1

BÖLÜM

ISI KAYBI HESABI ÖRNEĞİ

AMAÇ

Isı kaybı hesabı yapabilme.

2

5.ISI KAYBININ HESAPLANMASI

5.1. Isı Kaybı Hesap Örneği

Aşağıda mimari projesi verilen 5. kat 512 no’lu salon için ısı kaybı hesabı şöyle yapılır:

Şekil 5.1. Örnek daire (Mimari Proje)

Binanın yapıldığı il: Eskişehir (Dış Sıcaklık -12 0C)

3

Çizelge 5.1. Yerlerine Göre Isı Hesabında Kullanılacak Dış Sıcaklık Değerleri

Merkez

Sıcaklık 0C

Merkez Sıcaklık 0C

Merkez Sıcaklık 0C

Merkez Sıcaklık 0C

Ermenek -9 GÜMÜŞHANE -12 Kadıköy -3 R Kızıltepe -6

Eruh -6 Gündoğmuş -3R Kadınhan -12 Kiğı -18

ERZİNCAN -18 Güney -6 Kağızman -24 Kilis -6

ERZURUM -21 Gürpınar -18 Kadirli -3R Kiraz -3

Eskipazar -15 Gürün -15 KAHRAMANMARAŞ -9 Koçarlı -3R

ESKİŞEHİR -12 Hacıbektaş -12 Kahta 9R KONYA -12

Hesabı yapılacak oda: Salon (22oC)

Çizelge 5.2 Tesisat Projelerinde Kullanılan İç Hava Sıcaklıkları

Isıtılacak Hacmin Adı Sıcaklığı 0C Isıtılacak Hacmin Adı Sıcaklığı

0C

1- KONUTLAR 5- FABRİKA YAPILARI

Oturma odası ( salonlar ) 22 Ağır iş yapan atölye ve montaj yeri 15

Yatak odası 20 Hafif iş yapan atölyeler 18

Antre, WC, Mutfak 18 Kadın işçilerin çalıştığı örgü, biçki ve dikiş

atölyeleri

20

Banyo 26 6- CEZA ve TUTUKEVİ

Merdiven 10 Tek odalar, yatak odaları 20

2- İŞ ve İDARE

BİNALARI

Hafif iş atölyesi ve koğuş 18

Berber, Terzi dükkânı 20 Banyo, duş, soyunma hacimleri 26

Lokanta, Otel ve pansiyon odası 20 WC 15

Hesabı yapılacak dairede seçilen odanın dış ve iç duvarları için malzeme cinsi ve

kalınlıkları aşağıdaki gibidir:

DIŞ DUVAR

dn

n

i

dd

U

1...

11

1

1

4

Şekil 5.2. Yüzeysel ısı taşınım dirençleri

İÇ DUVAR

dn

n

i

dd

U

1...

11

1

1

5

Çizelge5.3.Çeşitli Malzemelerin Isı İletim Katsayıları

7.3

Gaz beton duvar blokları ile

duvarlar( TS 453’e uygun )

7.3.1 Normal derz kalınlığında ve

normal harçla yerleştirilmiş

bloklarla duvarlar

400

500

600

700

800

0.20

0.22

0.24

0.27

0.29

5–10

5–10

5–10

5–10

5–10

4 Sıvalar, şaplar ve diğer harç

tabakaları

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

Kireç harcı, kireç-çimento harcı

Çimento harcı

Alçı harcı, kireçli alçı harcı

Yalnız alçı kullanılarak

yapılmış sıva

Alçı harçlı şap

Çimento harçlı şap

1800

2000

1400

1200

2000

2000

0.87

1,4

0,7

0,35

1,2

1,4

15-35

15-35

10

10

15-35

15-35

5.2. Isı Kaybı Hesabı Çizelgesinin Doldurulması

Hesaba başlamadan önce oda numarası ve oda adı ve odanın sıcaklığı çizelgeye yazılır.

512 SALON 22 0C

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.

Çizelge 5.3. Isı Kaybı Hesabında Yapı Bileşenleri İçin Kullanılan Semboller

Sembol Anlam

TP Tek Pencere

ÇP Çift Pencere

ÇCP Çift Camlı Pencere

DK Dış Kapı

İK İç Kapı

BK Balkon Kapısı

BDD Bitişik Dış Duvar

KD Komşu Duvar

DD Dış Duvar

Ko Kolon

Ki Kiriş

BP Beton Perde

TBP Toprak Temaslı Beton Perde

İD İç Duvar

Ta Tavan

TS 704, TS 705’e uygun dolu veya

düşey delikli tuğlalarla duvarlar

1200 0.50 5-10

1400 0.58 5-10

1600 0.68 5-10

1800 0.81 5-10

2000 0.96 5-10

6

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: (2.6)

11.SÜTUN: Salon 22 0C – dış sıcaklık Eskişehir ili için – 12

0C

∆T= 22-(-12) = 34 0C yazılır.

12.SÜTUN: 9, 10, 11. sütunların çarpımı yazılır. Bu zamsız 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

PLASTİK (PVC) PENCERELER

Basit tek camlı pencere (TP) ve dış kapı (DK) 5.0

Özel birleştirilmiş çift camlı pencere (ÇCP) 2,6

7

9… HESABA GİREN NET DUVAR ALANI YAZILIR

12.4 – 2.52 = 9.88 m2

10… Dış duvarın ısı geçirgenlik katsayısı önceden hesaplanmıştı.

Bu değer yazılır…1.03 W/ m2K

11… SICAKLIK FARKI… 34 0C

12… Q= A.U.∆T= 9,88. 1,03. 34=346 W

Mutfak, yatak odası ve antre yönündeki alanlar içinde bu hesaplamalar yapıldıktan sonra

toparlanarak artırımsız ısı kaybı bulunur…1218 W

ARTIRIMLAR ( ZAMLAR)

Z= 1+%ZD + % Zw+%Zh

13.SÜTUN (ZD): Tesisat konutta olduğundan, sistem sürekli çalışmakta ve yalnız

geceleri ateş azaltılmaktadır.

%7 Zam verilir.

Çizelge 5.4.Birleştirilmiş Artırım Katsayısı (ZD)

1. İşletme: Tesisat sürekli çalışmakta yalnız geceleri ateş azaltılmaktadır.(Genellikle Konutlar)

İşletme Durumu

D W/ m2 K

0.12-0.34 0.35-0.80 0.81-1.73 > 1.74

% Z D

1. İşletme 7 7 7 7

2. İşletme 20 15 15 15

3. İşletme 30 25 20 15

8

Çizelge 5.5. Kat Yükseklik Artırım Kat sayısı (Zw)

14.SÜTUN (Zw): 7 katlı binanın 5. katındaki bu mahal için %5 zam verilir.

15.SÜTUN (ZH): Oda kuzey yönünde olduğundan %5 zam verilir.

Çizelge 5.6. Yön Artırım Çizelgesi ZH

YÖN G GB B KB K KD D GD

%ZH -5 -5 0 5 5 5 0 -5

16.SÜTUN (Z):

Z= 1+0,07+0,05+0,05

Z= 1,17

ARTIRIMLARLA ISI KAYBI: 1218x 1,17 = 1425

5.3. Hava Sızıntısı ( Enfiltrasyon ) İçin Gerekli Isı Gereksinimi( Qs )

Q S = eTZRHal)(6.3

1 ( W)

Formülü ile hesaplanır.

Denklem sembollerinin anlamları aşağıdaki gibidir;

a: Sızdırganlık katsayısı ( m3/h)

l: Pencere veya kapının açılan kısımlarının uzunluğu(m)

R: Oda durum katsayısı,

H: Bina durum katsayısı (kj/m3K)

∆T: İç ve dış sıcaklıklar arsındaki fark (K)

Ze: Her iki dış duvarında pencere olan odalar için 1.2, diğer odalar için 1.0 alınan

katsayılardır.

Kat

Artırım

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0% 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 4.3.2.1 5.4.3.2.1

5% 4. 4. 5.4. 5.4. 5.4. 6.5.4 6.5.4 6.5.4 6.5.4 6.5.4 7.6.5 8.7.6

10% 5. 6. 6. 7.6. 8.7. 9.8.7 9.8.7 9.8.7 9.8.7 10.9.8 11.10.9

15% 7. 8. 9. 10. 10. 11.10. 12.11.10 13.12.11. 14.13.12.

20% 11 12 13 14 15

9

a Sızdırganlık katsayısı:

Çizege 5.7. Kapı ve Pencerelerin Sızdırganlık Katsayıları: a

Malzeme Pencere veya kapı şekli a (m3/mh)

Ahşap Çerçeve Tek Pencere 3.0

Çift Camlı Pencere 2.5

Çift Pencere 2.0

Plastik Çerçeve Tek veya Çift Camlı

Pencere

2.0

Çift Pencere 1.5

Çelik veya Metal Çerçeve Çift Camlı Pencere 1.5

Çift Pencere 1.2

İç Kapılar Eşiksiz Kapılar 40.0

Eşikli Kapılar 15.0

Dış Kapılar Aynen Pencere Gibi Hesaplanır.

a: Çift camlı plastik çerçeve 2 alınır.

Pencere ölçüleri bilinmiyorsa aşağıdaki çizelge yardımı ile hesaplanır.

Çizelge 5.8. Pencerelerin Açılan Kısımlarının Uzunluğunu Yaklaşık Olarak Belirleyen Çizelge

Yapının Şekli Pencere veya

kapının yüksekliği A

W

Muhtelif çok kanatlı

pencereler

0.50 7.20 0.63 6.20 0.75 5.30 0.88 4.90 1.00 4.50 1.25 4.10 1.30 3.94 1.50 3.70 2.00 3.30 2.50 3.00

İki kanatlı kapı Tek kanatlı kapı

2.50 3.30

2.10 2.60

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

10

L2= 9m

Çizelge 5.9. Oda Durum Katsayısı, R

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 1.72 alındı.

Çizelge 5.10. Bina Durum Katsayısı H

Bina Durumu Katsayısı

Bölgenin Durumu

Binanın

Durumu

Bitişik Nizam Ayrık Nizam

Normal Bölge

Mahfuz 1,00 1,42

Serbest 1,72 2,43

Çok Serbest 2,51 3,52

İç Kapı ADP (Dış pencere alanı) R

AİK (İç kapı alanı)

Tahta veya

Plastik çerçeve

Aralıklı ADP / AİK < 3 0.9

Aralıksız ADP / AİK < 1.5 0.9

Çelik veya

Metal çerçeve

Aralıklı ADP / AİK < 6 0.9

Aralıksız ADP / AİK < 2.5 0.9

Tahta veya

Plastik çerçeve

Aralıklı 3 < ADP / AİK < 9 0.7

Aralıksız 1.5 < ADP / AİK < 3 0.7

Çelik veya

Metal çerçeve

Aralıklı 6 < ADP / AİK < 20 0.7

Aralıksız 2.5 < ADP / AİK < 6 0.7

11

Ze DEĞERİ

Her iki dış duvarında pencere olduğundan Ze değeri 1.2 alındı.

∆T SICAKLIK FARKI

∆T= Ti – Td = 22-(-12)=34 0C

Q S = eTZRHal)(6.3

1 ( W )

= 6.3

1 ( 2. 15,8 . 0,9 . 1,72 . 34 . 1,2 )

= 555 W

17. SATIR

Toplam ısı gereksinimi yazılır.

Qh= Q+ Qs

= 14345 + 555

= 1989 W

Hesaplamalardan sonra tesisat kat projesi çizilir

12

Şekil 5.3. Hesabı yapılan örnek daire projesi

13

BÖLÜM

ISITICILARIN BELİRLENMESİ VE

YERLEŞTİRİLMESİ

AMAÇ

Isıtıcı ve radyatörlerin hesaplanması.

14

6. ISITICILARIN BELİRLENMESİ VE YERLEŞTİRİLMESİ

Odanın ısı yükünün belirlenmesinden sonra, müşterinin de isteği dikkate alınarak

radyatör tipi veya soba tipi belirlenir.

Odaya konulacak radyatör miktarı;

Radyatör Miktarı= Odanın Isı İhtiyacı / Radyatörün Birim Isı Değeri

İfadesiyle hesaplanır.

1. Dökme Dilimli Radyatörler

a) Dökme dilimli kolonlu radyatörler b) Dökme dilimli perkolon radyatörler

c) Dökme dilimli ridem radyatörler 2. Dilimli Çelik Radyatör

3.Panel Radyatörler 4. Banyopan

Şekil 6.1. Radyatör çeşitleri

15

6.1. Radyatör Ve Donanım Seçimi Çizelgesinin Doldurulması

Çizelge 6.1. Radyatör ve Donanım Seçim Çizelgesi

16

1.SÜTUN: Odanın nosu yazılır_______(512)

2.SÜTUN: Odanın adı yazılır_________(SALON)

3.SÜTUN: Odanın sıcaklığı yazılır_____(22 ºC)

4.SÜTUN: Odanın hacmi yazılır ______(m³)

5.SÜTUN: Odanın hesap edilen ısı kaybı yazılır(W)___(1989 W)

6. 2. Radyatör Seçiminin Yapılması

6.SÜTUN: Radyatörlerin birim verimi sütununda radyatör verimi hesaplanırken

firmaların verdikleri kataloglardan faydalanılır.

Örnek olarak Demirdöküm firmasının dökme dilimli kolonlu radyatörü seçilmiştir.

Katalogun kullanımında tesisattaki su sıcaklığından (Gidiş ºC/ Dönüş ºC) ve oda sıcaklığından

(ºC) yararlanılır. Katalogda aranan tip radyatörün bir diliminin bir saatte verebileceği enerji

miktarı bulunmaktadır.

Örnekte, tesisat(90/70) lik sisteme göre çalışmakta ve 512 nolu salon 22 ºC tır.

Çizelge 6.2. Ortalama Su Sıcaklığında Bir Dilim Radyatörün Isı Gücü

Şekil 2. Radyatör dilim kesiti

4/65 (144/500) Radyatör tipi seçilmiştir. Birim verimi 114 W’tır. Aynı binada farklı

radyatör tipleri kullanılabildiğinden bunun için 9, 10, 11, 12 sütunlar ayrılmıştır.

Seçilen 114 W 1 dilimin verebileceği ısı miktarıdır. Şayet panel radyatör kullanılacaksa

bulunan rakam seçilen radyatörün 1 m² sinin vereceği ısıyı belirtir ve 7 sütun kullanılır.

8. SÜTUN: Bu sütun 9. sütundan sonra hesaplanır.

17

9. SÜTUN: Radyatörlerin cinsi örnek için 4/65 (144/500) tipinde radyatör seçilmişti

512 nolu salonun ısı kaybı 1980 w tır. Birim radyatörün ısıl gücü 114 w tır.

Radyatör Miktarı= 114

1989=17,44 değeri bulunur.

O halde odanın ısı ihtiyacını karşılamak ancak 18 dilim radyatör karşılayacaktır.

8. SÜTUN: Radyatörlerin verimi yazılır. Hesaplanan radyatör dilim sayısının

toplamının verebileceği ısı miktarı hesaplanır. Örnek için;

1 dilim 118 W ve 18 dilim kullanılacaktı.

18 x 114= 2052 W değeri bulunur.

Bu durum 1989W ısı kaybı olan odaya 2052 W lık radyatör yerleştirileceği sonucunu

çıkarır.

Çizelge 6.3. Radyatör ve Donanım Seçimi Çizelgesi

13.SÜTUN: Radyatör grubu sütunudur. Örneğimizde 18 dilim radyatör için 2 grup

belirlenmiştir iki grup radyatör iki cam altına konulabilir.

14.SÜTUN: Radyatör konsolu sütunudur. Her gruba 2 konsol hesabıyla toplam 4

konsol belirlenmiştir.

15.SÜTUN: Radyatör kelepçesi sütunudur. Her gruba 1 kelepçe hesabıyla toplam iki

kelepçe belirlenmiştir.

16, 17, 18 SÜTUNLAR: Radyatör vanası sütunudur ½” vanadan 2 adet kullanılmıştır.

19, 20, 21 SÜTUNLAR: Rekor sütunudur ½” rekordan 2 adet kullanılacaktır.

6.3. Radyatörlerin Yerleştirilmesi

Radyatörlerin konulacağı duvar, mutlaka yalıtılmalı, radyatörlerin yerden yüksekliği en

az 7 cm, duvardan uzaklığı en az 4 cm olacak şekilde monte edilmelidir.

Radyatör verimi yerleştirme biçimi ile birlikte, radyatörün niş ile kapanma şekline de

bağlıdır. Radyatörün niş ile kapatılması %5 ile %25 arasında verim düşüklüğüne neden olabilir.

Ancak, dekoratif nedenlerle kapatılması isteniyorsa alttan soğuk havanın girmesine ve

üstten sıcak havanın çıkmasına izin verecek şekil düşünülmelidir. Bunun dışında radyatör önüne

perde, dolap, masa vb. eşyaların konulmamasına dikkat edilmelidir. Aşağıdaki şekillerde niş

ebadının ve şeklinin radyatör verimine etkileri verilmiştir.

18

Şekil 6.3. Radyatörlerin yerleştirilmesi ve niş ebadının radyatör verimine etkisi

Hem mimari hem de teknik açıdan radyatörlerin yerleştirilebileceği en uygun yer olarak

pencere altlarındaki duvar önerilir. Pencere altlarındaki mevcut duvar yüksekliğine uygun

19

radyatör seçilir. Bu nedenle mimarın pencere altlarındaki döşemeden yüksekliği belirlenirken

standart radyatör tiplerini göz önüne alması gerekir.

Radyatör arkaları bina yalıtımında yalıtım yapılmamışsa radyatör arkasına ısı yansıtıcılı

dış yüzeyle kaplı olan bir yalıtım malzemesi konulmalıdır. Bu yalıtım malzemesi yerleştirilirken,

radyatör ile levha arasındaki uzaklığın en az 4 cm olmasına dikkat edilmelidir.

Odanın sıcaklık farkının en fazla olduğu yer, radyatör arkasındaki duvar olduğundan

birim alan başına en fazla kayıp burada olacaktır. İşte bu nedenle bu noktada yalıtım önemlidir.

Isı kaybını önemli ölçüde azaltır.

Radyatörlerin banyo gibi ıslak hacimlerde ve mutfak gibi mahallerde yerden yukarıya

konulması durumunda radyatör ısı gücünün % 10 azalacağının hesaba dâhil edilmesi uygun

olacaktır.

ÖDEV:

Örnek projedeki 511 Nolu mutfak için radyatör seçimini yapınız.

20

BÖLÜM

KAZANLAR, KAZAN DAİRESİ VE

GENLEŞME DEPOLARI

AMAÇ

Kazan ve genleşme depoları seçimi yapabilme.

21

7. KAZANLAR

7.1. Kazanlar, Kazan Dairesi ve Kazan Seçimi

7.1.1. Kazanların Sınıflandırılması

1.Kazan İmalatında Kullanılan Malzemeye Göre

a) Dökme dilimli kazanlar

b) Çelik kazanlar

2. Kazan Ocak Tipi, Tasarım Şekli ve Gazın Ocak Dışına Atılışına Göre

a) Tam yanışlı kazanlar

b) Alttan yanışlı kazanlar

3. Kullanılan Yakıtın Cinsine Göre

a) Gaz yakıtlı kazanlar (Doğalgaz, LPG)

b) Sıvı yakıtlı kazanlar (Motorin, Fuel-oil)

c) Katı yakıtlı kazanlar (Kömür)

4.Yanma Odası Basıncına Göre

a) Karşı basınçlı kazanlar (Ters basınçlı)

b) Karşı basınçsız kazanlar

5. Isıtıcı Akışkanın Cinsine Göre

a) Sıcak sulu kazanlar

b) Kızgın sulu kazanlar

c) Alçak basınçlı buhar kazanları

d) Yüksek basınçlı buhar kazanları

6. Kazanın Yapısal Tasarımı Açısından

a) Alev borulu kazanlar

b) Alev duman borulu kazanlar

c) Duman borulu kazanlar

d) Su borulu kazanlar

e) Radyasyon kazanları

7. Kazan Şekline Göre

a) Yarım silindirik kazanlar

b) Yatık konumlu tam silindirik kazanlar

c) Dik konumlu tam silindirik kazanlar

d) Prizmatik paket kazanlar

22

7.1.2. Kazan Dairesinin Yerleştirilmesi

16 Ocak 1985 tarih ve 186637 sayılı Resmi Gazetede yayınlanan yönetmeliğe göre,

kazan kenarlarının duvardan veya duvara monte edilmiş cihazlardan uzaklığı en az 70 cm, iki

kazan arasındaki uzaklık en az 40 cm olmalıdır. Kazan dairesinin yüksekliği kazan üzerinde yer

alacak ekipmanların gerektiğinde tamir ve bakımının yapılmasında zorluk çıkarmaması için en

yüksek kazan aksesuarının üzerinde, en az bir metrelik bir serbest mesafe bulunmalıdır. Kazanın

çeşitli yönlerden bırakılacak mesafenin kazanın ‘L’ uzunluğu cinsinden boyutları iki ve üç

kazana ilişkin yerleştirme şemalarının verildiği düzenlemeler aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.

Tek kazan olması durumunda, kazan kenarının duvarlardan uzaklığı için iki kazanın

kazan dairesine yerleştirilme şekli esas alınır.

Şekil 7.1. İki kazanın kazan dairesine yerleştirilmesi

Şekil 7.2. Üç kazanın kazan dairesine yerleştirilmesi

Bacalar duman geçişine kolaylık sağlamak ve ısı transferini azaltmak için iç ve dış

kısmı sıvalı olmalıdır. Ayrıca baca çıkışlarının komşu binalardan en az 6 m uzakta ve bina

23

mahyasının en az 80 cm üzerinde olmalıdır. Baca yapımında yön değişiminden kaçınılmalı,

mutlaka yön değişimi gerekiyorsa en az % 60 eğimli olmalıdır.

Kazan dairelerinde yanma için gerekli temiz havanın girebilmesi için zemin düzeyinde

ve baca kesitinin en az % 50’si kadar kesitte bir temiz hava girişiyle dış havaya bağlanmalıdır.

Kazan dairesinin içerisinde toplanabilecek pis havanın atılması için baca kesitinin en az % 20’si

kadar kesitte ve kazan dairesinin tavan düzeyinde bir pis hava bacası bulunmalıdır.

7.2. Kazan Kapasitesi Ve Isıtma Yüzeyi Hesabı

Sıvı yakıtlı (motorin, fuel-oil) ve doğalgaz kazanlarında kazan kapasitesi ısıl kapasite

olarak tanımlanır.

Bu durumda kazan kapasitesi şöyle hesaplanır.

QK

=Qh( 1+ Z R

)

Bu ifadedeki sembollerin anlamları aşağıdaki gibidir:

QK

: Kazan kapasitesi (W)

Qh: Isıtıcıların toplam ısı kapasiteleri (W)

Z R: Isı yükü artırım katsayısı,

Z R Katsayısı için üç durum tanımlanmıştır:

1. Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, sıcak hacimlerden geçiyor ve

Kolonlar duvarın iç yüzeylerinde bulunuyorsa , Z R: 0,05 alınır.

2. Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden geçiyor

ve kolonlar duvarın iç yüzeyinde bulunuyorsa, Z R: 0,10 alınır.

3. Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden veya

kanallardan, kolonlar ise tesisat bacalarından geçiyorsa; Z R: 0,15 alınır.

Kömürlü tip kazanlarda kazan kapasitesi, ısıtma yüzeyi ile tanımlanmaktadır. Kömürlü

kazanlarda ısıtma yüzeyi hesabında ‘Qh’ ısıtıcıların toplam ısı kapasiteleri değeri esas alınır.

Sistemde tek kazan kullanılacaksa ( DIN 4701 ‘e göre ) kazan yüzeyi hesabında şu

formül kullanılır:

AK=

Kk

Qh (1+ Z R

)

AK: Kazanın metrekare cinsinden alanı (m²)

Kk: Kazanın birim ısıtma yüzeyine düşen ısıl gücü (W/ m²)

Kk değeri için;

Sıvı yakıt kullanılması durumunda, 90/70 sıcak su kazanı için Kk= 9300 W/ m²

Linyit kullanılması durumunda 90/70 sıcak su kazanı için Kk= 7000 W/ m²

Değerleri alınacaktır.

Hesap sonucu kazan ısıtma yüzeyi kesirli çıkarsa bir üst tam sayıya yükseltilir.

24

7.3. Kazan Seçimi İçin Örnek

Bir binanın toplam ısı ihtiyacı 198000 W ise buna karşılık gelen kazan seçimini

yapalım:

Binanın ısı ihtiyacı: 198000 W

Kazan kapasitesi QK

:

QK

=Qh( 1+ Z R

)

Z R= 0,10 Ana dağıtım ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden

geçiyor ve kolonlar duvarların iç yüzeyinde bulunmaktadır

Z R= 0,10 alınır.

QK

=Qh( 1+ Z R

)

QK

= 198000(1+0,10)

QK

=198000 . 1,1 = 217800 W

Çizelge 7.1. Teknik Özellikler

Firma katalogundan MD7 kazan seçilmiştir.

7.4. Genleşme Depoları ve Güvenlik Boruları

Sıcak sulu ısıtma sistemlerinde 90/70 ortalama su sıcaklığı 80 ºC dir. Şehir şebekesi

suyu da 10 ºC civarındadır. Su 10 ºC dan 80 ºC sıcaklığa ısıtıldığında suyun özgül hacmi

yaklaşık % 3 oranında bir değişim gösterir.

Suyun yoğunluk ve özgül hacmin sıcaklıkla değişimi aşağıdaki çizelgede gösterilmiştir.

Kazan

Tipi

Dilim

Sayısı

Güç Kazan

Gaz

Kısmı

Direnci

(mmSS)

Su

Gidiş-

Dönüş

(mm)

Baca

Bağlantısı

(Dış Çap)

(Ø mm)

Boyutlar Yaklaşık

Boş

Ağırlık

(kg)

Yaklaşık

Su

Hacmi

(lt)

Doğalgaz ve Motorin Fuel Oil

No:5

Kcal/h kw Kcal/h kw Gen

(mm)

Yük

(mm)

Der

(mm)

MN5 5 54000 63 - 2.0 42 150 620 1270 716 325 39

MN6 6 69000 80 - 4.1 42 150 320 1270 826 375 48

MD4 4 90000 105 - - 6.0 65 203 845 1165 815 430 65

MD5 5 124000 144 - - 7.0 65 203 845 1165 945 510 78

MD6 6 158000 184 103000 120 10.0 65 203 845 1165 1075 590 92

MD7 7 192000 223 125000 145 15.0 65 203 845 1165 1205 670 105

MD8 8 225000 262 147000 171 23.0 65 203 845 1165 1335 750 119

MD9 9 258000 300 169000 197 33.0 65 203 845 1165 1465 830 132

MK8 8 275000 320 193000 224 9.0 100 250 1122 1553 1414 1551 219

MK9 9 325000 378 244000 284 12.7 100 250 1122 1553 1542 1710 247

MK10 10 375000 436 281000 327 16.4 100 250 1122 1553 1670 1868 275

MK11 11 425000 494 318000 370 21.1 100 250 1122 1553 1798 2049 302

MK12 12 475000 552 355000 413 26.3 100 250 1122 1553 1926 2206 330

MK13 13 525000 611 392000 456 16.6 100 350 1122 1553 2054 2365 358

MK14 14 575000 669 429000 499 20 100 350 1122 1553 2182 2533 386

MK15 15 625000 727 466000 542 23.8 100 350 1122 1553 2310 2702 413

MK16 16 675000 785 503000 585 27.6 100 350 1122 1553 2438 2857 441

MK17 17 725000 843 540000 628 31.4 100 350 1122 1553 2566 3015 469

MK18 18 775000 901 580000 675 35.1 100 350 1122 1553 2694 3172 496

MK19 19 825000 959 618000 718 38.8 100 350 1122 1553 2822 3331 524

MK20 20 785000 1017 656000 762 42.5 100 350 1122 1553 2950 3489 552

25

Şekil 7.4. Suyun yoğunluk ve özgül hacminin sıcaklıkla değişimi

Genleşme depoları sistemdeki basıncın kontrolü ve sisteme gerekli su desteğinin

sağlanması bakımından çok önemlidir.

Genleşme depoları iki tiptir. Bunlar;

1.Açık tip genleşme depoları

2.Kapalı tip genleşme depolar

7.4.1. Açık Tip Genleşme Depoları

Atmosfere açık olarak çalıştırıldıkları için açık genleşme depoları olarak adlandırılır.

Genleşen su hacmini toplamak üzere dağıtım sisteminin en yüksek noktasından biraz daha

yükseğe yerleştirilirler. Eğer genleşme deposu dağıtma sisteminden daha yüksek bir noktaya

yerleştirilmezse özellikle pompanın dönüşte olduğu sistemlerde üst kat radyatörler hava yapar.

26

Şekil 7.5. Açık tip genleşme depolu alttan dağıtmalı alttan toplamalı ısıtma sistemi

Kazanlarda genleşen su gidiş emniyet borusu vasıtasıyla genleşme deposunda toplanır.

Tesisattaki su soğuduğu zaman tesisatın eksilen suyu dönüş emniyet borusu vasıtasıyla genleşme

deposu tarafından tamamlanır. Açık genleşme depoları atmosfere açık olduğundan sistemde

basınç yükselmesi durumunda sistemin emniyetini sağlar.

Sistemin ilk devreye alınması sırasında şehir şebeke suyu ile sistem doldurulur. Bu

doldurma sırasında sistemdeki havanın alınması gerekir. Sistemin havası genelde tesisatın en üst

noktasında havalık borularının toplandığı hava tüplerinden yapılır. Bazı sistemlerde direkt

genleşme deposuna da bağlantı yapılarak sistemin havası atılabilir.

Sistemde herhangi bir sebeple tıkanma olursa basınç tehlikeli noktalara çıkabilir. Bu

durumda genleşme deposu emniyet boruları vasıtasıyla tehlikeyi ortadan kaldırabilir.

Tesisattaki genleşen su hacmi aşağıdaki formül ile hesaplanır.

Vg= 0,08 Vs (lt)

Vg: Genleşen su hacmi (lt)

Vs: Tesisattaki su hacmi (lt)

Açık genleşme deposunun hacmi;

Vgen.dep.açık = 0,00215 Qk (lt) formülü ile hesaplanır.

Qk: Kazanın ısıl kapasitesi (W)

Tesisatta bulunan her kazan kapasitelerine göre ayrı genleşme deposu konulması

önerilmektedir. Fakat uygulamada genelde 2 veya 3 kazan 1 genleşme deposuna bağlanır.

Emniyet gidiş, emniyet dönüş borularının üzerine vana kesinlikle konulmamalıdır.

27

Haberci borusu vasıtasıyla tesisattaki su seviyesi kontrol edilir. Eğer haberci

borusundan su gelmiyorsa tesisata su takviyesi yapılır.

Gidiş ve dönüş emniyet, boru çapları şu formülle bulunur:

d gidiş= 15+ 1.5x 1000/86,0 Qk (mm)

d dönüş= 15+ 1000/86,0 Qk (mm)

Qk: Kazanın ısıl kapasitesi (W)

Çeşitli tipteki genleşme deposu bağlantı şekilleri aşağıda verilmiştir.

Şekil 7.6. Açık tip genleşme depolarının tesisata bağlantı şekilleri

Çeşitli genleşme depoları için gidiş emniyet ve dönüş emniyet boru çapları aşağıdaki

çizelgede gösterilmiştir. Haberci boru çapı genellikle ½” tir.

Çizelge 7.2. Çeşitli Genleşme Depoları İçin Gidiş Ve Dönüş Emniyet Boru Çapları

Çap Kazan Kapasitesi (W) Gidiş

Borusu

Halinde

Dönüş Borusu

Halinde

25-1” 58150 116300

32-1 ¼" 151190 337270

40-1 ½” 325640 732690

50-2” 639650 1430490

60-2 ½” 1046700 2326000

70 1628200 3489000

80 2209700 4652000

90 2907500 6512800

100 3721600 8373600

Tesisattaki su miktarı Vg=0,08 Vs formülü ile hesaplanır. Ancak kazan, radyatör ve

boru içlerindeki su miktarı için üretici firma kataloglarından yararlanılır. Boruların su

kapasiteleri, kazan ve ısıtıcılardaki yaklaşık su hacimleri aşağıdaki çizelgelerde gösterilmiştir.

28

Çizelge 7.3. Kazan ve Isıtıcılar Yaklaşık Su Hacimleri

Çizelge 7.4. Boruların Su Kapasitesi

Genleşme depoları TSE 713 te boyutlandırılmıştır. Depo hacmine göre standart genleşme

deposu boyutları ve kazan kapasitesine bağlı olarak tesisattaki su hacmini veren diyagram

aşağıda gösterilmiştir.

Çizelge 7.5. Açık Tip Genleşme Deposu Boyutlar

Döküm radyatörler 900 mm 3.5 lt/m²

Döküm radyatörler 200-500 mm 4.0-5.0 lt/m²

Çelik radyatörler 900 mm 5.0 lt/m²

Çelik radyatörler 200-500 mm 6.0 lt/m²

Panel radyatörler 1.0-5.0 lt/m²

Konvektörler 0.2-0.4 lt/m²

Döküm kazanlar 0.5-1.0 lt/m²

Çelik kazanlar 2.0-4.0 lt/m²

29

Şekil 7.7. Kazan kapasitesine bağlı olarak tesisattaki su hacmi

Yerleştirme problemleri, çok soğuk bölgelerde donma olayları ve sistemde daha fazla korozyon

yapması ayrıca ek boru maliyeti gibi nedenlerle günümüzde kapalı genleşme depoları tercih

edilmektedir.

7.4.2. Kapalı Tip Genleşme Depoları

Kapalı tip genleşme depoları kazan dairesine yerleştirilir. Bu nedenle sistemdeki su

seviyesi her an kontrol edilebilir. Ayrıca donma problemi de ortadan kalkar. Tesisata emniyet

gidiş, emniyet dönüş ve haberci borularının da çekilmesini ortadan kaldırır.

Kapalı genleşme depoları diyaframlı veya büyük kapasiteli olanları gaz yastıklı olabilir.

Diyaframlı tip kapalı genleşme deposu aşağıda gösterilmiştir.

Şekil 7.8. Diyaframlı tip kapalı genleşme deposu

Sistemde mutlaka emniyet ventili ve manometre bulundurulmak zorunludur. Sistemde

yaylı veya diyaframlı emniyet ventili kullanılabilir. Bu ventillerin boyutları aşağıda verilmiştir.

30

Çizelge 7.6. Diyaframlı Emniyet Ventili Seçimi ( 3 Barlık İşletme Basıncına Kadar Kullanılır)

Çizelge 7.7. Yaylı Emniyet Ventili Seçimi ( Sistem ısı gücüne göre)

7.4.3. Kapalı Genleşme Depolarının Faydaları

1. Sistem atmosfere kapalı olacağından korozyon azalacak, dolayısıyla sistemin ömrü

uzayacaktır.

2. Sistemde basınç dağılımı eşit olacağından, tüm radyatörlerde ısınma dengeli hale gelecektir.

Böylece sistemde az ısınma problemi ortadan kalkacaktır.

3. Kazan dairesine monte edileceğinden, çatıya çekilen emniyet boruları ve haberci

borularından, genleşme deposu ve emniyet boruları yalıtımından ve işçilikten tasarruf

sağlanacaktır.

4. Çatıdaki genleşme deposu kalkacağından buradaki ısı kaybı önlenmiş olur.

5. Açık genleşme depolarında donma problemi, kapalı genleşme depolarının kazan dairesine

yerleştirilmesiyle ortadan kalkar.

6. Sistemdeki su seviyesi her an gözetim altındadır.

Günümüzde artık ısıtma sistemlerinde kapalı genleşme depoları kullanılmaktadır.

Kapalı genleşme depoları sıvı ve gaz yakıtlı ısıtma sistemlerinde kullanılmaktadır.

Çift kazanlı bir sistemdeki kapalı genleşme deposunun sistemdeki yeri ve sisteme

bağlantısı aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.

Emniyet

ventili çapı Isıtma Gücü

Kw kcal/h

DN 15 (R ½”) 50 (45000) DN 20 (R ¾”) 100 (90000) DN 25 (R 1”) 200 (175000) DN 32 (R 1 ½”) 350 (300000) DN 40 (R 1 ½”) 600 (ca.500000)

DN 50 (R 2”) 900 (ca.750000)

Efektif

Basınç

(bar)

¾”

20

1”

25

1 ¼”

32

1 ½”

40

2”

50

2 ½”

65

3”

80

4”

100

Emniyet

Ventili

Çapı

1.0 119 186 310 477 746 1261 1910 2984

Sistem

Isı

Gücü

kW

1.5 157 245 406 626 978 1653 2504 3912

2.0 173 270 448 691 1080 1825 2765 4320

3.0 234 366 608 936 1463 2472 3745 5852

3.5 264 412 685 1055 1648 2786 4220 6593

4.0 292 456 758 1168 1824 3083 4670 7297

4.5 318 497 826 1273 1989 3361 5092 7957

5.0 344 538 894 1378 2154 3640 5514 8615

5.5 370 578 960 1480 2313 3908 5920 9251

31

Şekil 7.9. Çift kazanlı bir sistemde kapalı genleşme deposunun sistemdeki yeri

Şekil 7.10. Kapalı genleşme deposunun sisteme bağlantı şekli

Kapalı genleşme depolarının hacmi şu formülle hesaplanır;

Vgdk= üstst PP

eV

/1

.

(lt)

Vgdk.: Kapalı genleşme deposunun hacmi (lt)

V: Tesisattaki su hacmi (lt) (Kazan kapasitesine bağlı olarak tesisattaki su

hacmi diyagramından)

e: Suyun 10ºC ile 90 ºC arası özgül hacim artışı ( e: 0,0355 dm³/kg)

Pst: Sistemdeki statik su seviyesine karşılık gelen basınç ( bar)

Pst=)/(10

)(

BarmSS

mSSH st +1

Püst: Maksimum işletme basıncı (bar)

Püst=Pst+1

Pst ve Püst basınçlar, kapalı genleşme deposu hacmi formülü kullanılırken, 1 bar

eklenerek mutlak basınç olarak yazılmalıdır. Üst basınç hesaplanırken de statik basınca 1 ile 2

bar arasında bir değer eklenmelidir.

32

7.4.4. Kapalı Genleşme Deposu Seçimi İçin Örnek

105 KW kapasiteli bir kazan için genleşme deposu belirleyelim

1. Sistemde panel radyatör kullanılmış olsun

2. Sistem 90/70 lik bir sistemdir

3. Statik su yüksekliği 10 mSS

4. İşletme basıncı: 2 bar

5. Emniyet ventili açma basıncı: 2.5 bar

Not: Emniyet ventili açma basıncı işletme basıncından 0.5 bar büyük ayarlanmalıdır.

6. Tesisattaki su hacmi 105 KW güç ve panel radyatör için V: 1100 lt

7. Statik basınç

Pst=10

Hst+1=

10

10+1=2 Bar

8. Üst basınç

Püst=Pst+1=2+1=3 Bar

9.Kapalı genleşme deposu hacmi

Vgdk=üstst PP

eV

/1

.

=

3/21

0355.01100

x=117.15 lt

Not: Katalogdan ERM 200 genleşme deposu seçildi. Bu seçim tablo ve diyagramlar

yardımıyla yapılmıştır. Teknik eleman tesisatın durumunu göz önüne alarak kapasiteyi

artırabilir.

33

Çizelge 7.8. Standart Uygulamalar için Kapalı Genleşme Deposu Seçimi

Çizelge 7.9. Genleşme Deposu Katalogu

Model

Tank

Hacmi

(lt)

Maksimum

İşletme

Basıncı

(bar)

Max.

İşletme

Sıcaklığı

(˚C)

Çap

(mm)

Yükseklik

(mm)

Bağlantı

R

ERM 50 50 6 110 375 555 1”

ERM 80 80 10 110 460 870 1”

ERM 110 110 10 110 460 940 1”

ERM 200 200 10 110 590 1215 1 ½”

ERM 300 300 10 110 640 1375 1 ½”

ERM 500 500 10 110 750 1560 1 ½”

ERM 750 750 10 110 800 1980 2”

ERM 1000 1000 10 110 900 1980 2”

ERM 1500 1500 10 110 1200 1560 2”

ERM 2000 2000 10 110 1200 1960 2 ½”

ERM 2500 2500 10 110 1200 2830 3”

34

Şekil 7.11. Kapalı genleşme deposu

7.4.5. Kapalı Genleşme Depolarının Özellikleri

Standart uygulamaların yanı sıra konforlu uygulamalar için daha yüksek kapasiteli

genleşme depoları önerilmektedir.

350 kW kapasitesinin altında diyaframlı tip genleşme deposu olan sistemlerde uyulması

gereken kurallar şunlardır.

1. Sadece sıvı veya gaz yakıtlı için kullanılabilir.

2. Statik yükseklik 15 m yi geçmemelidir.

3. Sistem, termostatik kontrole ve limit termostatına sahip olmalıdır.

4. Kazan dairesinde emniyet ventili olmalıdır.

5. Sistemde termometre ve manometre bulunmalıdır.

350 kW kapasitesinin üstünde ya da 350 kW nın altında olup, statik su yüksekliği 15

metreyi geçen tesislerde uyulması gereken kurallar şunlardır;

1. Maksimum su gidiş sıcaklığı 100 ºC ve basınç maksimum 5 bar olmalıdır.

2. Termostat ve limit termostat kontrolü bulunmalıdır.

3. Sadece sıvı veya gaz yakıt kullanılmalıdır.

4. Emniyet ventili bulunmalıdır.

5. Prosestat ve su seviyesi kontrolü bulunmalıdır

6. Sistemin basınçlandırılması genleşme deposundaki basınçlı gazla, hava

kompresörü ile veya basınçlandırma pompası ile gerçekleştirilir.

7. Tesisatta manometre ve termometreler bulundurulmalıdır.

8. Sistemde basınç testi yapılması gerekir.

35

BÖLÜM

BORU ÇAPI HESABI

AMAÇ

Kalorifer sistemlerinde boru çaplarını hesaplayabilme.

36

8. BORU ÇAPI HESABI

8.1. Sıcak Sulu Isıtma Sistemlerinde Boru Çaplarının Belirlenmesi Ve Pompa

Seçiminin Yapılması

Tesisatta kullanılan boru çaplarının belirlenmesi ve pompa seçimi yapabilmek için boru

çapı hesap çizelgesinin doldurulması gerekir.

Çizelge 8.1. Boru Çapı Hesabı Çizelgesi

Pompa seçiminde kazanda yatayda en uzak ve düşeyde en yukarıda olan radyatöre giden

boru hattı esas alınır. Bu hatta kritik devre denilir.

Dolaşım pompası basınç kaybı hesabı yapabilmek için;

Boru çapı hesabı çizelgesi doldurularak pompanın toplam basınç değeri hesaplanır.

Pompalı ısıtma sistemlerinde toplam basınç aşağıdaki gibidir.

H= Σ(LR)+ ΣZ (mm SS)

Yukarıdaki denklemde geçen değişkenler şunlardır:

L: Boru parçalarının uzunlukları (m),

R: Metre boru başına basınç kaybı (mmSS/m)

Z: Özel direnç kayıpları,

37

Yukarıdaki denklemde Z nin çizelge ile belirlenmesinde kullanılan sirkülasyon hızı ve

boru çapı bilinmemektedir. Ayrıca H basıncıda bilinmemektedir. Sadece tesisat hakkında bilgi

vardır.

Tesisatı oluşturan kazan, kollektör, boru, vana, radyatör, genleşme deposu ile diğer

donanımların düşey görüntülü ve iki boyutlu olarak gösterilen proje çizimine kolon şeması denir.

Kolon şemalarında düşey ölçüler kat planı ölçeğinde fakat yatay ölçüler ölçeksizdir. Yatay

ölçüleri farklı olan radyatörler değişik yükseklikte çizilir.

Tesisat şemasında boruların üzerinde taşıdığı ısı miktarı yazılır. Bu halde tesisatın

çalışması bakımından birbirine eşdeğer olan farklı çap değerlerinin kabul edilmesi mümkündür.

Ekonomik açıdan çap değerleri küçük seçilirse maliyet düşecektir. Küçük çap seçmekle

sirkülâsyon hızları da artar. Fakat bu durum basınç düşümünü artıracağından pompanın tükettiği

enerji miktarını da artırır. Aksi durumda düşük hızlar boru şebekesinin pahalıya mal olmasına

fakat işletme giderlerinin düşmesine neden olur.

Kazan çıkışında hız, maksimum 0,80 m/sn olmalı ve radyatör devresine doğru düzgün

bir şekilde düşmelidir. Radyatör devrelerinde ise hız maksimum 0,30 m/sn olmalıdır. Kritik

devre radyatöründe maksimum hız 0,20 m/sn olmalıdır.

Ayrıca sistemde 3 yollu vana, fan coil v.b. çok özel dirençler varsa bunları gerçek

direnç değerleri kritik devre hesabına eklenmelidir.

R Basınç düşümünü seçmek yaygın olarak kullanılır. Sıcaklık düşüşü ∆T= 90–70= 20

ºC için yaklaşık olarak şu R değerleri alınabilir.

a) Sistemin pompa durduğu durumda da çalışması bekleniyorsa, R= 2,5 – 3 mmSS/ m

b) Pompa devre dışı kaldığında tabii sirkülâsyonla çalışması beklenmiyorsa,

Küçük tesisler için; R= 5- 8 mmSS/ m

Büyük tesisler için; R= 10–15 mmSS/ m

değerleri alınabilir.

38

8.2. Hesap Yöntemi

Boru çapı hesabı yapılırken boru çapı hesap çizelgesi doldurulmalıdır.

Çizelge 8.2. Boru Çapı Hesap Çizelgesi

a sütununa, parça numarası,

b sütununa, boru parçasının taşıdığı ısı miktarı,

c sütununa ısı miktarı

d sütununa, boru parçasının uzunluğu,

e sütununa, boru parçasının çapı,

f sütununa, boru parçasındaki su hızı,

g sütununa, boru parçasının metre başına basınç kaybı,

h sütununa, boru parçasının sürtünme kaybı,

i sütununa, boru parçasının toplam özel direnç sayısı,

k sütununa, boru parçasının özel kayıpları yazılır.

e ve k sütunları yaklaşık boru çapına göre yapılır. Boru şebekesinde düzensizlikler

görüldüğü taktirde elde edilen ilk boru çapı değiştirilerek uygun bir akış sağlanmalıdır.

Değiştirilmiş boru çapına göre yapılan hesaplar l ve q sütunları arasına kaydedilir. Boru

hesabı, yaygın olarak daha sonra anlatılacağı gibi R başlangıç kabulü ile yapılır. Değiştirilen

boru çapına göre hesap yapmanın bir amacı da seçilen 2 farklı R değeri ile yapılan

hesaplamaların karşılaştırılmasını yapmaktır. Kayıplar arasındaki fark boru çapı hesabı

çizelgesinin r ve s sütununa kaydedilerek en uygun R seçimi yapılır.

Tesisatın özel dirençlerinin hesaplanabilmesi sirkülâsyon hızı değerinin

belirlenmesinden sonra mümkün olabilir. Σ ζ (Toplam kizi) değerleri ζ, (kizi) değerleri hesabının

yapıldığı ζ değerlerini hesaplama çizelgesinin hazırlamasından sonra bulunur.

39

Çizelge 8.3. ζ Değerlerini Hesaplama Çizelgesi

Boru çapı hesaplanırken hesaba esas olarak bir R değeri seçilir. Bu arada çap seçilirken

su hızına da bakılmalıdır. Branşmanlarda en küçük değerinde olan su hızı, boru çapları

büyüdükçe düzgün şekilde artırılmalı ve kazan girişinde en büyük hıza ulaşılmalıdır.

Küçük çaplı borularda sessiz çalışma için su hızı 0,8 m/sn den büyük olmamalıdır.

Daha hassas bir çalışma için ana boruda su hızı W< 0,5 m/s ve kolonlarda W< 0,3 m/s

alınmalıdır. Bu kriter dikkate alınarak:

1- Kolon projesi çizilir.

2- Her boru bölümünün ısı miktarı bu bölümlerin üzerine yazılır.

3- Kritik devre bulunur. Kritik devredeki kritik radyatör seçilir. Kritik radyatör, yatay

doğrultusunda en uzak ve bu devre üzerinde dikeyde en üstteki radyatördür. Bu radyatörden

hesaplanmaya başlanır.

4- Önce bu radyatörlerden başlanarak devre üzerindeki bütün kısımlar numaralandırılır.

Numaralandırma işine radyatörün dönüş borusundan başlanabilir. Her iki T parçası arasındaki

kısma ayrı bir numara verilir.

40

5- Gidiş ve dönüş boru çiftleri birleştirilerek, boru çapı hesabı çizelgesinin a sütununa

boru parçası numarası, b sütununa ısı miktarı ve d sütununa boru parçalarının uzunluğu yazılır.

6- Bundan sonra, pompalı sıcak su ile ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesinden

boru çapı değerleri araştırılır.

Çizelge 8.4. Vidalı Yarı Ağır Boruların Çap Belirleme Basınç Kaybı ve Hız Çizelgesi

7- Pompalı sıcak sulu ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesi (20 ºC lık sıcaklık

farkı için) çizelgesinden R değeri bulunur. Bu R değerinden yatay olarak gidilir ve borudan

geçen ısı miktarına en yakın ısının büyük olanının yazılı olduğu sütun bulunur. Bu sütunun

başında olan çap değeri aranan boru çapını verir.

8- Pompalı sıcak sulu ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesinden tayin edilen boru

çapının bulunduğu sütundan aşağı inilir ve bu borudaki ısı miktarına karşılık gelen en yakın ısı

miktarı bulunur. Buradan yatay olarak giderek bu borudaki gerçek R değeri tespit edilir. Boru

çapı hesabı çizelgesinin g sütununa yazılır.

9- Pompalı sıcak sulu ısıtmada borulardaki basınç kaybı çizelgesinde ısı değerinin

altında m/sn olarak su hızı da yazdırılır. Bu hız alınarak boru çapı hesabı çizelgesinin f sütununa

yazılır.

10- Gerçek R basınç düşümü ile buna ait boru boyu çarpılarak bu kısımdaki toplam

basınç düşümü bulunur ve boru çapı hesabı çizelgesinin h sütununa yazılır.

11- ζ değerleri hesaplama çizelgesi yardımıyla özel direnç sayıları toplamı Σ ζ değeri

bulunarak boru çapı hesabı çizelgesinin ı sütununa kaydedilir.

ζ değerini hesaplama çizelgesi aşağıdaki adımlarla doldurulur.

41

Çizelge 8.5. ζ (Kizi) Değerleri Hesap Çizelgesi

a) 1 sütununa parça numarası yazılır

b) 2 sütununa boru çapı hesabı çizelgesinden boru çapı yazılır

c) 2 den 21 sütununa kadar boru çapı hesabı çizelgesindeki değerler bulunarak

yazılır.

d) 22. sütuna ise özel dirençlere ait kayıpların toplamı yazılır

12) Hız ve Σ ζ yardımıyla sıcak sulu sistem için boruların Z özel dirençleri tespit edilerek

boru çapı hesabı çizelgesinin k sütununa yazılır.

13) Sürtünme (LR) ve özel dirençler (Z) bir boru için boru hesabı çizelgesinin h ve k

sütunlarına tek tek yazılır. h ve k sütunlarının toplamı, ΣLR ve Σ Z yi verir. ΣLR ve Σ Z nin

toplamı H= ΣLR + Σ Z denklemine yerine konularak H toplam basıncı bulunur. Pompa basıncı H

basıncını yenebilecek güçte olmalıdır.

42

Çizelge 8.6. Sıcak Sulu Isıtmada Boruların Z Özel Dirençleri

43

44

8.3. Dolaşım Pompası Hesabı

Pompa seçimi yapabilmek için debi ve basınç karakteristik özelliklerinin bilinmesi

gerekir.

Dolaşım pompası sistemde meydana gelecek sürtünme kayıplarını yenebilecek güçte

seçilmelidir.

45

8.4. Dolaşım Pompasının Debisi (Vp)

Dolaşım pompası debisi kazan gücü Qk (W) ve suyun gidiş- dönüş sıcaklıkları Tg- Td

değerlerine bağlıdır.

Vp=).(.

.6.3

dg

k

TTgC

Q

Bu denklemdeki semboller aşağıda tanımlanmıştır:

C: Suyun özgül ısınma ısısı (C= 4.186 kJ/ kg K),

g: Suyun yoğunluğu (10³kg/m³),

(Tg-T d ): Sisteme gidiş ve dönüş sıcaklıkları arasındaki fark (K)

Pompanın basıncı;

H P = )(LR +Z (mmSS)

olacak şekilde seçilmelidir. Emniyetli çalışma için bu basınca %10 ilave yapılır.

Kazan dairesi kayıpları dikkate alınmadıysa hesaplanan basınç 300- 800 mmSS kadar

artırılır.

H P =( ZLR)( ) 1.1 (mmSS)

H P = ZLR)( +(300–800) (mmSS)

Basınç artırımı kapasitenin büyüklüğü de dikkate alınarak yapılır.

Uygulamada büyük ve yaygın ve ısı ihtiyacı fazla olan tesislerde pompa basıncına %

50’ ye varan ilaveler yapılır.

Pompanın basınç kaybı belirlendikten sonra boru çapı hesabı tekrar gözden geçirilip;

daha sonra uygun çap geçişlerini ve su hızlarını sağlayacak düzeltmeler yapılmalıdır.

Ayrıca önce pompa seçimi yapılıp sonra boru çapı ve hız hesabı da yaygın olarak

kullanılır.

46

8.5. Boru Çapı Hesabı İçin Örnek

Aşağıda gösterilen 2 katlı binanın boru çaplarını belirleyip pompa seçimini yapalım.

Şekil 8.1. Kolon Şeması

47

Kolon şeması üzerinde her parçanın taşıdığı ısı miktarı o parçanın üzerine yazılır.(*)

‘KR’ sembolü ile kritik radyatör belirlenir. Kritik radyatörden itibaren her parça

numaralandırılır (1, 2)

Boru çapı hesabı için, boru çapı hesabı çizelgesi ve ζ değerlerini hesaplama çizelgesi

doldurulmaya başlanır. Boru çapı hesabı çizelgesinin h sütununa kadar gelindikten sonra ζ

değerlerini hesaplama çizelgesi doldurulup ı sütununa yazılır. Z özel dirençler hesabı çizelgesi

kullanılarak, W hız ve Σ ζ direnç katsayısı yardımıyla Z özel direnci bulunur.

Şimdi örnek kolon şeması için boru çapı hesabı çizelgesinin 1. satırını dolduralım.

a sütunu Parça no yazılır. Kolon şemasından___________1

b sütunu 1 Numaralı parçanın ısı yükü yazılır_______2622 Watt

d sütunu 1 Numaralı parçanın uzunluğu yazılır________8m

e sütunu Bu sütunların doldurulması için 20 ºC’lık sıcaklık farkı için pompalı sıcak sulu

ısıtma borularındaki basınç kaybı çizelgesinden yararlanılır.

R basınç kaybı 3 mmSS/m başlangıç kabul değeriyle hesaba başlanır. (a)

R değerinden itibaren sağa doğru giderek 1. borunun ısı yükü olan 2621 W dan büyük

ve en yakın değer 5688 seçilir. Bu değerden yukarı çıkılarak boru çapı 3/4 " olarak belirlenir.

Seçilen boru çapından aşağıya doğru inilir 2621 W’ a en yakın değer olan 4664 W seçilir. Bu

değerin altındaki 0,16 m/sn değeri borulardaki su hızını vermektedir. Buradan sola doğru

gidilerek R basınç kaybı değeri olan 2,2 mmSS/m değeri bulunur.

Çizelge 8. 5. Vidalı Yarı Ağır Boruların Çap Belirleme Basınç Kaybı ve Hız Çizelgesi

Boru çapı yazılır_________________________ 3/4"

Hız değeri yazılır_________________________ 0,16m/sn

Basınç kaybı değeri yazılır_________________ 2.2 mmSS/m

48

LR çarpım değeri ______ d sütunundaki boru boyu ile (8m), g sütunundaki basınç

kaybı değeri (2,2 mmSS/m) çarpılır ve h sütununa yazılır. L x R= 8 x 2,2 =17,6 mmSS Σζ değeri

yazılır.

Σζ değerinin bulunması için ζ değerlerini hesaplama çizelgesinin doldurulması

gerekmektedir. Bunun için kolon şemasına bakılarak kritik devredeki kayıplar ve bu kayıp

katsayılarını bulalım.

Şekil 8.2. Kolon şeması kesiti

Yukarıdaki değerler kullanılarak ζ değerlerini hesaplama çizelgesi doldurulur. Şimdi ζ

değerlerini hesaplama tablosunun 1. satırının doldurulmasını görelim

1.SÜTUN Parça numarası yazılır ______1

2.SÜTUN Boru çapı yazılır___________3/4"

3- 21 SÜTUNLAR Bu sütunlar kayıp şekilleri sütunlarıdır.

Hangi tür kayıplar varsa o kayıplar yazılır.

49

(*) Radyatörlerden dolayı ______ 3.00

(**) T ayrılmadan dolayı_______ 1.5

(***) Dirsekten dolayı_________1.7

(****) Radyatör ventilinden dolayı___3.0

Şekil 8.3. Direnç hesaplaması

22. SÜTUN Toplam direnç yazılır

Σ ζ = 9,2

İ Sütunu Devamı; ζ değerlerini hesaplama çizelgesinde hesaplanan Σ ζ değeri boru

çapı hesabı çizelgesinin i sütununa yazılır.

k Sütunu Devamı; Z özel direnç değeri yazılır.

k sütunu şu şekilde bulunur. Borudaki su hızı 0,16 m/sn ve

Σ ζ = 9,2 olarak bulunmuştu. Bunun için sıcak sulu ısıtmada boruların 2 özel dirençleri

çizelgesinden enterpolasyon yapılır.

3.1

70.12

1

8.0

40.1170.12

70.12

910

2.910 ZZ

66.11

04.170.12

70.1204.1

Z

Z

Z

50

Çizelge 8.6. Sıcak Sulu Isıtmada Boruların Z Özel Dirençleri

51

2, 3, 4, 5 numaralı parçalar içinde boru çapı hesabı çizelgesi aynı şekilde doldurulur

h sütunundaki ΣLR ek sütunundaki Σ Z değerleri toplanır.

Çizelge 8.7. Boru Çapı Çizelgesi

52

Çizelge 8.8. Örnek Boru Hesabı Cetveli

ΣLR = 95,4 mmSS

ΣZ = 80,03 mm SS

Toplam Direnç = ΣLR+ ΣZ= 95,4+80,03= 175,43 mmSS

Pompa basıncı kazan dairesindeki kayıplarda göz önüne alınarak

Hp= ΣLR+ ΣZ+(300-800) formülünde kazan dairesindeki kaybı 500 mmSS kabul

ederek

Hp= 175,43+500

Hp=675,43 mmSS hesaplanır

Dolaşım pompasının debisi ise

Vp = 3,6 . Qk = 3,6. 27900 = 1,2 m³/h

C.g.(Tg-Td) 4,186.10³.(90–70)

53

8.6. Sirkülâsyon Pompası Seçimi

Hp= 675 mmSS ----- Vp=Q pom= 1,2 m³/h

ÖDEV: Radyatörlerin ısı yüklerini iki katına çıkarıp boru çapını hesaplayınız ve

pompa seçimini yapınız.

Şekil 8. 4. Sirkülâsyon pompası katalogu

54

55

Çizelge 8.8. Boru Çapı Çizelgesi

56

57

Çizelge 8.9. ζ Değerlerini Hesaplama Çizelgesi