Bir Mahalin ısı ihtiyacı Hesabı

Bir mahallin ısı gereksinmesinin iki yolu vardır.

İletimle oluşan artırımlı ısı gereksinmesi.

Hava sızıntısı ısı gereksinmesi.

Isı ihtiyacı Q_h:Q_T+Q_L Q_T:İletimle oluşan ısı gereksinmesi

Q_L:Hava sızıntısı ısı gereksinmesi

Q_T:İletimle oluşan artırımsız ısı gereksinmesinin Q₀ gibi z gibi bir arttırım faktörüyle çarpımına eşittir.

z:z _u+z_a+z_h+1 z_u:Isıtmanın aralıklı yapılmasından.

z_a:Soğuk dış yüzeylerin iç yüzeylere olan durumundan.

Z_h:Coğrafi yönden.

Q_l:Hava sızıntısı ısı gereksinmesi pencere ve dış kapı aralıklarından giren dış soğuk havanın ısıtılması için gerekli ısı miktarıdır.

Arttırımlı toplam ısı ihtiyacı Q_T:Q₀.(1 % Arttırımlar)...........A

Hava sızıntısı ısı gereksinmesi Q_L(a.l)_D.R.H(t_i-t_d).z_e ............B

A-Isı kaybı hesabı cetvellerin mahallere göre ayrı ayrı hesaplanacaktır.

B-Enfiltrasyon ısı ihtiyacı olarak kapı ve pencere özelliklerine göre hesaplanacaktır..

Isı geçirme katsayıları Hesabı

Isı kayıplarında,her değişik cinsten yapı malzemesi için ayrı bir k değeri aşağıdaki formül ile hesaplanır.

1/k=1/a _i+L₁/l ₁+L₂/l ₂+...............................+Ln/l n+1/a _d

Yukarıdaki:

K: Hesaplanacak ısı geçirme katsayısı Kcal/m²hC

a _i:İç yüzeysel ısı iletim katsayısı Kcal/m²hC

a _d:Dış yüzeysel ısı iletim katsayısı Kcal/m²hC

L₁,L₂:Yapı malzemesi kalınlığı m

l ₁,l ₂:Malzemenin ısı iletkenliği Kcal/mhC

Hava sızıntısı ısı kaybı

Q_s=S a.I.R.H.(t_i-t_d).Z_e

a:Pencere veya kapı sızıntısı aralığına tekabül eden hava aralık sızdırmazlığı (m³/h)

I:Pencere veya kapının açılan kısımların metre olarak çevre uzunluğu

R:Oda durum katsayısı

H:Bina durum katsayısı (kcal/m³C)

D t:İç ve dış sıcaklıklar farkı

Z_e:Her iki dış duvarında pencere olan odalar için değeri 1,2,diğer odalar için değeri 1 olan katsayıdır.

KOLON ŞEMASI VE BORU ÇAPLARI

Tesisatı oluşturan kazan, kollektörler, borular, vanalar, ısıtıcılar, genleşme deposu ile diğer donanım ve armatürlerin tümünün düşey görünüşünü iki boyutlu olarak gösteren resme kolon şeması denir. Kolon şemasında düşey ölçüler ölçekli, eğimli olarak döşenen yatay borular ölçeksiz çizilir. Yükseklikleri farklı olan radyatörler değişik yükseklikte gösterilir.Kat planlarında üzerine dilim sayısı ve cinsi yazılan radyatörlerin, kolon şemasında gösterildikleri dikdörtgenin içine oda no, oda sıcaklığı ve radyatör verimi dışında ve üst kısmına radyatörlerin dilim sayısı ve cinsi yazılır.

Kolon şeması ve kat planlarında gidiş boruları düz,dönüş boruları ise kesik çizgiler ile gösterilir. Kolonlarda her bir boru parçasının ısı yükü boru uzunluğu hesaplanır ve üzerine yazılır. Bundan sonra boru çaplarının belirlenmesine başlanabilir. Kritik devreyi gösteren kolonda her bir boru parçası radyatörden başlayıp kazana doğru büyüyen sayılarla numaralanır.

Boru çapları, bu amaçla hazırlanmış olan cetveller doldurularak hesaplanır. Boru çapları hesaplanırken, branşmanlarda en küçük değerde olan su hızı, boru çapları büyüdükçe düzgün şekilde artmalı ve kazan girişinde en büyük hıza ulaşmalıdır. Ancak 90 C/ 70 C sıcak sulu ısıtma sisteminde su hızı 0.8 saniye birimi “S” dir, m/s gibi büyük olmamalıdır.

Boru hesabı cetvelinde ilk dört sütunu kolon şemasındaki bilgileri içermektedir. Kritik devredeki borular için bu bilgiler işaretlendikten sonra, 5. Sütuna her bir boru için seçilen veya ilk tahmin edilen boru çapları değerleri yazılır.6 ve 7. Sütunlardaki boru içindeki su hızı ve basınç kaybı gradyanı değerleri Basınç Kaybı Çizelgelerinden okunur. Bu çizelgedeki boru iç çapı değeri esas olup, iç çapları ara değerlerde olan farklı borular için enterpolasyon yapılmalıdır. 7.sütun doldurulduktan sonra 4.ve7. sütunlardaki değerler çarpılarak bulunan her bir boru parçasındaki sürtünme basınç kaybı değerleri 8.sütuna yazılır.

Dirsekler, branşman ayrılma ve birleşmeler,ekleme parçaları, vana, kollektör, radyatör gibi elemanlardaki yerel basınç kayıpları da hesaplanıp, sürtünme kaybına eklenmelidir. Bu amaçla boru devresindeki elemanların özel direnç katsayıları belirlenir.9.sütuna her bir boru parçasındaki S z değerleri işlenir ve bu değerlerden yararlanarak boru parçasındaki özel direnç değeri okunur. Özel dirençler 10.sütuna işlenir.

Kritik devredeki toplam sürtünme kayıpları ve toplam özel dirençler toplamı olan basınç kaybı

D p=S RL + S Z (mmSS) şeklinde bulunur. Pompalı sistemlerde dolaşım pompası basıncı hesaplanan toplam basınç kaybını karşılayacak büyüklükte olmalıdır.Aksi takdirde boru çaplarında düzeltmeler yapılarak aynı işlemler cetvelin değiştirilmiş boru çapı bölümünde tekrarlanır.

KOMBİ HESABI:

Kazan kapasitesi tesisata yerleştirilen ısıtıcıların toplam verimlerinin (1+Z_R) faktörü ile ilgili çarpılmasıyla bulunur. Z_R yüzde ile belirlenen bir artırım katsayısı olup, değeri:

Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, sıcak hacimlerden geçiyor ve kolonlar duvarın iç yüzeylerinde bulunuyorsa Z_R=0,05

Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, sıcak hacimlerden geçiyor ve kolonlar duvarın iç yüzeylerinde bulunuyorsa Z_R=0,10

Ana dağıtma ve toplama boruları yalıtılmış, ısıtılmayan hacimlerden veya kanallardan ; kolonlar ise tesisat bacalarından geçiyorsa Z_R=0,15 alınır.

Q_h = 11193 kcal / h kombi ısıtıcılarının toplam gücü

Z_r = 0.15 seçildi

Q_k = Q_h * (1+Z_r)

Q_k = 11193 * (1+0.15) = 12871 kcal/h

DEMİRDÖKÜM DG-N16 KOMBİ SEÇİLDİ.

Q_k =16.000 kcal/h

GENLEŞME DEPOSU VE GENLEŞME DEPOSU HESABI:

Sıcak sulu ısıtma sistemleri genellikle 90/70 C su sıcaklığında çalışacak şekilde tasarlanır. Ortalama su sıcaklığı 80 C değerindedir. Besi suyu sıcaklığı ise 10 C olarak kabul edilebilir. Bu durumda sistemdeki suyun sıcaklığı 10 C ile 80 C arasında değişebilecektir. Suyun sıcaklığına bağlı olarak özgül hacminin değişimi görülecektir. Buna göre söz edilen sıcaklıklar arasında sistemdeki su hacmi yaklaşık % 3 oranında artacaktır. Bu genişleyen su hacmini toplamak üzere dağıtma sisteminin en yüksek noktasından en az pompa basıncı kadar yukarı konur.

Genleşme deposu aynı zamanda sistemi atmosfere açarak, ısıtma tesisatında basıncın atmosfer basıncının üstüne çıkmasına engel olur. Böylece sistemin emniyeti sağlar, öte yandan sistemde eksilen suyun takviyesi ve sistemde meydana gelen havanın tahliyesi işlevlerini de yerini getirir.

Genleşme deposu hacminin hesaplanmasında önce sistemdeki toplam su hacmi, V_S belirlenir.

V_S= W*Q_K (litre)

ifadesi ile bulunur. Burada Q_K (kW) kazan ısıl gücüdür. W ise özgül su miktarı olup; ısıtma sisteminde konvektör kullanıldığından 5.2, panel radyatör kullanıldığında 8.33, döküm radyatör kullanıldığında 12 ve döşemeden ısıtma sisteminde 18.5 L/ kW değerindedir. Genleşen su hacmi V ile gösterilirse, genleşen su hacmi genleşme kabının 1/3’ünü, su rezervi 1/3’ü genleşme payı olarak 1/3 alınarak genleşme kabı

hacmi V_n bulunur.90/70 bir ısıtma sisteminde yaklaşık olarak,

V_n=0.06*V_S bağıntısı geçerlidir.

Q_k = 12871 kcal/h (1kW = 860 kcal/h)

Q_k = 14.96 Kw

W = 12 (Döküm radyatör kullanıldığından)

V_S = W*Q_k = 12*14.96= 179.5 litre (sistemdeki su hacmi)

V_n = 0.06*V_S = 0.06*179.5 = 10.7 litre (Genleşme deposu hacmi)

EMNİYET BORULARI ÇAPLARI HESABI:

Kazan ve genleşme deposu gidiş ve dönüş güvenlik boruları ile birbirine bağlantılıdır. Güvenlik boruları kazandan genleşme deposuna doğru daima yükselen bir eğimle döşenmeli ve bu borular üzerinde su geçişini önleyen vana veya geri tepme ventili bulunmalıdır.

d_g = 15+1.5*(Q_k/1000)^1/2 = 15 + 15*(12871/1000)^1/2 = 20.3 mm

d_g= 21mm º 1” (Emniyet gidiş borusu)

d_d= 15 + (Q_k/1000)^1/2 = 15 + (12871/1000)^1/2 = 18.5mm

d_d= 19mm º ¾” (Emniyet dönüş borusu)

YILLIK YAKIT SARFİYATI:

Yıllık yakıt sarfiyatı hesabı şu şekilde yapılmaktadır,

B_y= Q_k * Z_g * Z_y / 2 * H_u * h _K

Q_k :Kazanın ısıl kapasitesi, kcal/h

Z_{g :}Günlük çalışma süresi, saat.

Z_y :Yıllık çalışma süresi, gün.

H_U :Yakıtın alt ısıl değeri, kcal/kg

h _K :Kazanın verimi,% olarak belirlidir.

Yakıtın alt ısıl değerleri :

Linyit kömürü :2000-5500 Kcal/h

Kok kömürü :6000 Kcal/h

Zonguldak maden kömürü :7000 Kcal/h

Fuel-oil :10000 Kcal/h

Doğal gaz :8250 Kcal/m³

Kazan verimleri :

Linyit kömürü için :0.65

Kok ve maden kömürü :0.72

Fuel-oil :0.82

Doğal gaz :0.92

Z_g =17

Z_y =150

H_U =8250

h _K =% 92

B_y =(12871*17*150)/(2*8250*0.92) = 2162.124 m³/yıl

DOLAŞIM POMPASI HESABI:

Dolaşım pompasının debisi (Q_P):

Dolaşım pompasının debisi, tesisatta dolaşan su miktarı ile belirlidir. Tesisatta dolaşan su ise tesisatın toplam ısı ihtiyacı, Q_K ve suyun gidiş-dönüş sıcaklıkları t_g ve t_d değerlerine bağlıdır.

C= 1 kcal/kg C suyun özgül ısısı

p = t_ort = 80 C için 0.9718 kg/dm³ suyun yoğunluğu

Q_P = Q_K/(C*p*(t_g-t_d)) = 12871/(1*0.9718*(90-70)) = 662.2 dm³/h

DOLAŞIM POMPASI BASINCI:

Dolaşım pompasının basıncı, sürtünme kayıpları en büyük olan ve adına kritik devre denilen kolonun sürtünme kayıplarından büyük olmalıdır.

H_{P> S} R.L +S Z mmSS

R: Boru çaplarında metre başına düşen basınç kaybı mmSS/m

L: Hesaba giren boru çaplarının uzunlukları, m

Z: Ekleme parçaları, vanalar ve cihazların özel dirençleri, mmSS

H_{P³ S} R.L+S Z

H_P³ 202.87+127.2

H_P³ 330.07 mmSS

Basınç kaybı hesabında bulunan basınç % 10 arttırılarak pompa basıncı bulunur.

H_P³ 330.07+0.1*330.07

H_P³ 363.077 mmSS

Ana sayfaya dönmek icin