Tweet
Kaloriferli ısıtma
Kaloriferli ısıtma, soğuk bölgelerde ve devamlı ısıtmaya gereksinim duyulan yerlerde ve zamanlarda yapılır.
Serlerde kaloriferli ısıtmanın ilk yapılmaya başlandığı dönemlerde, ısıtılan veya buhar haline getirilen bir suyun ısınmanın etkisiyle hafiflemesi ve hacminin genişlemesiyle yukarı doğru yükselmesi, daha sonra soğumaya başladığında ağırlaşarak hacminin küçülmesi ve aşağıya doğru inmesi prensibinden yararlanmıştır. Yani sistem içinde tabii bir sirkülasyon meydana getirilmiştir. Suyun yükseldiği nokta ile, suyun geriye döndüğü en düşük nokta arasındaki seviye farkı ne kadar fazla olursa, suyun boru içindeki akış hızı o kadar fazlalaşmakta ve su daha uzun mesafelere kat edebilmektedir. Bunun içinde, suyun ısıtıldığı kazan dairesi toprak altında yapılmıştır. Böylece kazanda ısıtılan veya buhar haline getirilen su, kazanın çıkış borusundan yukarı doğru belirli bir yüksekliğe kadar çıkartıldıktan sonra, bu seviyeden itibaren boru aşağıya doğru çevrilerek tatlı bir meyille akış haline getirilerek ser içinde dolaştırılmış ve sonuçta suyun tekrar en aşağı noktada olan kazana dönmesi sağlanmıştır. Dikkat edilecek olursa bu sistemle çok büyük alanları ısıtmak mümkün değildir. Bunun için bu sistem küçük ve müstakil serlerde kullanılmıştır. Kazan dairesinin toprak altında yapılması özellikle katı yakıt yakan kazanlarda yakıt ve kül taşımacılığında sorunlar meydana getirmiştir. Bu yüzden de bu sistem zamanla terk edilmiştir.
Büyük alanların kalorifer sistemiyle ısıtılmasında, suyun borularda çok uzak mesafelere kadar soğumadan taşınması ve dolaştırılması, her yerde eşit ısıtma yaratılması açısından ön koşulludur. Bunun için, günümüzde suyun kalorifer borularında dolaştırılmasında özel devir-daimli motor-pompa sistemi kurulmuş ve suyun boru içindeki hareket hızı ve dolaştırılma mesafesi istenen şekilde ayarlanabilmiştir. Suyun boru içindeki sıcaklık derecesine bağlı olarak, sıcak sulu (Basınçsız) ve buharlı (basınçlı) iki değişik uygulama şekli bulunmaktadır.
Sıcak sulu basınçsız sistemde, suyun kazandan çıkış sıcaklığı 40-80°C, buharlı basınçlı sistemde ise 100-120°C arasındadır. Borular içindeki basınç 100°C'de 0,5 atü, 120°C'de 2 atü'ye kadar çıkar. Yüksek basınçtan dolayı kaçak meydana gelmemesi için sistemin çok iyi kurulması ve bağlantıların iyi yapılması gerekir. Buharlı sistemdeki bu olumsuzluklar, sıcak sulu sistemleri küçük işletmelerde tercih edilir hale gelmiştir.
Kaloriferli ısıtmada, ısıtmanın yapılacağı serin büyüklüğüne ve bulunduğumuz bölgedeki dış sıcaklığa ve ser içi sıcaklığına göre ısı kaybı hesaplandıktan sonra, bu kayıplara göre konulacak kazanın büyüklüğünün ve serde dolaştırılacak boruların uzunluğunun ve miktarının hesaplanması gerekir.
Kazanın ısıtma gücü, kazanın içindeki suyun ısındığı boruların yüzey büyüklüğüne bağlıdır. Daha önceki konularda serden kaybolan ısı kaybını hesaplamıştık. DİN 4701 göre serimizde ısı kaybı Q =114725 kcal/h olduğunda, serimiz için kullanılacak kazanın büyüklüğü;
F = Q/K formülüyle hesaplanır.
Formülde;
F = Kazanın m2 olarak su ısıtma boru yüzeyi
Q = kcal/h olarak kazandan beklenen ısı randımanı yani serden kaybolan ısı miktarı.
K = Kazanın ısı verim katsayısıdır.
Kazanın ısı verim katsayısı dökme yapılmış kazanlarda 8000-10000, çelik kazanlarda 10000-16000 kcal/m2h 'dir.
Çelik kazan kullanıldığında;
F= 114725/10000 = 11,4 m2
Dökme kazan kullanıldığında;
F = 114725/8000 = 14,3 m2 ısıtma yüzeyi bulunur.
Kazanın sere uzaklığı ve sere sıcak suyu ileten borularda meydana gelen ısı kaçakları dikkate alınarak hesaplanan kazan yüzeyi % 10-20 daha fazla tutulur. Hesaplamada azami ısıtma kaybı dikkate alınarak hesap yapılmış ve bir kazan için değer bulunmuştur. Oysa her zaman ısıtma kaybı meydana gelmez. Büyük bir kazanın devamlı yakılması daha sıcak zamanlarda yakıt masraflarını artırır. Bulunan kazan büyüklüğü ikiye bölünerek, işletmeye bir kazan yerine iki kazan konulması daha doğru ve ekonomik açıdan daha isabetli bir karardır. Ayrıca tek kazan arızalandığında onarım için geçen zamanda serdeki bitkiler donabilir. Halbuki iki kazan konulduğunda birisi bozulduğunda diğeri devreye gireceğinden bitkiler dondan zarar görmez. Sıcak zamanlarda, daha az ısı kaybı meydana geldiğinden bir küçük kazanın yakılması daha az yakıt masrafı meydana getirecektir.
Kazan büyüklüğü hesaplandıktan sonra kazandan elde olunan sıcaklığın sere intikali ve serin ısıtılması için sere kalorifer borularının döşenmesi gerekir. Sere konulacak boru miktarı;
FR = Q/K. Td Formülü ile hesaplanır.
Formülde
FR = Ser içine döşenecek boru ısıtma yüzeyi (m2)
Q = Serde meydana gelen ısı kaybı (kcal/h)
K = Borunun ısıyı iletme katsayısı (kcal/m2) (Bu değer 10,0 ile 11,5 arasında değişir.)
Td = Suyun ısıtma borusuna girdiği andaki sıcaklığı ile çıktığı andaki sıcaklığı arasındaki ortalama sıcaklıktan ser içi sıcaklığının çıkartılmasıyla elde olunan sıcaklıktır.
Örneğin: Su kazandan 80°C'de çıkıyorsa ve ser içinde dolaştıktan sonra sıcaklığı 50°C'ye düşüyorsa, suyun ortalama sıcaklığı
50 + 80 = 130 130 / 2 = 65°C'dir.
Ser içinde arzu edilen sıcaklık 20°C olduğunda
Td = 65 - 20 = 45°C bulunur.
Yukarıdaki formülde değerler yerine konduğunda
FR = 114725/10 x 45 = 254,9 m2 boru yüzeyine gereksinim vardır.
Ser ısıtmasında 40-70 mm çapında galvanize veya dökme demir boruları kullanılır. 70 mm çapında boru kullanıldığında, serde 254,9 m2 'İlk ısıtma düzeyi için ne kadar boru uzunluğu gerekir?
Boru yüzeyini, boru çap yüzeyine böldüğümüzde boru uzunluğu ortaya çıkar.
L = FR / d.Jt
L = 254,9/0,07 x 3,14 = 1159,4 m uzunlukta boru kullanılacaktır.
Isıtma boruları serin yan kenarlarına, tezgah altlarına ve çatı üçgeni alt tabanı döşenir. Yetiştirme serinde, ısıtma boruları ser iki yan kenarlarına ve çatı üçgeni altına konduğunda, bulunan boru yüzeyi 3 e bölünür.
Bu durumda 1159,4/3 = 386 m her bir birime düşen paydır.
Serin uzunluğu 50 m ve genişliği 6 m olduğunda bir kenara döşenecek boru uzunluğu
50 + 5 = 55 m 'dir.
Ser kenarında 386 / 55 = 7 adet sıra meydana getirilecektir.
Ser çatı üçgen altına ise;
386 / 50 = 7,7 yaklaşık 8 adet boru sıralanacaktır
Kaloriferli ısıtma, soğuk bölgelerde ve devamlı ısıtmaya gereksinim duyulan yerlerde ve zamanlarda yapılır.
Serlerde kaloriferli ısıtmanın ilk yapılmaya başlandığı dönemlerde, ısıtılan veya buhar haline getirilen bir suyun ısınmanın etkisiyle hafiflemesi ve hacminin genişlemesiyle yukarı doğru yükselmesi, daha sonra soğumaya başladığında ağırlaşarak hacminin küçülmesi ve aşağıya doğru inmesi prensibinden yararlanmıştır. Yani sistem içinde tabii bir sirkülasyon meydana getirilmiştir. Suyun yükseldiği nokta ile, suyun geriye döndüğü en düşük nokta arasındaki seviye farkı ne kadar fazla olursa, suyun boru içindeki akış hızı o kadar fazlalaşmakta ve su daha uzun mesafelere kat edebilmektedir. Bunun içinde, suyun ısıtıldığı kazan dairesi toprak altında yapılmıştır. Böylece kazanda ısıtılan veya buhar haline getirilen su, kazanın çıkış borusundan yukarı doğru belirli bir yüksekliğe kadar çıkartıldıktan sonra, bu seviyeden itibaren boru aşağıya doğru çevrilerek tatlı bir meyille akış haline getirilerek ser içinde dolaştırılmış ve sonuçta suyun tekrar en aşağı noktada olan kazana dönmesi sağlanmıştır. Dikkat edilecek olursa bu sistemle çok büyük alanları ısıtmak mümkün değildir. Bunun için bu sistem küçük ve müstakil serlerde kullanılmıştır. Kazan dairesinin toprak altında yapılması özellikle katı yakıt yakan kazanlarda yakıt ve kül taşımacılığında sorunlar meydana getirmiştir. Bu yüzden de bu sistem zamanla terk edilmiştir.
Büyük alanların kalorifer sistemiyle ısıtılmasında, suyun borularda çok uzak mesafelere kadar soğumadan taşınması ve dolaştırılması, her yerde eşit ısıtma yaratılması açısından ön koşulludur. Bunun için, günümüzde suyun kalorifer borularında dolaştırılmasında özel devir-daimli motor-pompa sistemi kurulmuş ve suyun boru içindeki hareket hızı ve dolaştırılma mesafesi istenen şekilde ayarlanabilmiştir. Suyun boru içindeki sıcaklık derecesine bağlı olarak, sıcak sulu (Basınçsız) ve buharlı (basınçlı) iki değişik uygulama şekli bulunmaktadır.
Sıcak sulu basınçsız sistemde, suyun kazandan çıkış sıcaklığı 40-80°C, buharlı basınçlı sistemde ise 100-120°C arasındadır. Borular içindeki basınç 100°C'de 0,5 atü, 120°C'de 2 atü'ye kadar çıkar. Yüksek basınçtan dolayı kaçak meydana gelmemesi için sistemin çok iyi kurulması ve bağlantıların iyi yapılması gerekir. Buharlı sistemdeki bu olumsuzluklar, sıcak sulu sistemleri küçük işletmelerde tercih edilir hale gelmiştir.
Kaloriferli ısıtmada, ısıtmanın yapılacağı serin büyüklüğüne ve bulunduğumuz bölgedeki dış sıcaklığa ve ser içi sıcaklığına göre ısı kaybı hesaplandıktan sonra, bu kayıplara göre konulacak kazanın büyüklüğünün ve serde dolaştırılacak boruların uzunluğunun ve miktarının hesaplanması gerekir.
Kazanın ısıtma gücü, kazanın içindeki suyun ısındığı boruların yüzey büyüklüğüne bağlıdır. Daha önceki konularda serden kaybolan ısı kaybını hesaplamıştık. DİN 4701 göre serimizde ısı kaybı Q =114725 kcal/h olduğunda, serimiz için kullanılacak kazanın büyüklüğü;
F = Q/K formülüyle hesaplanır.
Formülde;
F = Kazanın m2 olarak su ısıtma boru yüzeyi
Q = kcal/h olarak kazandan beklenen ısı randımanı yani serden kaybolan ısı miktarı.
K = Kazanın ısı verim katsayısıdır.
Kazanın ısı verim katsayısı dökme yapılmış kazanlarda 8000-10000, çelik kazanlarda 10000-16000 kcal/m2h 'dir.
Çelik kazan kullanıldığında;
F= 114725/10000 = 11,4 m2
Dökme kazan kullanıldığında;
F = 114725/8000 = 14,3 m2 ısıtma yüzeyi bulunur.
Kazanın sere uzaklığı ve sere sıcak suyu ileten borularda meydana gelen ısı kaçakları dikkate alınarak hesaplanan kazan yüzeyi % 10-20 daha fazla tutulur. Hesaplamada azami ısıtma kaybı dikkate alınarak hesap yapılmış ve bir kazan için değer bulunmuştur. Oysa her zaman ısıtma kaybı meydana gelmez. Büyük bir kazanın devamlı yakılması daha sıcak zamanlarda yakıt masraflarını artırır. Bulunan kazan büyüklüğü ikiye bölünerek, işletmeye bir kazan yerine iki kazan konulması daha doğru ve ekonomik açıdan daha isabetli bir karardır. Ayrıca tek kazan arızalandığında onarım için geçen zamanda serdeki bitkiler donabilir. Halbuki iki kazan konulduğunda birisi bozulduğunda diğeri devreye gireceğinden bitkiler dondan zarar görmez. Sıcak zamanlarda, daha az ısı kaybı meydana geldiğinden bir küçük kazanın yakılması daha az yakıt masrafı meydana getirecektir.
Kazan büyüklüğü hesaplandıktan sonra kazandan elde olunan sıcaklığın sere intikali ve serin ısıtılması için sere kalorifer borularının döşenmesi gerekir. Sere konulacak boru miktarı;
FR = Q/K. Td Formülü ile hesaplanır.
Formülde
FR = Ser içine döşenecek boru ısıtma yüzeyi (m2)
Q = Serde meydana gelen ısı kaybı (kcal/h)
K = Borunun ısıyı iletme katsayısı (kcal/m2) (Bu değer 10,0 ile 11,5 arasında değişir.)
Td = Suyun ısıtma borusuna girdiği andaki sıcaklığı ile çıktığı andaki sıcaklığı arasındaki ortalama sıcaklıktan ser içi sıcaklığının çıkartılmasıyla elde olunan sıcaklıktır.
Örneğin: Su kazandan 80°C'de çıkıyorsa ve ser içinde dolaştıktan sonra sıcaklığı 50°C'ye düşüyorsa, suyun ortalama sıcaklığı
50 + 80 = 130 130 / 2 = 65°C'dir.
Ser içinde arzu edilen sıcaklık 20°C olduğunda
Td = 65 - 20 = 45°C bulunur.
Yukarıdaki formülde değerler yerine konduğunda
FR = 114725/10 x 45 = 254,9 m2 boru yüzeyine gereksinim vardır.
Ser ısıtmasında 40-70 mm çapında galvanize veya dökme demir boruları kullanılır. 70 mm çapında boru kullanıldığında, serde 254,9 m2 'İlk ısıtma düzeyi için ne kadar boru uzunluğu gerekir?
Boru yüzeyini, boru çap yüzeyine böldüğümüzde boru uzunluğu ortaya çıkar.
L = FR / d.Jt
L = 254,9/0,07 x 3,14 = 1159,4 m uzunlukta boru kullanılacaktır.
Isıtma boruları serin yan kenarlarına, tezgah altlarına ve çatı üçgeni alt tabanı döşenir. Yetiştirme serinde, ısıtma boruları ser iki yan kenarlarına ve çatı üçgeni altına konduğunda, bulunan boru yüzeyi 3 e bölünür.
Bu durumda 1159,4/3 = 386 m her bir birime düşen paydır.
Serin uzunluğu 50 m ve genişliği 6 m olduğunda bir kenara döşenecek boru uzunluğu
50 + 5 = 55 m 'dir.
Ser kenarında 386 / 55 = 7 adet sıra meydana getirilecektir.
Ser çatı üçgen altına ise;
386 / 50 = 7,7 yaklaşık 8 adet boru sıralanacaktır
Comment