Tesisat Eğitimi
Tesisat Eğitimi
Semboller Pompa
Küresel vana
Vana Emniyet ventili
Genleşme Tüpü
Check valf
Pislik tutucu Manometre Hidrometre
Termometre
Boşaltma
Üç yollu motorlu vana
İki yollu motorlu vana
Termostatik vana
Kilitli vana
Eşanjör
Daldırma tip
termostat
Balans vanası
Sürgülü vana
Basınç düşürücü
Dört yollu vana
Membranlı vana
Su sayacı
Kompansatör
Kompresör
Fan Hava ayırıcı
Tortu ayırıcı
Genleşme deposu Pürjör
Isıtma gidiş
Isıtma dönüş
Kullanma soğuk suyu
Kullanma sıcak suyu
Sirkülasyon hattı
Önemli Komponentler
• Vanalar
– Esas olarak iki amaçla kullanılır:
• Tesisat elemanlarını veya bölümlerini ayırma • Kontrol
– Kullanılan amaca göre farklı beklentileri
karşılamalıdır: • Basınç düşümü (direnç) • Açma/kapama süresi • Tasarım basıncı • Malzeme
Önemli Komponentler
• Vanalar
– Ayırma amaçlı kullanılan vanalar genelde:
• Sürgülü vana • Küresel vana • Kelebek vana • Şiber vana (Genelde boşaltma amaçlı)
– Farklı gösterimler olsa da, tek bir sembol yeterli
olabilir.
Önemli Komponentler
• Kontrol Vanaları
– Tesisatın tamamı veya bölümlerine yönelik
kullanılabilir.
– Kullanım amaçları • İstenen işletme şartlarını sağlamak • Devreden çıkarmak veya devreye almak • İstenen debiyi sağlamak • Tesisat komponentlerinin güvenliğini sağlamak
Önemli Komponentler
• Üç Yollu Vanalar
– İki amaçla kullanılabilir:
• Karıştırıcı – Farklı sıcaklıklardaki hatlardaki suyu karıştırarak, ara
sıcaklıkları sağlar.
• Ayırıcı – Su akışını bir hattan diğerine yönlendirir.
• Karıştırıcı Üç Yollu Vanalar
Önemli Komponentler
Çıkış
C
Giriş
A
Giriş
B
A B C
100 0 100
75 25 100
50 50 100
25 75 100
0 100 100
• Dağıtıcı Üç Yollu Vanalar
Önemli Komponentler
Çıkış
C
Giriş
A
Çıkış
B
A B C
100 0 100
100 25 75
100 50 50
100 75 25
100 100 0
Önemli Komponentler • Pompalar
– Esas olarak bir sıvıyı, bir noktadan, bir diğerine
taşıyan makinalardır. • Taşınan sıvı miktarı: Debi • İki nokta arasındaki basınç farkı: Basma yüksekliği
– Pompa devreleri ana olarak 2 sınıfa ayrılır: • Açık: Hidroforlar • Kapalı: Sirkülasyon pompaları
– Isıtma ve soğutma tesisatlarında kullanılan
pompalar, sirkülasyon pompalarıdır.
Önemli Komponentler
• Debi
– Birim zamanda taşınacak akışkan miktarı ise yapılacak işin ısıl kapasitesi ile belirlenir.
Q = m·c· T
Q Isıl kapasite (kcal/h)
m Debi (m3/h)
c Özgül ısı (Su @15 C: 999,78 kcal/kgK)
T Sıcaklık farklı (K)
• Debi
a b a + b
Tesisat
• Debi
a b a + b
Tesisat
• Debi
a b a + b
Tesisat
• Hidrolik Denge
Tesisat
• Hidrolik Denge
Tesisat
Önemli Komponentler
• Pompalar
Hs
H
Q
Açık sistem
Kapalı sistem
Hs
Çalışma noktası
• Toplam Basınç Düşümü
Tesisat
• Toplam Basınç Düşümü
Tesisat
• Pompa Seçimi
Önemli Komponentler
Tasarım şartları
Q= 96.000 kcal/h
P= 4,2 mSS
T= 20K (70/50 C)
Q = m·c· T
m = Q/(c· T) =
= 4,8 m3/h
0,185 kW
• Pompa Seçimi
Önemli Komponentler
En sık yapılan hata
m = 4,8 m3/h
P = 4,2 x 1,25 = 5,25 mSS
Sonuç:
- Daha fazla debi %19
- Daha fazla kayıp %33
- Daha fazla enerji %78 0,33 kW
• Pompa Seçimi
Önemli Komponentler
En sık yapılan hata - 2
m = 4,8 m3/h
P = 4,2 x 1,25 = 5,25 mSS
Sonuç:
- Daha fazla debi %85
- Daha fazla kayıp %228
- Daha fazla enerji %105
0,38 kW
• Boru Çapı Seçimi
– Boruların (yani tesisatın) görevi, akışkanı
üreteçten, kullanım noktalarına getirmek ve ardından da tekrar üretece geri götürmektir.
– Doğru boyutlandırma, ısının taşınması sırasında en az basınç düşümüne imkan vermelidir.
– Bunun yanısıra, akış sesi de hacimlerin kullanımına uygun ses seviyesinin üstüne çıkmamalıdır.
Tesisat
• Boru Çapı Seçimi
– Boru çapı seçim abakları, ısıl kapasite (veya debi),
hız ve basınç düşümü (genelde mmSS/m olarak) değerlerini içerir.
– Amaç doğru hacim için, doğru hızda ve doğru basınç düşümüne sahip çapı seçmektir.
– Genel kural olarak: Daha büyük çap, daha iyidir.
Tesisat
• Boru Çapı Seçimi
– Örnek olarak: Kapasite: 50 kW yani 43.000 kcal/h Sıcaklık farkı: 20 K (Ör: 80/60°C)
Çap Hız
(m/s)
Basınç Düşümü
(mmSS/m)
3/4" 0,90 49
1” 0,55 14
1 1/4" 0,31 3,45
Tesisat
• Boru Çapı Seçimi
– Boru çapları ısıtmada esas olarak 10 mmSS/m
basınç düşümünü geçmeyecek şekilde seçilir. – Tavsiye olarak konfor ısıtmasında en fazla
6 mmSS/m hedeflenmelidir.
– Akış hızları da benzer olarak 1 m/s’yi geçmeyecek şekilde seçilir.
– Tavsiye olarak konfor ısıtmasında 0,3 – 0,7 m/s aralığı hedeflenmelidir.
Tesisat
• Boru Çapı Seçimi
– Boru çapı seçim tablolarında kullanılan sıcaklık
farkı ( T) önemlidir. – Eğer kullanılan tablo T = 20 K için ise, daha farklı
uygulamalarda dönüşüm yapılmalıdır.
Tesisat
• Boru Çapı Seçimi
– Örneğin: Kapasite: 50 kW yani 21.500 kcal/h Sıcaklık farkı: 20 K (Ör: 80/60°C) Seçilen çap: 1 1/4“ Sıcaklık farkı: 10 K (Ör: 55/45°C) Seçilen çap: 1 1/2“
Debi: Q = m·c· T m = 21.500 / (20· 1.000) = 1,075 m3/h Debi: Q = m·c· T m = 21.500 / (10· 1.000) = 2,15 m3/h
Tesisat
Gaz Hacmi (Azot)
Membran (Butil Kauçuk)
Su Hacmi Ventil
Genleşme Deposu
Önemli Komponentler
P1 P2 <
Vg1 Vg2 >
Gaz Hacmi
Su Hacmi
Vs1 Vs2 <
T1 T2 <
Önemli Komponentler
P1 P2 <
Değişken basınç nedeni ile bir deponun faydalı hacmi her tesisatta farklı olacaktır. Üst basınç ile statik basınç arasındaki farkı ifade eden basınç faktörünün (df) çok küçük olduğu hallerde, deponun faydalı hacmi, toplam hacmine oranla çok küçük olacaktır.
Genleşme Deposu
Önemli Komponentler
df = Pe - Pö
Pe + 1 Pe Son basınç [bar] Emniyet ventili açma basıncının (PSV) 5 bar’dan düşük olduğu tesisatlarda PSV – 0,5 bar 5 bar’dan yüksek olduğu tesisatlarda PSV – (Psv / 10)
Pö Statik basınç + 0,2 [bar]
Genleşme Deposu Basınç Faktörü
Önemli Komponentler
Vn = Vf / df
Pst Statik basınç
df B
asın
ç fa
ktö
rü V
g Dep
o h
acmi
Genleşme Deposu Nominal Hacmi
Önemli Komponentler
• Genleşme Deposu
– Tam formül:
Vn = Vf ·
– Vf Faydalı hacim:
• Tesisattan genleşen suyun hacmi ve ön su hacminin toplamıdır.
Pe - Pst
Pe + 1
Önemli Komponentler
• Genleşme Deposu
– Genleşen su hacmi:
• Tesisat 10 C’de doldurulur.
• Tesisatın çıkabileceği azami sıcaklığa kadar ısınabilir. Normal Su
Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160
Genleşme katsayısı % 0 0,13 0,37 0,72 1,15 1,66 2,24 2,88 3,58 4,34 4,74 5,15 6,03 6,96 7,96 9,03 10,2
%20 Antifrizli Su
Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160
Genleşme katsayısı % 0,07 0,26 0,54 0,9 1,33 1,83 2,37 2,95 3,57 4,23 4,92 —- 5,64 6,4 7,19 8,02 8,89 9,79
%34 Antifrizli Su
Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160
Genleşme katsayısı % 0,35 0,66 1,04 1,49 1,99 2,53 3,11 3,71 4,35 5,01 5,68 —- 6,39 7,11 7,85 8,62 9,41 10,2
Önemli Komponentler
• Genleşme Deposu
– Ön su hacmi:
• Tesisatın toplam su hacminin %0,5’i kadar bir hacim önceden depoya eklenir.
• Amaç küçük kayıp ve kaçakların karşılanmasıdır.
Önemli Komponentler
• Kullanma Suyu Boyleri Genleşme Deposu
Vn = Vb x
n x (PSV + 0,5) x (Po + 1,2)
100 x (P0 + 1) x (PSV – P0 – 0,7)
P0 Ön basınç = Alt basınç – (0,2 – 1,0) [bar] PSV Emniyet ventili ayar basıncı [bar] n Genleşme katsayını Vb Boyler hacmi [L]
Önemli Komponentler
• Sıcak Sulu Isıtma
Tesisat
• Boyler Öncelikli Sistem
Tesisat
• Boyler Öncelikli Sistem
– Sadece tek tip kullanımın olduğu tesisatlarda düşünülmelidir (örneğin bir villa).
– Isıtma sistemi ya bina ısıtmasına, ya da kullanma suyu ısıtmasına yönelik çalışır.
– Isı üretecinin, sadece en büyük kapasitede seçilmesi yeterlidir.
• Örneğin
Kullanma suyu kapasitesi 24 kW
Isıtma kapasitesi 16 kW
O zaman cihaz kapasitesi 24 kW
Tesisat
• Boyler Öncelikli Sistem
– Boylerde ihtiyaç doğduğu anda sistem bina ısıtmasını kapatarak, boylere çalışır.
– Hava ile ısıtma yapılan binalarda, bina ataletine yüklenen ısı çok fazla olamadığı için boyler çalışması sırasında binanın soğuması mümkündür. Bu nedenle tavsiye edilmez.
Tesisat
Kullanma Sıcak
Suyu
Isıtması
• Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
– Konut ve otellerde, her gün kişi başına 40 L ile 120 L arasında değişen miktarlarda kullanma sıcak suyu ihtiyacı vardır.
– Ofislerde bu ihtiyaç 20 – 30 L/gün mertebesindedir.
– Kullanma suyu farklı sıcaklıklarda istenebilir:
• El yıkama ve banyo: 40 – 50°C
• Mutfak: 60°C
– Genelde 45 veya 60°C ayar sıcaklığı vardır.
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma Sıcak Suyu Isıtma Sistemleri
– Hazırlama süresine bağlı: • Anlık su ısıtıcılar • Depolu su ısıtıcılar
– Yakıta bağlı: • Gaz/sıvı yakıtlı sistemler • Elektrikli sistemler
– Depolu ısıtıcılarda, ısıtıcının yerine bağlı: • Boylerler: Entegre eşanjörlü • Eşanjör ve akümülatör tanklı sistemler
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Ani Isıtıcılar
– Şofbenler
• Bacalı
• Hermetik
– Elektrikli su ısıtıcılar
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Eşanjör ve akümülatör tank sistemleri
Akümülatör
Tank
Eşanjör
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Boylerler
Boyler
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Boylerler
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Güneş Enerjisi Sistemleri
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
Güneş Enerjisi
Aktif Sistemler Pasif Sistemler
Elektrik Üretimi
Isı Üretimi
Düşük Sıcaklık
Kullanma Suyu
Havuz
Isıtmaya Destek
Yüksek Sıcaklık
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Güneş Enerjisi Sistemleri
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Güneş Enerjisi Sistemleri
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Güneş Enerjisi Sistemleri
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Güneş Enerjisi Sistemleri
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Güneş Enerjisi Sistemleri
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Güneş Enerjisi Sistemleri
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu sisteminden beklenenler
– İhtiyaca uygun hızda ısıtma – Çok yüksek ve garantili hijyen
• Kaplamalar • Lejyonella hastalığı
– Korozyon dayanımı • Anotlar
– Uzun ömür
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu kapasitesi
– Pik yüke göre
• Ör: Spor salonları
– Sürekli kullanıma göre
• Sabit yük (Sanayi)
• Değişken yük (Konutlar, oteller, ofisler vb.)
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Sıcaklık: 45°C, 60°C, ?
– Kullanım miktarı ve süresi:
1.000 L/gün, 1.000 L/h, 10 L/dak, ?
– Kullanım tipi (hazırlama süresi):
• Pik yük
• Sürekli yük
• Sabit yük
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Pik yük
• Gün içinde belirli zamanlarda oluşan ve belirli bir süre devam eden tek bir kapasitedir.
• Örneğin:
Bir spor salonunda her akşam saat 19:30 ile 23:30 arasında 6.000 L su (60°C) kullanılmaktadır.
O zaman bu su, saat 19:30’a kadar herhangi bir zamanda hazırlanabilir.
Ya da bu suyun bir kısmı, 19:30’a kadar, kalanı ise 19:30 ile 23:30 arasında hazırlanabilir.
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Pik yük
• Önceden hazırlama:
- Sabah 07:30 ile 19:30 arasında hazırlık
- 12 h hazırlık süresi
6.000 / 12 = 500 L/h ısıtma kapasitesi
- Soğuk su sıcaklığı 15°C ise T = 60 – 15 = 45 K
- Q = 0,5·1.000·45 = 22.500 kcal/h
- Tüm su önceden hazırlanacağı için
depolama hacmi 6.000 L’dir.
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Pik yük
• Önceden ve kullanıma paralel hazırlama:
- Depolama hacmi 3.000 L olarak, kullanım anına kadar sadece 3.000 L su hazırlanacaktır.
- 12 h hazırlık süresi
3.000 / 12 = 250 L/h ve 11.250 kcal/h ısıtma
- Kullanım süresi 4 h (19:30 – 22:30 arası)
3.000 / 4 = 750 L/h ısıtma kapasitesi
- Q = 0,75·1.000·45 = 33.750 kcal/h
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Sürekli Yük
• Değişken de olsa gün boyunca devam eden kullanımlardır.
• Apartmanlar ve oteller en iyi örnekleridir.
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Sürekli Yük
• Farklı hesap yöntemleri ile kapasite belirlenebilir.
• Kişi başı günlük sıcak su tüketim miktarı iyi bir yöntemdir.
• Örneğin:
- 80 kişinin yaşayabileceği bir apartman
- Kişi başı 100 L/gün sıcak su tüketecekse
- Günde 8.000 L sıcak su hazırlanacaktır.
- Eş kullanım faktörü düşünülmelidir .
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Sürekli Yük
- Günde 8.000 L sıcak su hazırlanacaktır.
- Gün boyunca yük olacaktır demek ki belirli bir depolama hacmi gereklidir.
- Seçim: %25 depolama 2.000 L hazır su
- Her 1.000 L’lik boyler, ~100 kW güç üretebilir.
100·860 = 86.000
86.000 / (45·1.000) = 1,91 m3/h
Saatte 1.900 L su hazırlanabilir.
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Sürekli Yük
- Gün boyunca her an 2.000 L hazır sıcak su ve her saatte 3.800 L yeni su hazırlama imkanı vardır.
• Benzer bir hesap yöntemi olarak da boyler hacminin ne kadar sürede ısıtılacağına karar verilebilir.
- Günde 8.000 L sıcak su hazırlanacaktır.
- Seçim: %25 depolama 2.000 L hazır su
- Bu hacmi 1 saatte hazır hale getirmek için:
45 · 2 · 1.000 / 1 = 90.000 kcal/h
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Sabit Yük
• Genelde imalat sanayinde karşılaşılır.
• Belirli makinalar çalıştığı sürece ihtiyaç olan sıcak su miktarıdır.
• Tüm gün olabildiği gibi, gün içinde sadece belli anlarda (pik yük) olabilir.
• Saatlik kapasiteyi veren bir su ısıtma sistemi yeterlidir.
• Su ısıtma anlık olacağı için depolama zorunlu değildir.
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Tavsiye edilen hesap değerleri:
• Standart konutlar: 30 – 50 L/gün·kişi
• Lüks konutlar: 45 – 100 L/gün·kişi
• Oteller:
– Duşlu oda 50 – 100 L/gün·kişi
– Küvetli oda 200 – 300 L/gün·kişi
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Tavsiye edilen hesap değerleri:
• Oteller için boyler hacmi
– Standart (2 – 3 yıldız) 500 L / 20 Oda
– Lüks (4 – 5 yıldız) 1.000 L / 20 Oda
• Konutlar için boyler hacmi
– Standart 500 L / 10 Daire
– Lüks 1.000 L / 10 Daire
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Tavsiye edilen hesap değerleri:
• Duş:
Ekonomik 50 L / Kullanım – 6 dak
Lüks 180 L / Kullanım – 10 dak
• Küvet:
Küçük (100 L) 100 L / Kullanım – 15 dak
Büyük (180 L) 250 L / Kullanım – 20 dak
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
• Kullanma sıcak suyu hesabı
– Tavsiye edilen hesap değerleri:
• Eş kullanım faktörü kullanıcı sayısı ve kullanım noktası arttıkça düşer.
• Örneğin
1 dairede 1,15 iken
10 dairede 0,47 ve
50 dairede 0,32’ye düşer.
• Yani 10 dairede, tüm kullanım noktalarının tüketimlerinin toplamının %47’si yük olarak alınır.
Kullanma Sıcak Suyu Isıtması
Tesisatlar
• Tesisat Oluşturma
– Öncelikle yapılması gereken ihtiyacın kapasite ve sıcaklıklar olarak belirlenmesidir:
• Yani Q = m·c· T eşitliğindeki bilinmeyenleri bilmektir.
– Kapasite ve sıcaklıklar tamamen uygulamaya bağlıdır.
• Standart radyatör sıcaklığı, standart yerden ısıtma sıcaklığı vb. herhangi bir “standart” yoktur; kabuller vardır.
• Bunun yanısıra kapasite için ise standart değerler vardır (ısı transfer katsayısı vb.). Ama kapasiteyi esas olarak belirleyen oda sıcaklığı, su sıcaklığı gibi değerler yine uygulamaya (veya kişiye) özeldir.
Tesisat
• Tesisat Oluşturma
– Radyatörler için kullanılabilecek sıcaklıklar:
– 90/70°C
– 80/60°C
– 75/60°C
– Diğer
– Yerden ısıtma için kullanılabilecek sıcaklıklar:
– 55/45°C
– 40/30°C
– Diğer
Tesisat
Tesisat
• Tesisat Oluşturma
– Boyler sekonder devresi (kullanma sıcak suyu) için kullanılabilecek sıcaklıklar:
– 10/45°C
– 10/50°C
– 10/60°C
– Ya da 15 – 20 – 25 vb. giriş sıcaklıkları
– Boyler primer devresi için kullanılabilecek sıcaklıklar:
– 90/70°C
– 80/60°C
– 75/60°C
– Diğer
Tesisat
• Tesisat Oluşturma
– Farklı besleme sıcaklıkları kapasiteyi değiştirmez.
– Isıtıcı performansını ise doğrudan değiştirir.
Tesisat
• Tesisat Oluşturma
– Kurulacak tesisat, devrelerin ihtiyacı olan
• Kapasitenin tamamını
• En yüksek sıcaklığı
• En düşük sıcaklığı
• Birbirine uyumlu olarak debileri
sağlayabilmelidir.
– Unutmamalı ki kapasite ve sıcaklıklar
sadece ihtiyaç olduğu anda gerçekleştirilmelidir.
Tesisat
• Tesisat Oluşturma
– Isı üreteci sadece kendi üzerindeki gidiş ve dönüş sıcaklıklarına göre çalışır.
– Yani toplam debinin sahip olduğu sıcaklıklar belirleyicidir.
Tesisat
• Tesisat Oluşturma
– Örnek:
• 1. Devre: Radyatör
27.000 kcal/h - 75/60°C
• 2. Devre: Boyler
14.500 kcal/h - 90/70°C
• 3. Devre: Yerden ısıtma
7.000 kcal/h - 40/30°C
Tesisat
Tesisat
• Kapasite Tayini
– Hesaplanan toplam kapasite, her zaman ısı üretecinin kapasitesi olmak zorunda değildir.
– Eş zamanda devrede olacak toplam en büyük kapasite ısı üretecinin kapasitesi olmak zorundadır.
– Isı üretecinin kapasitesi birden çok cihaz ile karşılanabilir.
– Bu noktada artık primer ve sekonder devreler gündeme girer.
Tesisat
• Çoklu Üreteçli Sistemler ve Hidrolik Denge
Tesisat
• Basınç Sınırlamaları
– Tesisatın statik yüksekliği, cihaz dayanım basıncından bağımsızdır.
– Tesisat ise içerdiği tüm ekipmanların dayanım basınçlarına ve güvenliğe uygun olarak kurulmalıdır.
Tesisat
Sorularınız
…Teşekkürler