Bölüm-1 BİNALARDA ISI KAYBI HESABI Yrd. Doç. Dr. Selahattin ÇELİK Kaynak: Kalorifer Tesisatı MMO
Aşağıda mimari projesi verilen 5. kat 512 no lu salon için ısı kaybı hesabı şöyle yapılır: Binanın yapıldığı il: Eskişehir (Dış Sıcaklık -12 C)
Yerlerine Göre Isı Hesabında Kullanılacak Dış Sıcaklık Değerleri EK III-1
Tesisat Projelerinde Kullanılan İç Hava Sıcaklıkları EK III-2
Hesabı yapılacak dairede seçilen odanın dış ve iç duvarları için malzeme cinsi ve kalınlıkları aşağıdaki gibidir:
Yüzeysel Isı Taşınım Dirençleri
İç duvar
Çeşitli Malzemelerin Isı İletim Katsayıları
Isı Kaybı Hesabı Çizelgesinin Doldurulması Hesaba başlamadan önce oda numarası ve oda adı ve odanın sıcaklığı çizelgeye yazılır. 512 SALON 22 C 1.SÜTUN: Hesaba seçilen bir yönden başlanır. Biz örneğimizde kuzey yönünden başladık. Seçilen yönde çıkarılan alan niteliğinde pencere, balkon kapısı, iç kapı gibi alanlar hesaplandıktan sonra ana yapı malzemesine bir sonraki satıra geçilir.
Isı Kaybı Hesabında Yapı Bileşenleri İçin Kullanılan Semboller
Kuzey yönde çift camlı pencere (ÇCP) hesabı 1. satırda yapılacaktır. İşaret: ÇCP 2.SÜTUN: Yön: K (KUZEY) yazılır. 3.SÜTUN: Camlar için kalınlık sütunu boş bırakılır. Duvarlar için ise yapı bileşenlerinin kalınlıkları toplanarak yazılır. 4.SÜTUN: Mimari projeden pencere uzunluğu yazılır: ( 2.1 m ) 5.SÜTUN: Mimari projeden pencerenin yüksekliği yazılır: ( 1.2 m) 6.SÜTUN: 4. ve 5. satır çarpılır ve toplam alan yazılır: 2,1x 1,2= 2,52 m2 7.SÜTUN: Aynı ölçüde bir adet pencere olduğundan:1 ad 8.SÜTUN: Çıkarılan alan pencere hesabında yazılmaz eğer duvar alanından pencereyi çıkaracaksak ( ) işareti ile belirtiniz. 9.SÜTUN: Hesaplanacak alan yazılır: ( 2.52 m2 ) 10.SÜTUN: Çizelgeden PVC çift camlı pencere için toplam ısı geçirgenlik katsayısı U yazılır (EK III-4a)
EK III-4a
11.SÜTUN: Salon 22 C dış sıcaklık Eskişehir ili için -12 C ΔT= 22-(-12) = 34 C yazılır. 12.SÜTUN: 9, 10, 11. sütunların çarpımı yazılır. Bu zamsız (artırımsız) ısı Qo= A.U.T= 2,52. 2,6. 34 = 223W
KUZEY YÖNÜNDEKİ DIŞ DUVAR HESABI 1 İŞARET DD 2 YÖN K 3 KALINLIK 21 cm 4 UZUNLUK 4.96 m 5 YÜKSEKLİK 2.5 m 6 TOPLAM ALAN 4.96. 2,5= 12,4 m2 7 MİKTAR 1 ADET 8 ÇIKARILAN ALAN. 2.52 m2 NOT: Pencere alanının duvar alanından çıkarılması gerekir
Salon Toplam Isı Kaybı
ARTIRIMLAR ( ZAMLAR) 13.SÜTUN (ZD): Tesisat konutta olduğundan, sistem sürekli çalışmakta ve yalnız geceleri ateş azaltılmaktadır. (EK III-7) %7 artırım yapılır.
ARTIRIMLAR ( ZAMLAR) 14.SÜTUN (Zw): 7 katlı binanın 5. katındaki bu mahal için %5 zam verilir. (EK III-9)
ARTIRIMLAR ( ZAMLAR) 15.SÜTUN (ZH): Oda kuzey yönünde olduğundan %5 zam verilir. (EK III-8)
Z= 1+%ZD + % Zw+%Zh 16.SÜTUN (Z): Z= 1+0,07+0,05+0,05 Z= 1,17 ARTIRIMLARLA ISI KAYBI: 1225x 1,17 = 1434 W
Hava Sızıntısı ( Enfiltrasyon ) İçin Gerekli Isı Gereksinimi( Qs ) q s = (al) dış RH TZ e bağıntısı ile hesaplanabilir. a m3 mh, birim aralık sızdırganlığı: 9,8 Pa değerindeki bir basınç farkında (kapı ve pencerelerden) 1 metre aralık boyunca saatte m 3 olarak oda içine sızan hava miktarıdır. Çerçevenin yapıldığı malzemeye göre a değerleri EK III-10 dan alınabilir. l, sızıntı aralık çevre uzunluğu (m): açılıp kapanan pencereler ve kapıların uzunluğudur. Mimari projeden bulunamayan uzunluk EK III-11den yaklaşık olarak hesaplanabilir. (al) dış : rüzgarın üflediği kapı ve pencere aralıklarından saatte odaya sızan dış hava miktarıdır. R (birimsiz) oda özelliği: EK III-12 den bulunur H (W.h/m 3.K) yapının ısı özelliği: ısıtılması istenen yapının durumunu, bölgesini ve yapı biçimini belirten bir değer olup EK III-13 den alınabilir. T: T i T d, iç ve dış sıcaklıklar farkı, Ze (birimsiz), köşe artırım katsayısıdır. Bu değer bitişik iki duvarın hemen köşesinde bulunan pencereler ve kapılar için bir artırım çarpanıdır. Her iki dış duvarında kapı ve pencere olan odalar için Ze=1,2 ; diğer hacimler için Ze:1,0 alınır.
Hava Sızıntısı ( Enfiltrasyon ) İçin Gerekli Isı Gereksinimi( Qs ) Dış kapısı doğrudan dış havaya açılan hacimlerde (dükkan, mağaza, banka vb. yerlerde) hava sızıntısından farklı olarak bir hava değişimi söz konusudur. Bu gibi yerlerde ilave bir hava değişimi olduğundan hava sızıntısı ısı kaybı; q s = nc p T 3600 bağıntısı kullanılarak hesaplanır. n : ısı kaybı hesabı yapılan hacimde, saatte hava değişim katsayısı, EK III-15 den alınabilir, (defa/h) c p : havanın sabit basınçta özgül ısısı, (1300 J m 3 K) T: T i T d, iç ve dış sıcaklıklar farkı, 3600: bir saatteki saniye, (s/h)
Hava Sızıntısı ( Enfiltrasyon ) İçin Gerekli Isı Gereksinimi( Qs ) a EK III-10 dan 2,0 olarak alınabilir. Örneğimizde pencere ölçüleri bilindiğinden aşağıdaki gibi hesaplarız: Kuzeydeki pencere için L1=0.5+1.2+0.5+1.2+0.5+1.2+0.5+1.2 L1= 6.8 m Batıdaki pencere için L2= 0.5+1.2+0.5+1.2+1+1.2+1+1.2+1.2 L2= 9m
Hava Sızıntısı ( Enfiltrasyon ) İçin Gerekli Isı Gereksinimi( Qs ) R Oda Durum Katsayısı R, içeri giren havanın akıp gidebilme durumunu belirtir. Çoğu halde pencereler vasıtası ile içeri sızan hava, kapılardan dışarı sızar. R katsayısı hava akımına oda durumunun gösterdiği direnci belirtir. Bu durumda R katsayısı Σ(al) ile hesaba katılan hava miktarını kısan bir fren gibidir. Tam olarak hesabı çok zordur. Normal ebatta pencere ve kapıları olan odalar için R= 0.9, büyük pencereleri, buna karşılık bir tek iç kapısı olan odalar için ise R=0.7 alınır. ***R: 0,9 ALINDI ** H Bina Durum Katsayısı Bina normal bölgede serbest bina ve bitişik nizam olduğundan 0,48 alındı. Ze DEĞERİ Her iki dış duvarında pencere olduğundan Ze değeri 1.2 alındı. Buna göre toplam q s = (al) dış RH TZ e =2x15,8x0,9x0,48x34x1,2=557 W
Salon için ısı kaybı hesabı
Hesaplamalardan sonra tesisat kat projesi çizilir