bölüm ısı kaybı hesabı örneği

BÖLÜM
ISI KAYBI HESABI ÖRNEĞİ
AMAÇ
Isı kaybı hesabı yapabilme.
1
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)
2
Çizelge 5.1. Yerlerine Göre Isı Hesabında Kullanılacak Dış Sıcaklık Değerleri
Merkez
Ermenek
Eruh
ERZİNCAN
ERZURUM
Eskipazar
ESKİŞEHİR
Sıcaklık
0
C
-9
-6
-18
-21
-15
-12
Merkez
GÜMÜŞHANE
Gündoğmuş
Güney
Gürpınar
Gürün
Hacıbektaş
Sıcaklık
0
C
-12
-3R
-6
-18
-15
-12
Merkez
Kadıköy
Kadınhan
Kağızman
Kadirli
KAHRAMANMARAŞ
Kahta
Sıcaklık
0
C
-3 R
-12
-24
-3R
-9
9R
Merkez
Kızıltepe
Kiğı
Kilis
Kiraz
Koçarlı
KONYA
Sıcaklık
0
C
-6
-18
-6
-3
-3R
-12
Hesabı yapılacak oda: Salon (22oC)
Çizelge 5.2 Tesisat Projelerinde Kullanılan İç Hava Sıcaklıkları
Isıtılacak Hacmin Adı Sıcaklığı 0C
1KONUTLAR
Oturma odası ( salonlar )
22
Yatak odası
20
Antre, WC, Mutfak
18
Isıtılacak Hacmin Adı
Sıcaklığı 0C
5FABRİKA YAPILARI
Ağır iş yapan atölye ve montaj yeri
Hafif iş yapan atölyeler
Kadın işçilerin çalıştığı örgü, biçki ve dikiş
atölyeleri
26 6CEZA ve TUTUKEVİ
10 Tek odalar, yatak odaları
Hafif iş atölyesi ve koğuş
İŞ ve İDARE
Banyo
Merdiven
2BİNALARI
Berber, Terzi dükkânı
Lokanta, Otel ve pansiyon odası
20 Banyo, duş, soyunma hacimleri
20 WC
15
18
20
20
18
26
15
Hesabı yapılacak dairede seçilen odanın dış ve iç duvarları için malzeme cinsi ve
kalınlıkları aşağıdaki gibidir:
DIŞ DUVAR
d
1
1
d
1

 1  ...  n 
U i 1
n  d
3
Şekil 5.2. Yüzeysel ısı taşınım dirençleri
İÇ DUVAR
d
1
1 d1
1

  ...  n 
U i 1
n d
4
Çizelge5.3.Çeşitli Malzemelerin Isı İletim Katsayıları
Gaz beton duvar blokları ile
duvarlar( TS 453’e uygun )
1200
0.50
TS 704, TS 705’e uygun dolu veya
1400
0.58
düşey delikli tuğlalarla duvarlar
1600
0.68
7.3
7.3.1
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Normal derz kalınlığında ve
normal harçla yerleştirilmiş
bloklarla duvarlar
1800
0.81
2000
400
500
600
700
800
0.96
Sıvalar, şaplar ve diğer harç
tabakaları
Kireç harcı, kireç-çimento harcı
Çimento harcı
Alçı harcı, kireçli alçı harcı
Yalnız alçı kullanılarak
yapılmış sıva
Alçı harçlı şap
Çimento harçlı şap
5-10
5-10
5-10
5-10
5-10
0.20
0.22
0.24
0.27
0.29
5–10
5–10
5–10
5–10
5–10
1800
2000
1400
0.87
1,4
0,7
15-35
15-35
10
1200
2000
2000
0,35
1,2
1,4
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
Tek Pencere
TP
Çift Pencere
ÇP
Çift Camlı Pencere
ÇCP
Dış Kapı
DK
İç Kapı
İK
Balkon Kapısı
BK
Bitişik Dış Duvar
BDD
Komşu Duvar
KD
Dış Duvar
DD
Kolon
Ko
Kiriş
Ki
Beton Perde
BP
Toprak Temaslı Beton Perde
TBP
İç Duvar
İD
Tavan
Ta
5
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)
PLASTİK (PVC) PENCERELER
Basit tek camlı pencere (TP) ve dış kapı (DK)
Özel birleştirilmiş çift camlı pencere (ÇCP)
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
6
5.0
2,6
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)
D W/ m2 K
İşletme Durumu 0.12-0.34 0.35-0.80 0.81-1.73 > 1.74
%ZD
1. İşletme
2. İşletme
3. İşletme
7
20
30
7
15
25
7
15
20
7
15
15
1. İşletme: Tesisat sürekli çalışmakta yalnız geceleri ateş azaltılmaktadır.(Genellikle Konutlar)
7
Çizelge 5.5. Kat Yükseklik Artırım Kat sayısı (Zw)
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
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
7.
8.
9.
10.
10.
11.10.
12.11.10
13.12.11.
14.13.12.
11
12
13
14
15
10%
15%
20%
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
0 5
5 5
0 -5
%ZH -5 -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 )
QS =

1
(
al
)
RH

TZ

e  ( W)
3
.6
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.
8
a Sızdırganlık katsayısı:
Çizege 5.7. Kapı ve Pencerelerin Sızdırganlık Katsayıları: a
a (m3/mh)
3.0
2.5
2.0
2.0
1.5
1.5
1.2
40.0
15.0
Pencere veya kapı şekli
Tek Pencere
Çift Camlı Pencere
Çift Pencere
Tek veya Çift Camlı
Plastik Çerçeve
Pencere
Çift
Pencere
Çift Camlı Pencere
Çelik veya Metal Çerçeve
Çift Pencere
Eşiksiz Kapılar
İç Kapılar
Eşikli Kapılar
Dış Kapılar Aynen Pencere Gibi Hesaplanır.
a: Çift camlı plastik çerçeve 2 alınır.
Malzeme
Ahşap Çerçeve
Pencere ölçüleri bilinmiyorsa aşağıdaki çizelge yardımı ile hesaplanır.
Çizelge 5.8. Pencerelerin Açılan Kısımlarının Uzunluğunu Yaklaşık Olarak Belirleyen Çizelge
Yapının Şekli
Muhtelif çok
kanatlı
pencereler
İki kanatlı kapı
Tek kanatlı kapı
Pencere veya
kapının yüksekliği
W 
0.50
0.63
0.75
0.88
1.00
1.25
1.30
1.50
2.00
2.50
2.50
2.10

A
7.20
6.20
5.30
4.90
4.50
4.10
3.94
3.70
3.30
3.00
3.30
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
9
L2= 9m
Çizelge 5.9. Oda Durum Katsayısı, R
İç Kapı
Aralıklı
Tahta veya
Plastik çerçeve Aralıksız
Çelik veya
Metal çerçeve
Aralıklı
Aralıksız
Aralıklı
Tahta veya
Plastik çerçeve Aralıksız
Çelik veya
Metal çerçeve
Aralıklı
Aralıksız
DP
(Dış pencere alanı) R
İK
(İç kapı alanı)
A
A
A /A <3
A / A < 1.5
A /A <6
A / A < 2.5
3<A /A <9
1.5 < A / A < 3
6 < A / A < 20
2.5 < A / A < 6
İK
DP
İK
DP
İK
DP
İK
DP
DP
DP
DP
DP
İK
İK
İK
İK
0.9
0.9
0.9
0.9
0.7
0.7
0.7
0.7
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
Binanın
Bitişik Nizam Ayrık Nizam
Bölgenin Durumu Durumu
Mahfuz
1,00
1,42
Normal Bölge
Serbest
1,72
2,43
Çok Serbest
2,51
3,52
10
Ze DEĞERİ
Her iki dış duvarında pencere olduğundan Ze değeri 1.2 alındı.
∆T SICAKLIK FARKI
∆T= Ti – Td = 22-(-12)=34 0C
QS =

1
(
al
)
RH

TZ

e ( W )
3
.6
1
=
( 2. 15,8 . 0,9 . 1,72 . 34 . 1,2 )
3.6
= 555 W
17. SATIR
Toplam ısı gereksinimi yazılır.
Qh= Q+ Qs
= 14345 + 555
= 1989 W
Hesaplamalardan sonra tesisat kat projesi çizilir
11
Şekil 5.3. Hesabı yapılan örnek daire projesi
12
BÖLÜM
ISITICILARIN BELİRLENMESİ VE
YERLEŞTİRİLMESİ
AMAÇ
Isıtıcı ve radyatörlerin hesaplanması.
13
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
c) Dökme dilimli ridem radyatörler
3.Panel Radyatörler
14
b) Dökme dilimli perkolon radyatörler
2. Dilimli Çelik Radyatör
4. Banyopan
Şekil 6.1. Radyatör çeşitleri
6.1. Radyatör Ve Donanım Seçimi Çizelgesinin Doldurulması
Çizelge 6.1. Radyatör ve Donanım Seçim Çizelgesi
15
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.
16
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.
1989
Radyatör Miktarı=
=17,44 değeri bulunur.
114
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.
17
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
18
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.
19
BÖLÜM
KAZANLAR, KAZAN DAİRESİ VE
GENLEŞME DEPOLARI
AMAÇ
Kazan ve genleşme depoları seçimi yapabilme.
20
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
21
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
22
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.
Q =Q
K
h
( 1+
Z
R
)
Bu ifadedeki sembollerin anlamları aşağıdaki gibidir:
Q
Q
Z
K
h
R
: Kazan kapasitesi (W)
: Isıtıcıların toplam ısı kapasiteleri (W)
: Isı yükü artırım katsayısı,
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.
Z
R
Kömürlü tip kazanlarda kazan kapasitesi, ısıtma yüzeyi ile tanımlanmaktadır. Kömürlü
kazanlarda ısıtma yüzeyi hesabında ‘ Q ’ ısıtıcıların toplam ısı kapasiteleri değeri esas alınır.
h
Sistemde tek kazan kullanılacaksa ( DIN 4701 ‘e göre ) kazan yüzeyi hesabında şu
formül kullanılır:
Qh
AK = Kk (1+ Z R )
: Kazanın metrekare cinsinden alanı (m²)
Kk: Kazanın birim ısıtma yüzeyine düşen ısıl gücü (W/ m²)
A
K
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.
23
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 Q :
K
Q = Q ( 1+ Z
Z = 0,10 Ana
K
h
R
)
dağıtım ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden
geçiyor ve kolonlar duvarların iç yüzeyinde bulunmaktadır
Z R = 0,10 alınır.
R
Q = Q ( 1+ Z )
Q = 198000(1+0,10)
Q =198000 . 1,1 = 217800 W
K
R
h
K
K
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
Kazan
Tipi
Dilim
Sayısı
Güç
Doğalgaz ve Motorin Fuel Oil
No:5
Kcal/h
kw
Kcal/h
kw
MN5
5
54000
MN6
6
MD4
4
MD5
Kazan
Gaz
Kısmı
Direnci
(mmSS)
2.0
Su
GidişDönüş
(mm)
Baca
Bağlantısı
(Dış Çap)
(Ø mm)
42
Boyutlar
150
Gen
(mm)
620
Yük
(mm)
1270
Der
(mm)
716
Yaklaşık
Boş
Ağırlık
(kg)
Yaklaşık
Su
Hacmi
(lt)
325
39
63
-
69000
80
-
4.1
42
150
320
1270
826
375
48
90000
105
-
-
6.0
65
203
845
1165
815
430
65
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
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
31.4
yaklaşık % 3 oranında bir değişim gösterir.
Suyun yoğunluk ve özgül hacmin sıcaklıkla değişimi aşağıdaki çizelgede gösterilmiştir.
24
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.
25
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.
26
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
0,86Qk / 1000 (mm)
d dönüş= 15+ 0,86Qk / 1000 (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
25-1”
32-1 ¼"
40-1 ½”
50-2”
60-2 ½”
70
80
90
100
Kazan Kapasitesi (W)
Gidiş
Dönüş
Borusu
Borusu
Halinde
Halinde
58150
116300
151190
337270
325640
732690
639650
1430490
1046700
2326000
1628200
3489000
2209700
4652000
2907500
6512800
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.
27
Çizelge 7.3. Kazan ve Isıtıcılar Yaklaşık Su Hacimleri
Döküm radyatörler 900 mm
Döküm radyatörler 200-500 mm
Çelik radyatörler 900 mm
Çelik radyatörler 200-500 mm
Panel radyatörler
Konvektörler
Döküm kazanlar
Çelik kazanlar
3.5
4.0-5.0
5.0
6.0
1.0-5.0
0.2-0.4
0.5-1.0
2.0-4.0
lt/m²
lt/m²
lt/m²
lt/m²
lt/m²
lt/m²
lt/m²
lt/m²
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
28
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.
29
Çizelge 7.6. Diyaframlı Emniyet Ventili Seçimi ( 3 Barlık İşletme Basıncına Kadar Kullanılır)
Emniyet
ventili çapı
DN 15 (R ½”)
DN 20 (R ¾”)
DN 25 (R 1”)
DN 32 (R 1 ½”)
DN 40 (R 1 ½”)
DN 50 (R 2”)
Isıtma Gücü
Kw
50
100
200
350
600
900
kcal/h
(45000)
(90000)
(175000)
(300000)
(ca.500000)
(ca.750000)
Çizelge 7.7. Yaylı Emniyet Ventili Seçimi ( Sistem ısı gücüne göre)
Efektif
Basınç
(bar)
1.0
¾”
20
1”
25
1 ¼”
32
1 ½”
40
2”
50
2 ½”
65
3”
80
4”
100
119
186
310
477
746
1261
1910
2984
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
Emniyet
Ventili
Çapı
Sistem
Isı
Gücü
kW
7.4.3. Kapalı Genleşme Depolarının Faydaları
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Sistem atmosfere kapalı olacağından korozyon azalacak, dolayısıyla sistemin ömrü
uzayacaktır.
Sistemde basınç dağılımı eşit olacağından, tüm radyatörlerde ısınma dengeli hale gelecektir.
Böylece sistemde az ısınma problemi ortadan kalkacaktır.
Kazan dairesine monte edileceğinden, çatıya çekilen emniyet boruları ve haberci
borularından, genleşme deposu ve emniyet boruları yalıtımından ve işçilikten tasarruf
sağlanacaktır.
Çatıdaki genleşme deposu kalkacağından buradaki ısı kaybı önlenmiş olur.
Açık genleşme depolarında donma problemi, kapalı genleşme depolarının kazan dairesine
yerleştirilmesiyle ortadan kalkar.
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.
30
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=
V .e
(lt)
1  Pst / Püst
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)
H st (mSS )
+1
10(mSS / Bar )
Püst: Maksimum işletme basıncı (bar)
Püst=Pst+1
Pst=
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.
31
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
10
Hst
Pst=
+1= +1=2 Bar
10
10
8. Üst basınç
Püst=Pst+1=2+1=3 Bar
9.Kapalı genleşme deposu hacmi
1100 x0.0355
V .e
Vgdk=
=
=117.15 lt
1 2 / 3
1  Pst / Püst
Not: Katalogdan ERM 200 genleşme deposu seçildi. Bu seçim tablo ve diyagramlar
yardımıyla yapılmıştır. Teknik eleman tesisatın durumunu göz önüne alarak kapasiteyi
artırabilir.
32
Çizelge 7.8. Standart Uygulamalar için Kapalı Genleşme Deposu Seçimi
Çizelge 7.9. Genleşme Deposu Katalogu
Model
Tank
Hacmi
(lt)
ERM 50
ERM 80
ERM 110
ERM 200
ERM 300
ERM 500
ERM 750
ERM 1000
ERM 1500
ERM 2000
ERM 2500
50
80
110
200
300
500
750
1000
1500
2000
2500
Maksimum
İşletme
Basıncı
(bar)
6
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
Max.
İşletme
Sıcaklığı
(˚C)
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
110
Çap
(mm)
Yükseklik
(mm)
Bağlantı
R
375
460
460
590
640
750
800
900
1200
1200
1200
555
870
940
1215
1375
1560
1980
1980
1560
1960
2830
1”
1”
1”
1 ½”
1 ½”
1 ½”
2”
2”
2”
2 ½”
3”
33
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.
34
BÖLÜM
BORU ÇAPI HESABI
AMAÇ
Kalorifer sistemlerinde boru çaplarını hesaplayabilme.
35
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,
36
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.
37
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.
38
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.
39
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.
40
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.
41
Çizelge 8.6. Sıcak Sulu Isıtmada Boruların Z Özel Dirençleri
42
43
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.
44
8.4. Dolaşım Pompasının Debisi (Vp)
Dolaşım pompası debisi kazan gücü Qk (W) ve suyun gidiş- dönüş sıcaklıkları Tg- Td
değerlerine bağlıdır.
3.6.Qk
C.g.(Tg  Td )
Bu denklemdeki semboller aşağıda tanımlanmıştır:
Vp=
C: Suyun özgül ısınma ısısı (C= 4.186 kJ/ kg K),
g: Suyun yoğunluğu (10³kg/m³),
(T g -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 =(  ( LR)   Z ) 1.1 (mmSS)
H P =  ( LR)   Z +(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.
45
8.5. Boru Çapı Hesabı İçin Örnek
Aşağıda gösterilen 2 katlı binanın boru çaplarını belirleyip pompa seçimini yapalım.
Şekil 8.1. Kolon Şeması
46
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
47
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.
48
(*) 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.
10  9.2
12.70  Z
0.8 12.70  Z



10  9 12.70  11.40
1
1.3
 1.04  12.70  Z
 Z  12.70  1.04
 Z  11.66
49
Çizelge 8.6. Sıcak Sulu Isıtmada Boruların Z Özel Dirençleri
50
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
51
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
C.g.(Tg-Td)
52
= 3,6. 27900
= 1,2 m³/h
4,186.10³.(90–70)
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
53
54
Çizelge 8.8. Boru Çapı Çizelgesi
55
56
Çizelge 8.9. ζ Değerlerini Hesaplama Çizelgesi
57