isıtma -...

Isıtma

Sistemleri

Isıtma Sistemleri

Binalarda ısıtma sistemleri

o Kullanım alanları

o Hacim ısıtması

o Kullanma sıcak suyu ısıtması

o Hacim ısıtmasının tek amacı ısıl konfor şartlarının sağlanmasıdır.

o Bina enerji maliyetlerinin içinde payı %30 ile %70 arasında değişir.

Isıl konfor

o Isıtma için konfor, lüks değildir.

o Bir mekanın hava sıcaklığı, nemi, hava hızı ve radyant sıcaklığı optimum değerlerde ise

o Bu mekandaki insanlar odanın daha sıcak veya soğuk olmasını istemiyorlarsa

o Bu mekandaki insanlar nemin daha fazla veya daha az olmasına gereksinim duymuyorlarsa

o Bu mekanda ısıl konfora ulaşılmıştır.

Isıtma Sistemleri

Isıl konfor değerleri

o Sıcaklıklar için gerçek değeri, mekanda bulunan insanların %90’ının görüşü belirler (Ashrae St. 55).

o Konfor sıcaklıkları

o Sakin aktivite düzeyinde

o Tipik iç ortam giysileri ile

belirlenir.

Isıtma Sistemleri


o Ofis, konut, oteller (yatak katları ve genel hacimler) gibi binalarda iç ortam sıcaklıkları

o Kış: 20 – 24 C 22 C

o Yaz: 23 - 26 C 24 C

o İç ortam sıcaklıklarında istenen her 1 C’lik değişim,

yakıt tüketiminde yaklaşık %10’luk fark meydana getirir.

Isıtma Sistemleri


o Mekan havasında tavsiye edilen nem değerleri

o Üst limit: %65 bağıl nem

o Alt limit: %30 bağıl nem

o Radyant sıcaklıkları, bir mekanı çevreleyen yüzeylerin sıcaklıklarıdır.

o Yüzey sıcaklıkları düşük olan bir mekanda

o Yüzeyler arasında sıcaklık farkları yüksek olan bir mekanda

insanlar ölçülen sıcaklıklardan bağımsız olarak konforsuzluk yaşarlar; diğer bir deyişle üşürler.

Isıtma Sistemleri

Isıtma sistemlerinin sınıflandırılması (1/2)

o Akışkana göre:

o Su ile ısıtma

– Radyatörle ısıtma

– Yerden ısıtma

– Konvektörle ısıtma

o Hava ile ısıtma

– Fan-coil ile ısıtma

– Klima ile ısıtma

– Klima santralleri ile ısıtma

Isıtma Sistemleri

Isıtma sistemlerinin sınıflandırılması (2/2)

o Isı üretecine göre:

o Kazanlar Klasik kazanlar

Yoğuşmalı kazanlar

Yer tipi kazanlar

Duvar tipi kazanlar

o DX Sistemler Heat-Pump Chillerler

Klimalar (VRF)

o Yenilenebilir sistemler ve ısı pompaları

Isıtma Sistemleri

Su ile ısıtma

o Genel uygulama:

o Sıcak sulu ısıtma sistemleri (En çok)

o Hava ile ısıtma sistemleri

o Özel uygulama (Düşük verimli!):

o Kaynar sulu ısıtma sistemleri

o Buharla ısıtma sistemleri

Isıtma Sistemleri

Dış hava geçiş sıcaklığı

o Isıtmanın başlangıç sıcaklığıdır.

o Gerçekte binanın

o Yapısına

o Yalıtımına

Bağlı olarak iç ortam sıcaklığı hedef alınmalıdır.

o Genel uygulama ise belirli bir dış hava sıcaklığında ısıtmaya geçme şeklindedir:

o 15 C

o 20 C (?)

Isıtma Sistemleri

Isıtma sisteminden beklenenler

o En düşük dış hava sıcaklığında (proje sıcaklığında)

o Binanın kullanılan tüm hacimlerinin o Aynı anda o Konfor sıcaklığında tutulmasıdır.

o Ortalama dış hava sıcaklıklarında o Tüm yıl veriminin yüksek olmasıdır.

o Ayrıca: o Sessizlik o Sorunsuzluk o Düşük servis/bakım ihtiyacı/maliyeti

Isıtma Sistemleri

Proje sıcaklıkları

o Geçmiş yıllar verilerine göre, geneli kapsayacak en düşük dış hava sıcaklıklarıdır.

o İstanbul: - 3 C

o Ankara: -12 C

o İzmir: 0 C

o Antalya: 3 C

ancak…

Isıtma Sistemleri

Dış hava sıcaklık dağılımı

o Proje sıcaklıkları yılın çok küçük bir kısmında gerçekleşir:

Proje Ortalama Proje Ortalama Proje Ortalama Proje Ortalama

İstanbul -3°C 8°C Ankara -12°C 5°C İzmir 0°C 9°C Antalya 3°C 10°C

Dış hava

sıcaklık

aralığı

Dış hava

sıcaklık

aralığı

Dış hava

sıcaklık

aralığı

Dış hava

sıcaklık

aralığı

ºC h Oran ºC h Oran ºC h Oran ºC h Oran

-1 ile -5 16 0,3% -9 ile –13 122 2,5% 3 ile -1 242 6,7% 3 ile -1 34 0,9%

3 ile -1 343 7% -5 ile-9 253 5% 7 ile 3 885 25% 7 ile 3 566 16%

7 ile 3 1.517 31% -1 ile –5 517 10% 11 ile 7 1.191 33% 11 ile 7 1.380 38%

11 ile 7 1.720 35% 3 ile –1 1.059 21% 15 ile11 1.284 36% 15 ile11 1.632 45%

15 ile11 1.335 27% 7 ile 3 1.080 22%

11 ile 7 1.085 22%

15 ile11 841 17%

Süre Süre Süre Süre

Isıtma Sistemleri

Sıcak sulu ısıtma

GENLEŞME DEPOSU

Isıtma Sistemleri

Dış hava sıcaklığına bağlı ısıtma

Dış Hava

Sıcaklığı

Kazan Suyu

Sıcaklığı

Oda

Sıcaklığı

+ 15 C 40 C 22 C

+ 10 C 50 C 22 C

+ 5 C 60 C 22 C

0 C 70 C 22 C

- 5 C 80 C 22 C

- 10 C 90 C 22 C

Isıtma Sistemleri

Dış hava sıcaklığına bağlı ısıtma

Isıtma Sistemleri

Kazanlar

o Kazanlar,

o Yakıtın kimyasal enerjisini o Yanma yoluyla o Isı enerjisine çeviren o Bu enerjiyi taşıyıcı akışkana taşıyan makinalardır.

o Isıtma tesisatı

o Isı taşıyan akışkanı o Tüm kullanım alanlarındaki ısıtıcılara dağıtan o Sonra tekrar kazana döndüren sistemlerdir.

Isıtma Sistemleri

Kazanlar

Isı Enerjisi

+ CO2 + H20

Yakıt

Doğal gaz, Fuel-Oil, Motorin vb.

(C,H,O …)

Hava (O2) Kayıplar

Isıtma Sistemleri

Baca kayıpları

Baca kayıpları (Sıcaklık, CO, CHx)

Baca gazındaki su buharı nedeniyle oluşan kayıplar

Düşük baca gazı sıcaklığı

Tam yanma

Yoğuşma

Isıtma Sistemleri

D:/Ekin/Desktop/Yoğuşmalı Sunum/MOV00564.mpg

Yoğuşma

Yoğuşmalı Kazan

Su buharı

Üst Isıl Değer

111

Yoğuşma

Alt Isıl Değer

100 Kullanılan Isı

110

Isıtma Sistemleri

%110 Verim mi?

km/h mil/h

100 mil/h > 100 km/h

Isıtma Sistemleri

%110 Verim mi?

Alt Isıl Değer Hs

Su buharındaki gizli ısının hesaba katılmadığı ve kalan ısı enerjisinin %100 kabul edildiği değerdir.

Üst Isıl Değer Hi

Su buharındaki gizli ısının da hesaba dahil edildiği ve yakıttan alınan tüm enerjinin %100 kabul edildiği değerdir.

Doğal gaz için:

8.250 kcal/m3 9.155 kcal/m3

100 birim enerji 111 birim enerji

Isıtma Sistemleri

Yoğuşma sıcaklıkları

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Doğal Gaz

Motorin

55

C

CO2 (Vol%)

48

Isıtma Sistemleri

Yer Tipi Kazanlar

o Gaz tarafı olarak: o Alev borulu kazanlar o Alev duman borulu kazanlar o Su borulu kazanlar

o Yanma tekniği açısından: o Üflemeli brülörlü o Atmosferik brülörlü

o Malzeme açısından: o Döküm kazanlar o Çelik kazanlar

Isıtma Sistemleri

Döküm Kazanlar

Kazan çıkışı

Dönüş kollektör borusu

Duman kanalları

Duman kanalları

Yanma odası Döküm kazan dilimleri

(su kanalları)

Isıtma Sistemleri

Döküm Kazanlar

Çıkış

Dönüş

Isıtma Sistemleri

Döküm Kazanlar

1985’den önce 1985 1988 1991 1998

Isıtma Sistemleri

Döküm Kazanlar

o Gövdeleri daha esnektir.

o Kanatçık yapısı sayesinde, yoğuşmaya karşı dirençleri daha fazladır.

o Özel kaplamalar ile uzun ömürler mümkündür (>20 Yıl).

o Taşıma kolaylığı, özellikle dönüşüm işlerinde avantajdır.

o Kapasiteleri sınırlıdır.

o Genelde yoğuşmasızdır.

Isıtma Sistemleri

Çelik Kazanlar

Isıtma Sistemleri

Çelik Kazanlarda Özel Borular

Isıtma Sistemleri

Çelik Kazanlar

o Su dolaşımı tüm gövde boyunca, 3 boyutludur.

o İstenilen kapasitede üretim mümkündür.

o İhtiyaca göre (terzi usulü) değişiklikler mümkündür.

o Kendinden yoğuşmalı modeller yaygındır.

o Taşıma ve yerleştirme zorludur; bir bütün olarak hareket eder.

o Yırtılma vb. durumunda tamir zordur.

o Ömürleri daha kısadır (15 – 20 yıl).

Isıtma Sistemleri

Duvar Tipi Kazanlar

Isıtma Sistemleri

Duvar Tipi Kazanlar

o Başlangıçta sadece bireysel ısıtma için düşünülmüşlerdir.

o Taşıma ve montaj çok kolaydır.

o Yoğuşmalı ve yoğuşmasız tipleri mevcuttur.

o Kompakt yapıdadır ve genelde tesisatla ilgili gerekli tüm ekipmanı üzerinde barındırırlar.

Isıtma Sistemleri

Duvar Tipi Kazanlar

- Kombiler aslında kombine iş yapan, duvar tipi kazanlardır. Isıtma ve Kullanma sıcak suyu

Isıtma Sistemleri

Duvar Tipi Kazanlar

o Kombiler bugün Türkiye tesisat pazarının çoğunluğunu kapsamaktadır.

o Yoğuşmalı modellerin de çıkmasıyla pazarın yapısında önemli değişiklikler olmuştur.

o Öte yandan, duvar tipi kazanlar, yoğuşmalı kaskat sistemlerin yaygınlaşması ile, yer tipi kazan pazarını her geçen gün küçültmektedir.

Isıtma Sistemleri

Yoğuşmalı Kaskatlar

Isıtma Sistemleri


o Tam olarak binanın ihtiyacını karşılar ve yüksek verimle yakıt tasarrufu gerçekleştirir.

o Modülasyon sayesinde, bina ihtiyacından fazla yakıt tüketimini engeller.

o Geniş yedekleme imkanı sunar. Kazanlardan biri bile dursa, sistem çalışmaya devam eder.

Isıtma Sistemleri


Proje Ortalama

İstanbul -3°C 8°C

Dış hava

sıcaklık

aralığı

ºC h Oran

-1 ile -5 16 0,3%

3 ile -1 343 7%

7 ile 3 1.517 31%

11 ile 7 1.720 35%

15 ile11 1.335 27%

Süre

Isıtma Sistemleri

Yoğuşmalı Kaskatlarda Kapasite Kumandası

Isıtma Sistemleri


o Küçük boyutları ve düşük su hacmi ile, durma ve ışınım kayıpları sıfıra yakındır.

o Çok düşük yer ihtiyacı yaratır.

o Hermetik baca sistemleri mümkündür.

o Kolay taşınır ve monte edilir.

Isıtma Sistemleri


Isıtma Sistemleri


Isıtma Sistemleri Isıtma Sistemleri

Isı Pompaları

Elektrik Üretimi

Isı Pompası

Klasik Kazanlar

Verim

COP 3,5

Çevrim Verimi

%37

Yanma Verimi

%90

111 100

11

100 28

72

75

47

Primer

Enerji

Primer

Enerji

Yararlı

Enerji

%33 Primer Enerji Farkı

Isıtma Sistemleri

Isı Pompaları

Hava Su Toprak

Isıtma Sistemleri

Su Kaynaklı Isı Pompaları

Isıtma Sistemleri

Isıtma

Tesisatı

Semboller

Pompa

Küresel vana

Vana Emniyet ventili

Genleşme Tüpü

Check valf

Pislik tutucu Manometre Hidrometre

Termometre

Boşaltma

Üç yollu motorlu vana

İki yollu motorlu vana

Termostatik vana

Kilitli vana

Eşanjör

Daldırma tip termostat

Balans vanası Sürgülü vana

Basınç düşürücü

Dört yollu vana Membranlı vana

Su sayacı

Kompansatör

Kompresör

Fan Hava ayırıcı

Tortu ayırıcı

Genleşme deposu Pürjör

Isıtma gidiş

Isıtma dönüş

Kullanma soğuk suyu

Kullanma sıcak suyu

Sirkülasyon hattı

Önemli Komponentler

Pompalar

o Esas olarak bir sıvıyı, bir noktadan, bir diğerine taşıyan

makinalardır. o Taşınan sıvı miktarı: Debi o İki nokta arasındaki basınç farkı: Basma yüksekliği

o Pompa devreleri ana olarak 2 sınıfa ayrılır: o Açık: Hidroforlar o Kapalı: Sirkülasyon pompaları

o Isıtma ve soğutma tesisatlarında kullanılan pompalar,

sirkülasyon pompalarıdır.


Pompa Seçimi

o Doğru pompa seçimi için birçok fiziksel faktörün bilinmesi

gereklidir: o Akışkan özellikleri: Yoğunluk, sıcaklık, viskozite

o Sıvının debisi

o Pompa ile emiş noktası arası statik yükseklik

o Statik basma yüksekliği

o Emme hattı sürtünme kayıpları

o Basma hattı sürtünme kayıpları

o Akma basıncı

o Atmosfer basıncı


Pompa Seçimi

o Genel olarak sulu ısıtma tesisatlarında akışkanın,

başlangıç ve bitiş noktasındaki yoğunluk farkı ihmal edilecek boyuttadır.

o Viskozite farkı ise sürtünme kayıplarında etken olmaktadır.

o Örneğin: Başlangıç Bitiş

Sıcaklık C 10 50 70

Yoğunluk kg/m3 1.000 988 978

Viskozite Pa·s 1.307 547 404

%1,2

%58

%1,0

%26


Pompa Seçimi

o Birim zamanda taşınacak akışkan miktarı ise yapılacak işin

ısıl kapasitesi ile belirlenir.

Q = m·c· T

Q Isıl kapasite (kcal/h) m Debi (m3/h) c Özgül ısı (~1.000 kcal/kgK) T Sıcaklık farklı (K)


Pompalar – Basma Yüksekliği

Ps

Ps Statik yükseklik

Pd Sürtünme kayıpları

Pa Akma basıncı

Açık sistem

P = Ps + Pd + Pa


Pompalar – Basma Yüksekliği

Ps - Ps

Ps = 0

Ps = 0

Pd Sürtünme kayıpları

Kapalı sistem

P = Pd


Pompalar

Hs

H

Q

Açık sistem

Kapalı sistem

Hs

Çalışma noktası

Pompa Seçimi


Tasarım şartları

Q= 96.000 kcal/h

P= 4,2 mSS

T= 20K (70/50 C)

Q = m·c· T

m = Q/(c· T) =

= 4,8 m3/h

0,185 kW

Pompa Seçimi


En sık yapılan hata

m = 4,8 m3/h

P = 4,2 x 1,25 = 5,25 mSS

Sonuç:

- Daha fazla debi %19

- Daha fazla kayıp %33

- Daha fazla enerji %78

0,33 kW

Pompa Seçimi


En sık yapılan hata - 2

m = 4,8 m3/h

P = 4,2 x 1,25 = 5,25 mSS

Sonuç:

- Daha fazla debi %85

- Daha fazla kayıp %228

- Daha fazla enerji %105

0,38 kW


Vanalar

o Esas olarak iki amaçla kullanılır:

o Tesisat elemanlarını veya bölümlerini ayırma o Kontrol

o Kullanılan amaca göre farklı beklentileri karşılamalıdır:

o Basınç düşümü (direnç) o Açma/kapama süresi o Tasarım basıncı o Malzeme


Vanalar

o Ayırma amaçlı kullanılan vanalar genelde:

o Sürgülü vana o Küresel vana o Kelebek vana o Şiber vana (Genelde boşaltma amaçlı)

o Farklı gösterimler olsa da, tek bir sembol yeterli olabilir.


Kontrol Vanaları

o Tesisatın tamamı veya bölümlerine yönelik kullanılabilir.

o Kullanım amaçları

o İstenen işletme şartlarını sağlamak o Devreden çıkarmak veya devreye almak o İstenen debiyi sağlamak o Tesisat komponentlerinin güvenliğini sağlamak


Üç Yollu Vanalar

o İki amaçla kullanılabilir:

o Karıştırıcı – Farklı sıcaklıklardaki hatlardaki suyu karıştırarak,

ara sıcaklıkları sağlar. o Ayırıcı

– Su akışını bir hattan diğerine yönlendirir.


Üç Yollu Vanalar

Karıştırıcı Üç Yollu Vana

Karıştırıcı Üç Yollu Vanalar


Çıkış

C

Giriş

A

Giriş

B

A B C

100 0 100

75 25 100

50 50 100

25 75 100

0 100 100

Üç Yollu Vanalar


Dağıtıcı Üç Yollu Vana

Dağıtıcı Üç Yollu Vanalar


Çıkış

C

Giriş

A

Çıkış

B

A B C

100 0 100

100 25 75

100 50 50

100 75 25

100 100 0

Gaz Hacmi

(Azot)

Membran

(Butil Kauçuk) Su Hacmi

Ventil Genleşme Deposu


P1 P2 <

Vg1 Vg2 >

Gaz Hacmi

Su Hacmi

Vs1 Vs2 <

T1 T2 <


P1 P2 <

Değişken basınç nedeni ile bir deponun faydalı hacmi her tesisatta farklı olacaktır.

Üst basınç ile statik basınç arasındaki farkı ifade eden basınç faktörünün (df) çok küçük olduğu hallerde, deponun faydalı hacmi, toplam hacmine oranla çok küçük olacaktır.

Genleşme Deposu


df = Pe - Pö

Pe + 1 Pe Son basınç [bar] Emniyet ventili açma basıncının (PSV) 5 bar’dan düşük olduğu tesisatlarda PSV – 0,5 bar 5 bar’dan yüksek olduğu tesisatlarda PSV – (Psv / 10)

Pö Statik basınç + 0,2 [bar]

Genleşme Deposu Basınç Faktörü


Vn = Vf / df

Pst Statik basınç

df B

asın

ç fa

ktö

rü V

g De

po

hacm

i

Genleşme Deposu Nominal Hacmi



Genleşme Deposu

o Tam formül:

Vn = Vf ·

o Vf Faydalı hacim:

o Tesisattan genleşen suyun hacmi ve ön su hacminin toplamıdır.

Pe - Pst

Pe + 1


Genleşme Deposu

o Genleşen su hacmi:

o Tesisat 10 C’de doldurulur.

o Tesisatın çıkabileceği azami sıcaklığa kadar ısınabilir. Normal Su

Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160

Genleşme katsayısı % 0 0,13 0,37 0,72 1,15 1,66 2,24 2,88 3,58 4,34 4,74 5,15 6,03 6,96 7,96 9,03 10,2

%20 Antifrizli Su

Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160

Genleşme katsayısı % 0,07 0,26 0,54 0,9 1,33 1,83 2,37 2,95 3,57 4,23 4,92 —- 5,64 6,4 7,19 8,02 8,89 9,79

%34 Antifrizli Su

Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160

Genleşme katsayısı % 0,35 0,66 1,04 1,49 1,99 2,53 3,11 3,71 4,35 5,01 5,68 —- 6,39 7,11 7,85 8,62 9,41 10,2


Genleşme Deposu

o Ön su hacmi:

o Tesisatın toplam su hacminin %0,5’i kadar bir hacim önceden depoya eklenir.

o Amaç küçük kayıp ve kaçakların karşılanmasıdır.


Kullanma Suyu Boyleri Genleşme Deposu

Vn = Vb x

n x (PSV + 0,5) x (Po + 1,2)

100 x (P0 + 1) x (PSV – P0 – 0,7)

P0 Ön basınç = Alt basınç – (0,2 – 1,0) [bar] PSV Emniyet ventili ayar basıncı [bar] n Genleşme katsayını Vb Boyler hacmi [L]

Tesisat

Örnekleri

Tesisat

Sıcak Sulu Isıtma

Boru Çapı Seçimi

o Boruların (yani tesisatın) görevi, akışkanı üreteçten,

kullanım noktalarına getirmek ve ardından da tekrar üretece geri götürmektir.

o Doğru boyutlandırma, ısının taşınması sırasında en az basınç düşümüne imkan vermelidir.

o Bunun yanısıra, akış sesi de hacimlerin kullanımına uygun ses seviyesinin üstüne çıkmamalıdır.

Tesisat

Boru Çapı Seçimi

o Boru çapı seçim abakları, ısıl kapasite (veya debi), hız ve

basınç düşümü (genelde mmSS/m olarak) değerlerini içerir.

o Amaç doğru hacim için, doğru hızda ve doğru basınç düşümüne sahip çapı seçmektir.

o Genel kural olarak: Daha büyük çap, daha iyidir.

Tesisat

Boru Çapı Seçimi

o Örnek olarak: Kapasite: 50 kW yani 43.000 kcal/h Sıcaklık farkı: 20 K (Ör: 80/60 C)

Çap Hız

(m/s)

Basınç Düşümü

(mmSS/m)

3/4" 0,90 49

1” 0,55 14

1 1/4" 0,31 3,45

Tesisat

Tesisat

Boru Çapı Seçimi

o Boru çapları ısıtmada esas olarak 10 mmSS/m basınç

düşümünü geçmeyecek şekilde seçilir. o Tavsiye olarak konfor ısıtmasında en fazla

6 mmSS/m hedeflenmelidir.

o Akış hızları da benzer olarak 1 m/s’yi geçmeyecek şekilde seçilir.

o Tavsiye olarak konfor ısıtmasında 0,3 – 0,7 m/s aralığı hedeflenmelidir.

Tesisat

Boru Çapı Seçimi

o Boru çapı seçim tablolarında kullanılan sıcaklık farkı ( T)

önemlidir. o Eğer kullanılan tablo T = 20 K için ise, daha farklı

uygulamalarda dönüşüm yapılmalıdır.

Tesisat

Boru Çapı Seçimi

o Örneğin: Kapasite: 50 kW yani 21.500 kcal/h Sıcaklık farkı: 20 K (Ör: 80/60 C) Seçilen çap: 1 1/4“ Sıcaklık farkı: 10 K (Ör: 55/45 C) Seçilen çap: 1 1/2“

Debi: Q = m·c· T m = 21.500 / (20· 1.000) = 1,075 m3/h Debi: Q = m·c· T m = 21.500 / (10· 1.000) = 2,15 m3/h

Sıcak Sulu Isıtma

Tesisat

Tesisat

Tesisat

Boyler Öncelikli Sistem

Tesisat


o Sadece tek tip kullanımın olduğu tesisatlarda düşünülmelidir (örneğin bir villa).

o Isıtma sistemi ya bina ısıtmasına, ya da kullanma suyu ısıtmasına yönelik çalışır.

o Isı üretecinin, sadece en büyük kapasitede seçilmesi yeterlidir.

o Örneğin

Kullanma suyu kapasitesi 24 kW

Isıtma kapasitesi 16 kW

O zaman cihaz kapasitesi 24 kW

Tesisat


o Boylerde ihtiyaç doğduğu anda sistem bina ısıtmasını kapatarak, boylere çalışır.

o Hava ile ısıtma yapılan binalarda, bina ataletine yüklenen ısı çok fazla olamadığı için boyler çalışması sırasında binanın soğuması mümkündür. Bu nedenle tavsiye edilmez.

Tesisat

Kullanma Sıcak Suyu

Isıtması

Kullanma Sıcak Suyu Isıtması

o Konut ve otellerde, her gün kişi başına 40 L ile 120 L arasında değişen miktarlarda kullanma sıcak suyu ihtiyacı vardır.

o Ofislerde bu ihtiyaç 20 – 30 L/gün mertebesindedir.

o Kullanma suyu farklı sıcaklıklarda istenebilir:

o El yıkama ve banyo: 40 – 50 C

o Mutfak: 60 C

o Genelde 45 veya 60 C ayar sıcaklığı vardır.


Kullanma Sıcak Suyu Isıtma Sistemleri

o Hazırlama süresine bağlı:

o Anlık su ısıtıcılar o Depolu su ısıtıcılar

o Yakıta bağlı: o Gaz/sıvı yakıtlı sistemler o Elektrikli sistemler

o Depolu ısıtıcılarda, ısıtıcının yerine bağlı: o Boylerler: Entegre eşanjörlü o Eşanjör ve akümülatör tanklı sistemler


Ani Isıtıcılar

o Şofbenler

o Bacalı

o Hermetik

o Elektrikli su ısıtıcılar


Eşanjör ve akümülatör tank sistemleri

Akümülatör Tank

Eşanjör


Boylerler

Boyler


Boylerler


Güneş Enerjisi Sistemleri


Güneş Enerjisi

Aktif Sistemler Pasif Sistemler

Elektrik Üretimi

Isı Üretimi

Düşük Sıcaklık

Kullanma Suyu

Havuz

Isıtmaya Destek

Yüksek Sıcaklık


Güneş Enerjisi Sistemleri


• Güneş Enerjisi Sistemleri


Güneş Enerjisi Kollektörleri

o Düzlemsel kollektörler

o Absorber yüzeyleri: – Çok yüksek verimli: Tinox kaplamalı, hermetik – Yüksek verimli: Siyah krom – Orta verimli: Siyah boya

o Hava geçirgenliği:

– Hermetik – Nefes alan


- Solar cam geçirgenliği t

- Absorber yüzeyi absorpsiyon oranı a

- Absorber yüzeyi emisyon oranı e

Konveksiyon

Işınım

Camdan yansıma

Konveksiyon ve radyasyon kayıpları

Camdan geçen

Absorbe edilen

Absorber yüzeyden radyasyon kayıpları

Yalıtım kayıpları

Tesisat kayıpları

Radyasyon




o Vakum borulu kollektörler

o Absorber yüzeyleri: – Tinox – Alüminyum nitrat – Siyah boya

o Çalışma mantığı – U borulu – Buhar borulu (Heat-Pipe)



U borulu:

Tesisat suyu, her vakum borunun içinde düşey yönde hareket ederken ısınır.



Heat-Pipe:

Vakum boruların içindeki çok küçük miktardaki su/alkol karışımı, güneşten gelen ısı ile buharlaşıp, boruların üstündeki kollektörde dolaşan tesisat suyuna enerji verir.

Bu arada kendisi de yoğuşarak tekrar vakum borunun alt kısmına hareket eder.


• Güneş Enerjisi Sistemleri


Kullanma sıcak suyu sisteminden beklenenler

o İhtiyaca uygun hızda ısıtma o Çok yüksek ve garantili hijyen

o Kaplamalar o Lejyonella hastalığı

o Korozyon dayanımı o Anotlar

o Uzun ömür


Kullanma sıcak suyu kapasitesi

o Pik yüke göre

o Ör: Spor salonları

o Sürekli kullanıma göre

o Sabit yük (Sanayi)

o Değişken yük (Konutlar, oteller, ofisler vb.)


Kullanma sıcak suyu hesabı

o Sıcaklık: 45 C, 60 C, ?

o Kullanım miktarı ve süresi:

1.000 L/gün, 1.000 L/h, 10 L/dak, ?

o Kullanım tipi (hazırlama süresi):

o Pik yük

o Sürekli yük

o Sabit yük



o Pik yük

o Gün içinde belirli zamanlarda oluşan ve belirli bir süre devam eden tek bir kapasitedir.

o Örneğin:

Bir spor salonunda her akşam saat 19:30 ile 23:30 arasında 6.000 L su (60 C) kullanılmaktadır.

O zaman bu su, saat 19:30’a kadar herhangi bir zamanda hazırlanabilir.

Ya da bu suyun bir kısmı, 19:30’a kadar, kalanı ise 19:30 ile 23:30 arasında hazırlanabilir.



o Pik yük

o Önceden hazırlama:

- Sabah 07:30 ile 19:30 arasında hazırlık

- 12 h hazırlık süresi

6.000 / 12 = 500 L/h ısıtma kapasitesi

- Soğuk su sıcaklığı 15 C ise T = 60 – 15 = 45 K

- Q = 0,5·1.000·45 = 22.500 kcal/h

- Tüm su önceden hazırlanacağı için

depolama hacmi 6.000 L’dir.



o Pik yük

o Önceden ve kullanıma paralel hazırlama:

- Depolama hacmi 3.000 L olarak, kullanım anına kadar sadece 3.000 L su hazırlanacaktır.

- 12 h hazırlık süresi

3.000 / 12 = 250 L/h ve 11.250 kcal/h ısıtma

- Kullanım süresi 4 h (19:30 – 22:30 arası)

3.000 / 4 = 750 L/h ısıtma kapasitesi

- Q = 0,75·1.000·45 = 33.750 kcal/h



o Sürekli Yük

o Değişken de olsa gün boyunca devam eden kullanımlardır.

o Apartmanlar ve oteller en iyi örnekleridir.



o Sürekli Yük

o Farklı hesap yöntemleri ile kapasite belirlenebilir.

o Kişi başı günlük sıcak su tüketim miktarı iyi bir yöntemdir.

o Örneğin:

- 80 kişinin yaşayabileceği bir apartman

- Kişi başı 100 L/gün sıcak su tüketecekse

- Günde 8.000 L sıcak su hazırlanacaktır.

- Eş kullanım faktörü düşünülmelidir .



o Sürekli Yük

- Günde 8.000 L sıcak su hazırlanacaktır.

- Gün boyunca yük olacaktır demek ki belirli bir depolama hacmi gereklidir.

- Seçim: %25 depolama 2.000 L hazır su

- Her 1.000 L’lik boyler, ~100 kW güç üretebilir.

100·860 = 86.000

86.000 / (45·1.000) = 1,91 m3/h

Saatte 1.900 L su hazırlanabilir.



o Sürekli Yük

- Gün boyunca her an 2.000 L hazır sıcak su ve her saatte 3.800 L yeni su hazırlama imkanı vardır.



o Sabit Yük

o Genelde imalat sanayinde karşılaşılır.

o Belirli makinalar çalıştığı sürece ihtiyaç olan sıcak su miktarıdır.

o Tüm gün olabildiği gibi, gün içinde sadece belli anlarda (pik yük) olabilir.

o Saatlik kapasiteyi veren bir su ısıtma sistemi yeterlidir.

o Su ısıtma anlık olacağı için depolama zorunlu değildir.



o Tavsiye edilen hesap değerleri:

o Standart konutlar: 30 – 50 L/gün·kişi

o Lüks konutlar: 45 – 100 L/gün·kişi

o Oteller:

– Duşlu oda 50 – 100 L/gün·kişi

– Küvetli oda 200 – 300 L/gün·kişi




o Oteller için boyler hacmi

– Standart (2 – 3 yıldız) 500 L / 20 Oda

– Lüks (4 – 5 yıldız) 1.000 L / 20 Oda

o Konutlar için boyler hacmi

– Standart 500 L / 10 Daire

– Lüks 1.000 L / 10 Daire




o Duş:

Ekonomik 50 L / Kullanım – 6 dak

Lüks 180 L / Kullanım – 10 dak

o Küvet:

Küçük (100 L) 100 L / Kullanım – 15 dak

Büyük (180 L) 250 L / Kullanım – 20 dak




o Eş kullanım faktörü kullanıcı sayısı ve kullanım noktası arttıkça düşer.

o Örneğin

1 dairede 1,15 iken

10 dairede 0,47 ve

50 dairede 0,32’ye düşer.

o Yani 10 dairede, tüm kullanım noktalarının tüketimlerinin toplamının %47’si yük olarak alınır.


Sorularınız

…Teşekkürler

isıtma -...

Documents