İÇERİK

2

1. Giriş ve Temel Kavramlar2. Yapı Bileşenlerinde Isı ve Buhar Geçişi3. Binalarda Isı Yalıtım Kuralları4. Binalarda Isı Gereksinimi Projelendirilmesine Esas Isı

Gereksinimi Hesabı5. Ortam Isıtıcıları6. Isıtma Sisteminde Boru Çapı Hesabı7. Kazan ve Diğer Elemanların Hesabı ve Seçimi8. Projelendirme

Kazan ve Diğer ElemanlarBir ısıtma sisteminde kullanılacak olan başlıcaelemanlar; Kazan Yakıt deposu Yakıt pompası Hat ısıtıcıları Brülör Yakma havası vantilatörü

3

Baca Dolaşım pompasıToplayıcı Genleşme deposuKontrol elemanları

Sıcak Su KazanıIsıtma tesisatında kullanılacak olan sıcak su kazanları,ısıtma güçleri ve ısıtma yüzeyleri esas alınarak seçilirler.Sıcak su kazanlarının ısıtma gücü (QK), ısıtmatesisatının toplam ısı gereksinimi (QH) değeri esasalınarak;

QK= QH (1+ZR)bağıntısı ile belirlenir.Burada;QH : Kazan ısı yüküZR : Kazan ısı yükü artırım katsayısı

4

Sıcak Su KazanıZR Katsayısı için üç durum tanımlanmıştır.1. Ana dağıtım borularının sıcak hacimlerden ısı yalıtımlı

olarak geçmesi ve kolonların duvar üstünde bulunmasıdurumunda ZR = 0,05 alınır.

2. Ana dağıtım borularının soğuk hacimlerden ısı yalıtımlıolarak geçmesi ve kolonların duvar üstünde bulunmasıdurumunda ZR = 0,10 alınır.

3. Ana dağıtım borularının soğuk çatı arasından ısı yalıtımlıolarak geçmesi ve kolonların dış duvarlara açılmışkanallara (tesisat bacaları) yerleştirilmesi durumundaZR = 0,15 alınır.

5

Sıcak Su KazanıKazan ısıtma yüzeyi

formülü yardımıyla hesaplanır. Burada,k : Kazan ısıtma yüzeyi verdisi (W/m2)Katı yakıtlı kazanlarda k=6978 W/m2

Sıvı yakıtlı kazanlarda k=9304 W/m2

Gaz yakıtlı kazanlarda k=9304 W/m2

6

kQA k

k =

Yakıt Miktarı HesabıYıllık yaklaşık yakıt miktarı, ısıtma tesisatı projelerininhazırlanması sırasında yakıt deposu hacminin boyutlandırılmasıiçin esas alınacak yakıt miktarıdır. Bu miktar;

Qh : Isıtma tesisatının toplam ısı gereksinimi (W)z : İşletme türüne göre tesisatın günlük çalışma süresi (saat/gün)Z : İklim koşullarına göre tesisatın yıllık çalışma süresi (gün/yıl)Hu : Sistemde kullanılan yakıtın alt ısıl değeri (kJ/kg)ηk : Kazanın toplam verimi

7

ku

h

HZzQBη.

,...2

63=

Yakıt Miktarı HesabıTesisatlarda kullanılan yakıtlar için alt ısıl değer ve toplamverim değerleri

Doğalgaz için : 0.85-0.92Fuel-oil için : 0.75Linyit kömürü için :0.60-0.65Kok ve maden kömürü için :0.65-0.70

8

Genleşme DeposuSıcak sulu ısıtma sistemlerinde su 10°C den 90°C yeısıtıldığında hacmi, ilk hacminin % 3.55 i oranındaartar. Sudaki sıcaklık artışına bağlı olarak ortayaçıkan bu genleşmeyi karşılamak üzere tesisattagenleşme depoları kullanılır. Genleşme depoları aynızamanda sistemin güvenliğini (basıncın kontrolünü)ve sisteme gerekli su desteği görevlerini de yerinegetirir. Tesisatta kullanılacak olan genleşme deposuhesabına geçmeden önce sistemde genleşen suhesabı yapılmalıdır. Sistemde genleşen su hacmi

9

Genleşme DeposuSistemde genleşensu hacmi

Vs : Sistemdekisu hacmi

10

�𝑉𝑉𝑔𝑔 =8𝑉𝑉𝑠𝑠100 (𝑙𝑙𝑙𝑙

Açık Genleşme DeposuAçık genleşme depoları atmosfere açık olup, ısıtmasisteminde boru tesisatının en üst seviyesinin dahaüstünde bir yere (çatı arası) yerleştirilirler. Tesisattasuyun buharlaşması, çeşitli kaçaklar, onarım ve bakımgibi nedenlerle kaybolan su, genleşme deposundansağlanır. Açık genleşme deposundaki su seviyesininbelirli bir minimum değerin altına düşmesi halinde elleveya bir şamandıra yardımıyla dışarıdan otomatik olaraksisteme su basılır. Açık genleşme deposunun hacmi;verilen bağıntıda hesaplanan genleşen su hacminin ikikatı olarak seçilmelidir.

11

Açık Genleşme DeposuGenleşme deposu boyut ve şekil olarak TS 713 e uygunolarak seçilmelidir.

12

Kapalı Genleşme DeposuKapalı genleşme depolarının en önemli özelliği,ısıtma tesisatı suyunun havayla temas etmesiniönlemesidir. Bu sayede sistem suyunun oksijendenkorunması ve tesisatın korozyondan etkilenmesiönlenmiş olur. Ayrıca ısıtma sistemi atmosfer basıncıüstünde çalışacağından tesisatın hava almasının daönüne geçilmiş olunur. Tesisatta kazanın hemenyanına monte edildiklerinden açık sistemlere göretesisat borularından da tasarruf sağlanır.

14

Kapalı Genleşme DeposuKapalı genleşme deposu hacmi,

Vg: Genleşme deposunun en küçük hacmi,Vs : Isıtma sistemindeki toplam su hacmi (m3)t : En yüksek ortalama işletme sıcaklığı (°C)Pa : Genleşme deposunun ilk kez doldurulmasında suyun genleşme deposugirişindeki mutlak basınç (atmosfer basıncı olup 100 kPa)Pf : Deponun doldurulmasında depo içerisindeki mutlak basınç (kPa)Po : Genleşme deposunun karşılaşabileceği en yüksek mutlak basınç (kPa)

15

( )

o

a

f

a

sg

PP

PP

VtV−

−=

0334800007380 ...

Kapalı Genleşme DeposuKapalı genleşme depoları, üstündebasınçlı azot gazı bulunan kauçukesaslı bir diyafram içerir. Altındakitesisat bağlantı deliğinden içerisinegiren su genişleyince diyafram yukarıdoğru açılır ve azot gazını sıkıştırır.Gaz tarafında sisteme uygulananbasınç artar. Tesisat üzerindekiemniyet ventili basıncın yüksekdeğerlere çıkmasını önler.

16

Kapalı Genleşme DeposuKapalı genleşme depoları sadeceotomatik kontrollü olarak mekanikyanma sağlanan sıvı ve gaz yakıtlıısıtma sistemlerinde kullanılabilir.Elle beslemeli katı yakıtlı sistemlerdeyüksek sıcaklık artışları olabilmesinedeniyle kapalı genleşme depolarıkatı yakıtlı sistemlerdekullanılmamalıdır.

17

Güvenlik BorularıSıcak sulu ısıtma sistemlerinde kazanlar bir gidiş ve birdönüş güvenlik boruları ile donatılmalıdır.

Qk : Kazan ısıtma gücü (W)Güvenlik borularının iç çapı en az 25 mm olmalıdır.

18

1000163151

100016315151

./.

./..

kd

kg

Qd

Qd

+=

+=

Yakıt Deposu HesabıSıvı yakıtların depo edilmesi amacı ile imal edilen yakıtdepoları boyutları standart olup, TS 712kapsamındadır. Yakıt depoları ekonomik olarak sisteminyaklaşık 20 günlük ihtiyacını karşılayacak ölçüde veyayakıt tankerinin büyüklüğü dikkate alınarak daha büyükhacimde seçilebilir. Yakıt depolarının kazan dairesindenayrı bir hacimde olması ve kapılarının sac olması vehavalandırılması gerekir. Yakıt depolarının alt seviyesi,filtrenin monte edilebilmesi, yakıtın doğal olarakakabilmesi için zeminden en az 25 cm yükseklikteolmalıdır.

19

Yakıt Deposu HesabıIsıtma tesisatında sıvı yakıt olarak motorin veyaorta ağır (4-5 nolu fuel oil) yakıtlar kullanılır.Kalorifer yakıtı olarak kullanılan fuel oil’in depodaakabilir halde tutulabilmesi için ısıtıcı serpantinkullanılır. Yakıt borusu montajında hazır dirsekkullanılmayacak, dirsek yerine geniş olarak kıvrılmışboru kullanılmalıdır. Yakıt deposu ile pot depoarasındaki yakıt borusu en kısa mesafedebağlanmalıdır. Pot deponun brülörün açıldığı tarafamonte edilmesi gerekir.

20

Yakıt Deposu HesabıFuel oil’in değişik noktalardaki sıcaklıkları:

1- Pompalama sıcaklığı =20 °C2- Yakıt deposunda çıkış sıcaklığı (pompasız sistemde) =40 °C

3- Pot depo çıkışında sıcaklığı = 70-80 °C4- Brülör çıkışında sıcaklığı = 105-110 °C

21

Sıvı Yakıt Deposu HesabıSıvı deposu hesabı için, belli bir periyot (örneğin 20gün) süresince depolanacak yakıt miktarı Bp ,aşağıdaki ifade ile bulunur:

Bp : Depolanacak yakıt miktarı (kg/periyot)ZP : Depolanacak gün sayısı (gün/periyot)Zg : Günlük çalışma süresi (saat)

22

( )periyotkgH

ZZQB

ku

gpkp /

η=

Sıvı Yakıt Deposu HesabıDepolanacak yakıt miktarı yukarıdaki denklemdenbelirlendikten sonra, sıvı yakıt deposunun hacmiVsyd aşağıdaki ifadeden bulunur.

Bp : Depolanacak yakıt miktarı ( periyotluk, kg)ρ : Yakıtın yoğunluğu = 860 (kg/m3)

23

( )3mB

V psyd ρ

==

Baca ve Baca Kesit HesabıBacanın görevi atık gazın çevreye zarar vermeyecek şekildekazandan çıkmasını sağlamak ve sıcak gazın kazandaistenilen hızda dolaşabilmesi için gerekli çekişi sağlamaktır.Bacalar doğal çekişli ve zorlanmış çekişli olarak ikiye ayrılır.Yanma için gerekli havanın emilmesi ve yanma ürünlerininkazanda ve duman yollarında istenilen hızda dolaştırılmasıbacada yaratılan doğal çekişle sağlanıyorsa buna doğal çekişlibaca adı verilir. Burada çekişi yaratan kuvvet sıcaklık farkıdolayısıyla oluşan yoğunluk farkıdır. Zorlanmış çekişlibacalarda ise çekme kuvveti bir emiş fanı ile oluşturulur.

24

Kapalı Genleşme DeposuDoğal çekişli kalorifer kazanları baca açısından dört grupta toplanır.

1-Kömür Kazanları : Yakma havası emilmesi kazandaki, bağlantıkanallarındaki ve bacadaki dirençlerin karşılanması baca çekişi ile gerçekleşir.2- Alçak Basınçlı Üflemeli Brülörlü Kazanlar: Kazandaki, bağlantıkanallarındaki ve bacadaki dirençler baca çekişi ile karşılanır. Yakma havasıbrülör ile sağlanır.3- Yüksek Basınçlı Üflemeli Brülörlü Kazanlar: Bağlantı kanallarındaki vebacadaki dirençler baca çekişi ile karşılanır.Yakma havasının temini ve kazandadolaştırılması brülör tarafından sağlanır. Yüksek basınçlı üflemeli brülörlerkarşı basınçlı kazanlarda kullanılır.4-Atmosferik Brülörlü Doğal Gaz Kazanları: Kanal ve bacadaki dirençlerdoğal baca çekişi ile sağlanır. Havanın emilmesi ve kazanda dolaştırılmasıbrülör tarafından sağlanır.

25

Baca Yapımında Dikkat Edilecek Kurallar1. Her kazan için bağımsız bir baca olmalı, birden fazla kazan

kesinlikle aynı bacaya bağlanmamalıdır. Kaloriferbacalarına soba, şofben v.s bağlanmayacaktır.

2. Baca kesiti yeterli büyüklükte olmalıdır.3. Baca duvarlarında kesinlikle delikli tuğla

kullanılmamalıdır.Malzeme olarak yüzeyi düzgün yükseksıcaklığa dayanıklı ateş tuğlası ve paslanmaz çelik bacalartavsiye edilmektedir.

4. Bacalar mümkün olmadıkça binanın dış duvarınakonulmamalıdır. Binanın orta noktalarına yakın konulmalıve bina mahyasının en az 80 cm üzerine çıkılmalıdır.

26

Baca Yapımında Dikkat Edilecek Kurallar5. Bacalar komşu yüksek binaların çekişi bozan

etkilerini azaltmak amacıyla , mümkünse bubinalardan 6 m uzakta bulunmalıdır.

6. Bacalar mümkün olduğu kadar yöndeğiştirmeyecek şekilde yapılmalı, yöndeğiştirmenin zorunlu olduğu hallerde ise yöndeğiştirmede yatayla açı en az 60° olmalıdır.

7. Bacalar dışardan hava almayacak şekilde içi vedışı sıvalı olarak yapılmalıdır. Baca duvarlarınınet kalınlığı bir tuğladan az olmamalıdır.

27

Baca Yapımında Dikkat Edilecek Kurallar8. Duman kanalları bacaya düz bir kanalla

bağlanmalıdır. Mümkün olduğu kadar dirseklerdenkaçınılmalıdır.

9. Yatay duman kanalları bacaya en az % 5’lik yükselenbir eğimle bağlanmalı, ve uzunluğu hiçbir suretlebaca yüksekliğinin 1/4' nü aşmamalıdır.

10. Duman gazları bacada soğumamalıdır. Bu durumhem çekişi azaltır, hem de yoğuşmaya neden olur.Bacaların tavsiye edilen ısıl direnci 0,12 m2K/Wdeğerindedir. Bu amaçla bacalar izole edilmelidir.

28

Baca Yapımında Dikkat Edilecek Kurallar11. Bacaların en alt kotunda , saçtan ve hava

sızmayacak şekilde yapılmış, contalı birtemizleme kapağı yapılmalıdır.

12. Duman kanalları bacaya doğrudan bağlanmalı,zorunlu durumlarda yuvarlak dirsekkullanılmalıdır. 90° lik keskin dirsekkullanılmamalıdır.

29

Kazanların Bacaya Bağlantısı1.Kazan baca çıkışı,2. Temizleme kapaklı dirsek,3. Baca bağlantı kanalı,4. Bacaya giriş,5.Temizleme kapağı,6 Baca kaidesi,7. Çekiş sınırlayıcı,8. Kömür kazanları için klape

30

Baca Kesiti Hesabı

Qk : Kazan ısıtma gücü (W)h : Baca etkin yüksekliğih= Kat sayısı x 3 m (Kat yüksekliği)FB : Baca kesiti (πd2 formülünden d çekilerek bacaçapı belirlenir.

31

hQF K

B 030.=

Baca Kesiti HesabıHavalandırma Baca Kesiti

FB : Baca kesitiFH : Havalandırma baca kesitiDuman Kanalı Kesiti

FD : Duman kanalı kesiti

32

4B

HFF =

BD FF ×= 251.

Duman Gazı Miktarı

m : Duman gazı miktarıQk : Kazan ısıtma gücü (W)

33

[ ]skgmQV Kg /

1000=

Kömür Kazanları Baca Çapları (cm)

Alçak Basınçlı Brülörlü Sıvı Yakıt ve Doğal Gaz Kazanları Baca Çapları (cm)

ÖRNEK: Kazan gücü, Qk= 200kW ve baca yüksekliği, H= 20 m için Baca çapı, D= 30 cm.

Yüksek Basınçlı Sıvı Yakıt ve Doğal Gaz Kazanları Baca Çapları (cm)

Atmosferik Brülörlü Doğal Gaz Kazanları Baca Çapları (cm)