Bu metot eskiden çok kullanılmıştır ve günümüzde de basit ve pratik hesaplamalarda kullanımı devam etmektedir. Serden yalıtım yoluyla kaybolan sıcaklık miktarını verir. Havalandırma, bitki ve toprak tarafından alınan artırımları dikkate almaz. Hesaplamada aşağıdaki formül kullanılır.
Q = F . k . td
Formülde
Q = Serin ısı gereksinimi (kcal/h)
F = Serin yüzey alanı (m2)
k = Malzemenin sıcaklık geçirme kat sayısı (kcal/m2h°C)
td= Ser içi ile ser dışı arasındaki sıcaklık farkı
Örnek bir serde bu hesaplamayı yapalım. Hesaplama yapacağımız serin boyutları
Uzunluğu = 50 m
Genişliği = 12 m v
Yan duvar yüksekliği = 2,50 m
Üst temel duvar yüksekliği = 0,30 m
Yan duvar dikme yüksekliği = 2,20 m
Çatı kiriş uzunluğu = 6,92 m
Çatı yüksekliği = 3,46 m
Çatı açısı = 30°
Ser yüksekliği = 5,96 m
9 = F . k . td
Formülde
F = Serin yüzey alanı (m2)
İki çatı yüzeyi 2 ( 6,92 x 50 ) = 692
İki yan duvar yüzeyi 2 ( 2,50 x 50 ) = 250
Ön ve arka alın yüzeyi 2 ( 2,50 x 12 )= 60
Ön ve arka çatı üçgen yüzeyi 2(12x3,46/2)= 42
Toplam 1044 m2 bulunur.
F = 1044 m2
K = Malzemenin geçirgenlik kat sayısı
K değeri 1 m2lik bir yüzeyden 1 saatte 1°C ısı farkının geçmesidir. Maddenin kalınlığına, cinsine, sıcaklığı iletme kabiliyetine göre farklılık gösterir. Aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanabileceği gibi, daha önceden hesaplanmış cetvellerden de alınabilir (Cetvel 6).
k = 1 /U
İSİ
— x — x-----
OCj
S = Materyalin kalınlığı
«j = İç sıcaklık
°ca = Dış sıcaklık
X = Sıcaklık iletme sayısı t
K değeri serlerde kullanılan cam, demir konstrüksiyon dikkate alınarak 4,5 ile 6,5 arasındaki bir değer alınabilir. Bu ortalama olarak 6 kabul edilir.
k = 6 kcal/m2h°C
td = Ser içi, ser dışı sıcaklık farkı
td = ^ - ta
tj = Ser içi sıcaklığı 20°C
ta = Dış sıcaklık -5°C
td = 20 - (-5) = 20 +5 = 25°C bulunur.
Değerler formülde yerine konursa serimizdeki ısı kaybı Q = 1044 x 6 x 25 = 156600 kcal/h dır.
3.2.6.2. Rietschel-Rais'a Göre Isı Gereksinimi
Yukarıda bulunan artırmışız Q ısı gereksinmesine, ser sıcaklığı üzerine etkisi bulunan rüzgar, kapı ve pencere aralıkları, örtü malzemesi açıklıkları ve havalandırma gibi faktörlerin durumu dikkate alınarak, bir artırım ısısı eklenmektedir. HUMBARACI (197, ZABELTIZ (197 ve AYBERS (197 in kullandığı artırımlı ısı gereksinim formülü aşağıda verilmiştir.
9a = 9t + 9lFormülde
QT = Artırımlı ısı gereksinmesi
QL = Hava kaçakları gereksinmesi
QT artırımlı ısı gereksinmesi
QT Isı gereksinmesi yukarıda hesapladığımız Q = F x k x td artırımsız ısı gereksinmesine bir Z artırım faktörünün çarpılarak konmasıyla bulunur.
9T = 9 . z
QT artırımlı ısı gereksinim formülünde Z artırım faktörünün hesaplanmasında Z değeri
Z=l+Zu + Za + Zh eşittir.
Zu = Isıtmanın ne kadar aralıkla yapıldığını
Za = Soğuk dış yüzeyin iç yüzeye göre durumunu
Zh = Coğrafi yönü gösterir..
Zu ve Za'nm hesaplanmasında bir D katsayısının bilinmesine gereksinim vardır.
D = Q / Ft (ti - ta)
D = kcal/m2h°C dır.
Q = artırımsız ısı gereksinmesi
Ft = Serin toplam yüzey alanı
tj = Ser içi sıcaklığı
ta = Dış sıcaklık
Isıtmanın kesilmesi, tamamen durdurulması veya tekrar çalıştı-rılması ısı gereksinim miktarının farklılaşmasına sebep olur. Kış ayları ılımlı geçen yerlerde, gündüz ısıtma kesintili, soğuk geçen yerlerde ve zamanlarda kesintisiz yapılabilir. Kesintili ısıtmada 8-12 saat veya 12-16 saat aralıkla ısıtma uygulanır. D değeri daha önceden hesaplanarak cetvel haline getirilmiştir (Cetvel 7).
Cetvel 6. Malzemenin k sıcaklık geçirme kat sayısı (STICKLER 1963 ve BOHN 1974)
Tuğla duvar
Bir tarafı sıvalı
12 cm kalınlığında
2,6
25 cm kalınlığında
1,8
Çakıl beton duvar
Sıvasız
10 cm kalınlığında
3,6
15 cm kalınlığında
3,6
20 cm kalınlığında
2,7
Bir tarafı sıvalı
10 cm kalınlığında
3,0
15 cm kalınlığında
2,7,
İki tarafı sıvalı
10 cm kalınlığında
2,7'*
15 cm kalınlığında
2,5
Tahta
2 cm kalınlığında
3,3
3 cm kalınlığında
2,8
4 cm kalınlığında
2,4
Saç
0,5 cm kalınlığında
7,0
Cam
0,2 cm kalınlığında
6,5
0,4 cm kalınlığında
6,0
Dış kapı
Ağaç
3,0
Saç + Demir
5,0
Pencereler
Tahta çerçeve
- tek camlı
4,5
- çift camlı
2,8
Demir çerçeve
- tek camlı
5,0
- çift camlı
3,4
Cetvel 7. D değerleri
İşletmede ısıtma durumu D değerleri
0,1-0,29 0,30-0,69 0,70-1,49
1,5
a. Sürekli ısıtma
7 7 7
7
b. Kesintili ısıtma
9-12 saat
20 15 15
15
12-16 saat
30 25 20
15
Yön artırım Zh için de sabit değerler verilmiştir (Cetvel . Cetvel 8. Zh değerleri
Yön
G
GB
B
KB
K
KD
D
GD
Artırım değeri Zh (%)
-5
-5
0
CJl
-5
-5
0
-5
Hesaplamayı yapacak olursak
9T = 9 • Z
Q = F . k . td = 156600 kcal/h
Z = 1 + Zu + Za + Zh
D = Q / Ft (ti - ta) F = 600 m2 t4 = 20°C ta = -5°C
D = 156600 / 600 (20-(-5)) = 156600 / 600.25 = 10,44
D değerinin cetvelde 9-12 saat kesintili ısıtma yapıldığında değeri 15 tir.
Zh = -5 Güney bölgesi için
Z= 1 + 15 + (-5) =11
QT = Q . z = 156600 .11 = 1722600 kcal /h bulunur.
QL Hava kaçakları ısı gereksinmesi
QL yi hesaplamada rüzgarın etkisiyle pencere ve kapı aralıklarından sere giren soğuk hava ve dışarı kaçan sıcak hava miktarı bulunur.
9L = I (a . 1 )d . R . H (tj - ta) . Ze
a = 1 kg/m2 basınç farkı altında 1 m sızıntı aralığından kaçan hava miktarı (m3/h)
1 = Rüzgarın geldiği pencere ve kapının hava sızıntısı uzunluğu (m)
X (a . 1 )d = Rüzgarın geldiği bütün dış pencere ve kapılardan sızan hava miktarı toplamı
R = Ser özelliği (Bu değer serlerde 1 olarak alınır.) H = Yapı özelliği
(ti - ta) = Ser içi, ser dışı sıcaklık farkı . Ze = Köşe pencere artırım sayısı, serlerde 1,2 olarak alınır.
H ve a değerleri HUMBARACI (197 de cetveller haline getirilmiştir (Cetvel 9 ve 10).
Tek pencere
3.0
Çift çerçeveli pencere
2,5
Tek pencere
1,5
Çift çerçeveli pencere
1,5
Sızdırmalı ve eşiksiz
4,0
Sızdırmasız ve eşikli
1,5
Tek çerçeveli
3,0
Çift çerçeveli
2,5
Cetvel 9. a değerleri (Sızıntı aralığından akan hava miktarı)
Aralık sızdırmazlığı a = m^ / h
Ahşap veya plastik pencere
Demir ve metal pencere İç kapılar Dış kapılar
Cetvel 10. H değerleri (Yapı özelliği değerleri)
H
Bölge durumu
Serin durumu
Korunmuş bölge
Normal bölge
Serbest bölge
Çok serbest bölge
Korunmuş bölge
Çok rüzgarlı bölge
Serbest bölge
Çok serbest bölge
QL = I (a . 1 )d . R . H (t, - ta) Ze
X (a , 1) = 50 m uzunluğunda 2 adet yan duvar ve 2 adet çatı pencere uzunluğu
50 x 2 x 2 = 200 m
R= 1
H = Normal bölge, korunmuş müstakil ser için 0,34
Ze = 1,2
(^ - ta) = 25
QL = 200 x 1 x 0,34 x 25 x 1,2 = 2040 kcal / h bulunur.
QA Ana formülünde QT = 1722600 kcal/h ve QL = 2040 kcal/h değerler yerine konduğunda
QA = 1722600 + 2040 = 1724640 kcal/h bulunur.
