışkan olarak güneşli sıcak su üretim tesi - satlarında kullanılası halinde uygulamada di - ĐMĐSAT DEPOSU

zayn edilen güneşli sıcak su tesisatlarına ör - nekler Şekil 1 ve 2 de görülmektedir. Şekil 1 de doğal dolaşımlı kapalı devre, gömlekli ısı de - ğiştiricisine sahip bir tesisat düzenlemesi gö - rülmektedir. Sistemdeki kolektörler ve sıcak su tankının dış gömleğinde antifrizli su dolaş - maktadır. Sıcak su tankının gömlek kısmında korozyon veya benzeri sebeplerden meydana gelebilecek delinme sonucunda, etilen glikolün kullanım suyuna karışma riski bulunmaktadır. Şekil 2 de görülen zorlanmış dolaşımlı (pom - palı) güneşli sıcak su üretim sisteminde, sıcak su tankının içinde bulunan ısı değiştiricisi (ser - pantin) borularında ve güneş kolektörler inde etilen glikol + su karışımı dolaşmaktadır. u - rada da, sıcak su tankı içindeki borularda, de - linme veya çatlama gibi sebeplerden etilen gli - kolün, kullanım suyuna karışma riski bulun - maktadır. Şekil 1 ve 2 deki tesisat bağlantılarının dışın - da, etilen glikol + su karışımının kullanım su - yu tankının içinde veya çevresinde yer almadı - ğı, ve sıcak su tankından uzak olduğu yani plakalı ısı değiştiricilerinin kullanıldığı uygulama - lar, akışkanların karışma riski bulunmadığı için sağlıklı uygulamalardır. Etilen glikolün in - san sağlığına çok zararlı bir madde olmasın - dan dolayı, bu akışkanın güneşli sıcak su sis - temlerinde, plakalı ısı değiştiricisinin kullanıl - dığı uygulamaların dışındaki Şekil 1 ve 2 deki gibi tesisatlarda kesinlikle kullanılmaması ge - reklidir. Etilen glikol yerine sağlık ve çevre açı - sından tehlike oluşturmayan, benzeri termodi - namik özelliklere sahip olan başka bir akışka - nın kullanılması gerekmektedir. Etilen glikol yerine güneş enerjisi tesisatlarında kullanılabile - cek alternatif akışkan propilen glikol dür. Tablo 2 de etilen glilol, propilen glikol ve diğer donma önleyici maddelerin teknik, termodinamik, kim - yasal ve çevresel etkileri karşılaştırmalı ola - rak verilmiştir. Propilen glikol renksiz ve tatsız bir sıvıdır. Çok az toksit madde içerir. Toksitlik oranı etilen gliko - lün yedide biri civarındadır. anlıların vücutları- KÖR TAPA TAHLĐYE SIAK SU DEPOSU SOĞUK SU Şekil 1. Kapalı devre doğal dolaşımlı antifrizli güneşli sıcak su üretim sisteminin tesisat şeması. 3 1 2 4 Şebekeden soğuk su girişi Kullanma suyu Kazan suyu dönüşü Çift serpantinli bolye Kazandan sıcak su Kullanma sıcak su 1- Giriş kollektörleri 2- Sirkülasyon pompası 3- Kapalı genleşme tankı 4- Elektronik kontrol paneli 5- Sıcak su ısıtma kazanı Şekil 2. Zorlanmış dolaşımlı-pompalı kapalı devre, antifrizli güneşli sıcak su üretim sistemi. 5 TESĐSAT MÜHENDĐSLĐĞĐ DERGĐSĐ, Sayı 86, 2005 33 na alındığı zaman dahi her hangi bir zararı söz konusu değildir. Propilen glikol insan sağlığı açısından zararsız olduğu için, kozmetik ürünlerinde, ilaçlarda ve özellikle fast food olarak tabir edilen gıda mad - delerinin yapımında koruyucu madde olarak kullanılmaktadır. Piyasada etilen glikolün çok yaygın olması ve ya yerel yönetimler, etilen glikolün kullanımlarını sınırladıkları için ısıtma tesisatlarında, araç - larda ve güneş enerjisi sistemlerinde propilen glikol kullanılmaktadır. AD ve A pazarlarında etilen ve propilen glikolün aralarında hemen hemen fiyat farkı kalmamıştır. Türkiye de, antifiriz piyasasına tümü ile etilen glikol hakim durumdadır. u maddenin kullanı - mı açısından herhangi bir sınırlayıcı veya kı -

Piyasada etilen glikolün çok yaygın olması ve propilen glikolün ise bulunmamasının sebebi ise tümü ile ticaridir. Geçmiş yıllarda, antifriz olarak piyasaya etilen glikolün verilmesi ve pi - yasaların bu maddeye alışmasından kaynak - lanmaktadır. AD ve Avrupa pazarlarında, çevreye verdiği zararlardan dolayı hükümetler ve - mı açısından herhangi bir sınırlayıcı veya kı - sıtlayıcı kural bulunmadığından dolayı rahatça satılmaktadır. Yerli üretimi bir çok firma tarafından yapılmaktadır. Türkiye de henüz propilen glikol üretimi mevcut değildir. Üretilmemesinin sebebi ise talep olmamasındandır. Yerli antifiriz üreticilerinin büyük çoğunluğu, bu ürünü ürete - Tablo 2. Güneş enerjisi sistemlerinde kullanılan sıvı akışkanlar[2]. Akışkan Avantajları Dezavantajları Normal su Zehirli değildir, Çevre kirliliği oluşturmaz, 0 de donar, atmosfer Emniyetli, Ucuz. 0 de donar, atmosfer basıncında de kaynar. Korozyona sebep olur. Su + Etilen Glikol ( 2 H 6 O 2 ) karışımları Su + Propilen Glikol ( 3 H 8 O 2 ) karışımları Silikon yağlar Hidrokarbonlar Parafinli veya madeni yağlar Su + gliserin karışımı Florokarbonla % lik karışım 36 ye kadar donmaz. Uygun inhibitörle metal ihtiva eden sis - temlerde kullanılır Suya göre kaynama noktası ve ısıl ilet - kenliği yüksektir. % lik karışım 33 ye kadar don - maz. Uygun inhibitörle metal ihtiva eden sis - temlerde kullanılır Suya göre kaynama noktası ve ısıl ilet - kenliği yüksektir. Donmaz ve kaynamaz. Uzun ömürlüdür ve metallerde korozyo - na sebep olmaz. Alev alma noktası yüksektir Ucuzdur. Uçucu değildir. Geniş sıcaklık aralığında kullanılabilir. Zehirli değildir. Sistem boyutları ve pompa küçültülebilir. Zehirlidir. Çok zehirli değildir. Isıl kapasitesi düşük, viskozitesi yüksek - tir. Pahalıdır. Kolay sızabilir. Kolayca oksitlenebilir. Isıl kararlılığı zayıftır. Vizkozitesi büyük ve ısıl iletkenliği dü - şüktür. Vizkozitesi yüksek ve ısıl iletkenliği dü - şüktür. üyük pompalar gerektirir. Vizkozitesi büyüktür. Aşırı ısındığında korozyona neden olur. Maliyeti yüksektir. 34 TESĐSAT MÜHENDĐSLĐĞĐ DERGĐSĐ, Sayı 86, 2005 cek teknolojik imkanlara sahiptirler. azı firma - lar, yurt dışından ithal etmekte ve iç piyasaya sunmaktadırlar. Satış miktarları çok düşük seviyededir. 1160 1120 eğrileri 0-20 -40 Kaynaklarda, etilen ve propilen glikolün bakır borulu kolektörler için, mineral, sentetik ve sili - konlu yağların ise alüminyum borulu kolektörler için uygun olduğu yönünde bilgiler bulunmakla birlikte, etilen ve propilen glikolün içerisine alüminyuma verilecek zararı önleyen çeşitli inhi - bütör maddelerin ilavesi durumunda, alümin - yum kolektörlerde kullanılabileceği belirtilmek - tedir [11]. 1080 3 1040 0 Yoğunluk kg/m 960 20 40 60 80 120 140 160

tedir [11]. 4. ETĐLEN GLĐKOL VE PROPĐLEN GLĐKOLÜN TERMODĐNAMĐK ÖZELLĐKLERĐNĐN KARŞILAŞTIRILMASI Isıtma, soğutma ve güneş enerjisi sistemlerin - de donma önleyici olmasının yanı sıra ısı taşı - yıcı akışkan olarak da kullanılan etilen glikolün yerine, önerilen propilen glikolün, yoğunluk, viskozite, özgül ısı, ısıl iletkenlik katsayısı ve bu - har basınçları gibi termodinamik özelliklerinin uygun olması gerekmektedir. Uygulamada, donma önleyici olarak yüzlerce antifiriz olarak kullanılabilecek farklı kimyasal madde bulun - maktadır. Fakat en iyi termodinamik özelliklere sahip olduğu için, uygulamada en yaygın olarak kullanılan antifiriz etilen glikoldür. Propilen glikolün termodinamik özellikleri, etilen glikol kadar iyi olmasına rağmen, kullanıcılar açısından termodinamik özellikleri pek iyi bilinmemektedir. Şekil 3 ve 4 de, etilen glikol ve propilen glikolün su ile karışım oranlarına göre yoğunlukların - daki değişme görülmektedir. Her iki şekilden de görüldüğü gibi, etilen glikol ve propilen glikolün su ile karışım oranlarına göre yoğunlukları arasında önemsenecek fark bulunmamaktadır. Şekil 5 ve 6 da, etilen glikol ve propilen glikolün viskozitelerinin antifiriz + su oranı karışım yüz - desi ile değişimleri görülmektedir. Şekillerden de görüldüğü gibi, propilen glikol sıcaklık da dikkate alındığında, akıcılığı etilen glikole göre daha yüksek olan bir akışkandır. u durum propilen glikol açısından önemli bir üstünlüktür. Şekil 7 ve 8 de, etilen glikol ve propilen glikolün 3 920 880 0 20 40 60 80 Şekil 3. Etilen glikolün yoğunluğunun su oranı ile değişimi[12]. 1160 1120 1080 1040 0 960 Yoğunluk kg/m 920 880-20 0 20 40 60 80 120 140 0 20 40 60 80 Şekil 4. Propilen glikolün yoğunluğunun su oranı ile özgül ısılarının sıcaklık ile değişimleri görül - mektedir. Özgül ısı, ısı taşıyıcı olarak kullanı - lan bir akışkan için çok önemlidir ve yüksek ol - ması tercih edilir. Şekil 8 de görüldüğü gibi, propilen glikolün özgül ısısı, yani bir kilogramı - TESĐSAT MÜHENDĐSLĐĞĐ DERGĐSĐ, Sayı 86, 2005 35 10.0 1.0 eğrileri -45-40 -30-20 -10 lün, ısıl iletkenlik katsayılarının sıcaklık ile de - ğişimleri görülmektedir. Akışkanlar açısından ısıl iletkenlik katsayısının yüksek olması çok önemli bir avantajdır. Şekillerden de görüldüğü üzere su içerisinde etilen ve propilen yüzdelerinin değişik olduğu durumlarda her iki akışka - nın ısı iletim katsayıları hemen hemen aynı iken glikol oranları arttıkça etilen glikol lehine arttığı görülmektedir. 0 0.01 Vizkozite (paskal - saniye) 0.001 20 10 40 60 80 3 4000 Donma 0 10 20 30 40 160 0.0001 120 180 3000

0 10 20 30 40 60 70 80 90 Özgül ısı J/kg- kg/m Şekil 5. Etilen glikolün viskozitesinin sıcaklık ile 2000 Donma 60 70 80 90 10.0-0 1 1.0-45 -40-30 Şekil-7. Etilen glikolün özgül ısısının sıcaklıkla değişimi[12]. -20-10 0 10 0 10 20 30 40 0.01 20 40 3 4000 60 0.001 Vizkozite (paskal - saniye) 0.0001 120 140 Şekil 6. Propilen glikolün viskozitesinin su oranı ile nın sıcaklığa bağlı olarak taşıyabildiği ısıl enerji, Şekil 7 deki etilen glikole göre daha yüksektir. u durum, ısıl enerji taşıyıcılık açısın - dan propilen glikol için önemli bir üstünlüktür. Şekil 9 ve 10 da, Etilen glikol ile propilen gliko - 80 0 10 20 30 40 60 70 80 90 3000 2000 60 70 80 Özgül ısı J/kg- kg/m 90-0 1 Şekil-8. Propilen glikolün özgül ısısının sıcaklık ile Şekil 11 ve 12 de etilen glikol ile propilen gli - kol un buhar basınçlarının sıcaklıkla değişim - 36 TESĐSAT MÜHENDĐSLĐĞĐ DERGĐSĐ, Sayı 86, 2005 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 Donma noktası 0 10 20 30 40 10.000 00 0 0 70 0 80 90 95 0.3 Isıl Đletkenlik 0.2 W/m 60 70 80 90-20 0 20 40 60 80 120 Şekil 9. Etilen glikolün ısı iletkenliğinin sıcaklıkla 10 5 uhar 1 basıncı mm Hg 0.5 99.5 97 98 99-20 0 20 40 60 80 140 0.8 0.7 Donma noktası 0.6 0.5 0.4 0 10 20 30 40 Şekil-12. Propilen glikolün buhar basıncının sıcaklık ile leri görülmektedir. uhar basınçları açısından her iki akışkanın hemen hemen aynı özellikle - re sahip oldukları görülmektedir. Şekil 13 ve 14 te etilen ve propilen glikol + su

0.3 Isıl Đletkenlik 0.2 W/m 60 70 80 90-20 0 20 40 60 80 120 Şekil 10. Propilen glikolün ısıl iletkenliğinin sıcaklık ile Şekil 13 ve 14 te etilen ve propilen glikol + su karışımlarının yüzde oranına göre sıcaklıkla - rının değişimleri görülmektedir. u diyagram üzerinde kaynama ve yoğuşma sıcaklık eğrile - ri de ayrı ayrı verilmektedir. Şekillerden de gö - rüldüğü üzere her iki akışkanın birbirlerine gö - re aynı özelliklere sahip olup birbirlerinden herhangi bir avantaj veya dezavantajları söz konusu değildir. 10.000 00 () Kaynama noktası eğrileri kompozisyonu 0 0 2 () Yoğuşma noktası eğrileri kompozisyonu 80 70 0 200 10 5 uhar basıncı mm Hg 1 0.5 90 95 97 1 uhar basıncı mm Hg 1520 mm 760 mm 200 mm -20 0 20 40 60 80 140 Şekil-11. Etilen glikolün buhar basıncının sıcaklık ile 0 20 40 60 80 Şekil-13. Etilen glikolün sıcaklığının su oranı ile TESĐSAT MÜHENDĐSLĐĞĐ DERGĐSĐ, Sayı 86, 2005 37 2 200 1 uhar basıncı mm Hg () Kaynama noktası eğrileri kompozisyonu () Yoğuşma noktası eğrileri kompozisyonu 1520 mm 760 mm 200 mm 0 20 40 60 80 Şekil-14. Propilen glikolün sıcaklığının su oranı ile 5. SONUÇLAR Güneşli sıcak su ısıtma sistemlerinde kış ay - larında suyun donmaması için kullanılan etilen glikolde bulunan bol miktardaki toksit maddeler nedeniyle, tüm canlılar için çok zararlı olduğu görülmektedir. u nedenle etilen glikol yerine kullanılabilecek propilen glikol; sıcaklık, ba - sınç, viskozite, özgül ısı, ısıl iletim katsayısı, sıcaklık eğrileri karşılaştırıldığında her iki akışkanın birbirlerine göre aynı özelliklere sahip olup, birbirlerinden herhangi bir avan - taj veya dezavantajlarının söz konusu değil - dir. 7. Propilen glikol, etilen glikole göre çok az toksit madde içermektedir. 8. Fiyat olarak propilen glikol, etilen glikole gö - re A ve AD de aynı olmakla birlikte Türki - ye de propilen glikol daha pahalıdır. u du - rum pazar şartlarından kaynaklanmaktadır. Zorlanmış dolaşımlı güneşli sıcak su üretim sistemlerinde ısı değiştiricili su tankları yerine etilen glikol veya propilen glikol + su karışımı - nın kullanım suyu tankının içinde veya çevre - sinde yer almadığı, ve sıcak su tankından uzak olduğu plakalı ısı değiştiricilerinin kullanılma - sının daha uygun olduğu görüldü. u çalışma sonucunda propilen glikolün fiziksel, kimyasal ve ısıl özelliklerinin etilen glikol kadar iyi olduğu ve her uygulama için etilen glikol yerine kullanılabileceği belirlendi. KAYNAKLAR [1] Antifiriz Poisoning, http://www.eclipse.net, [2] Tırıs M., Tırıs Ç., Erdalı Y., "Güneş Enerjili Su Isıt -

sınç, viskozite, özgül ısı, ısıl iletim katsayısı, donma noktası gibi değerleri etilen glikol ile karşılaştırılmış ve aşağıda verilen sonuçla - ra varılmıştır. 1. Etilen glikol ve propilen glikolün su ile karı - şım oranlarına göre yoğunlukları arasında önemsenecek fark bulunmamaktadır. 2. Propilen glikolün sıcaklıklar dikkate alındı - ğında, akıcılığı, etilen glikole göre daha yük - sek olan bir akışkandır. u durum propilen glikol açısından önemli bir üstünlüktür. 3. Propilen glikolün özgül ısısı etilen glikole göre daha yüksektir. u durum, ısıl enerji taşı - yıcılık açısından propilen glikol için önemli bir üstünlüktür. 4. Su içerisinde etilen ve propilen yüzdelerinin değişik olduğu durumlarda her iki akışkanın ısı iletim katsayıları hemen hemen aynı iken glikol oranları arttıkça etilen glikol lehine arttığı görülmektedir. 5. uhar basınçları açısından her iki akışka - nın hemen hemen aynı özelliklere sahip ol - dukları görülmektedir. 6. Etilen ve propilen glikol + su karışımlarının yüzde oranına göre kaynama ve yoğuşma [2] Tırıs M., Tırıs Ç., Erdalı Y., "Güneş Enerjili Su Isıt - ma Sistemleri", TÜĐTAK M.A.M., Gebze-Kocaeli, 1997. [3] Antifiriz, http://www.mediumdutytruck.info [4] Ethylene Glycol and Propylene Glycol, Public He - alth Service, U.S. Department of Health and Hu - man Services, Public Health Service in Atlanta, GA, http://www.atsdr.cdc.gov [5] Antifiriz Warning, http://www.bcrescue.org [6] Antifiriz, http://www.epa.gov [7] Antifiriz, http://www.state.ma.us [8] Propylene Glycol Antifiriz and Engine ool, http://www.pecuniary.com [9] Propylene Glycol Antifiriz oolant, http:// www.ne - osyntheticoil.com [10] The Dangers of Antifiriz, http://www.akc.org [11] Kılıç A. Ve Öztürk A.,"Güneş Enerjisi", Kipaş Da - ğıtımcılık, Đstanbul, 1983 [12] Duffie J.A., eckman W.A., "Solar Engineering of Thermal Processes", J. Wiley&Sons, 1991. 38 TESĐSAT MÜHENDĐSLĐĞĐ DERGĐSĐ, Sayı 86, 2005