Upload
halilibrahim-taktak
View
1.159
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
Pompa teknolojisinintemel prensipleri
Santrifüj Pompalar
Wilo Pompa Sistemleri A.Ş.Akdeniz Caddesi30. Sokak · Samandıra34857 İstanbulT 0216 661 02 03F 0216 661 02 [email protected]
İ Ç İ N D E K İ L E R
Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005
İ Ç İ N D E K İ L E R
Pompa teknolojisinin temel prensipleri 5
Pompa teknolojisinin tarihçesi 7
Su temini 7
Atıksu uzaklaştırma 8
Isıtma teknolojisi 9
Pompa sistemleri 12
Açık devre pompa sistemleri 12
Kapalı devre pompa sistemleri 13
Su- ısı transfer aracı 15
Özgül ısı depolama kapasitesi 15
Hacim artışı ve azalması 16
Suyun kaynama karakteristikleri 17
Suyun genleşmesi ve tesisatın aşırı basınca karşı korunması 18
Basınç 19
Kavitasyon 19
Santrifüj pompaların işletimi 21
Kendinden emişli ve kendinden emişli olmayan pompalar 21
Santrifüj pompaların fonksiyonları 22
Çarklar 22
Verim 23
Santrifüj pompaların güç tüketimi 24
Islak rotorlu pompalar 25
Kuru rotorlu pompalar 27
Yüksek basınçlı santrifüj pompalar 29
Karakteristik eğriler 31
Pompanın karakteristik eğrisi 31
Sistemin karakteristik eğrisi 32
Çalışma noktası 33
Isı yüküne göre pompanın ayarlanması 35
İklim değişimleri 35
Pompa devir hızı seçimi 36
Değişken devir hızlı kontrol 36
Kontrol modülleri - ayar ve regülasyon seçenekleri 37
Isıtma sistemleri için pompa seçimi 41
Pompa debisi 41
Pompa basma yüksekliği 41
Uygulama örneği 42
Pompa seçiminin etkileri 43
Pompa seçim programı - Wilo Select 43
Isıtma sistemlerinde hidrolik kontrol 45
Elektronik kontrollu sirkülasyon pompalarının ayarlanması 45
Birden çok pompanın seri ve paralel işletimi 46
Sonuçlar 50
Biliyor musunuz? 51
Pompa teknolojisinin tarihçesi 51
Su- ısı transfer aracı 52
İşletim özellikleri 53
Karakteristik eğriler 54
Isı yüküne göre pompanın ayarlanması 55
Yaklaşık pompa seçimi 56
Birden çok pompanın işletimi 57
Ölçü birimleri 58
Bilgi kaynakları 59
Yayın hakları 63
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 5
Bina teknolojileri alanında çeşitli fonksiyonlardakullanılan pompalar önemli bir rol oynamaktadır.En çok bilinenleri ısıtma ve iklimlendirme sistem-lerinde kullanılan sirkülasyon pompalarıdır.
Ayrıca pompaların su temini ve atıksu drenajıalanlarında da geniş kullanımları mevcuttur:• Hidrofor istasyonları, şehir şebeke basıncının
yeterli olmadığı durumlarda binalara su temini amacıyla kullanılır
• Kullanma sıcak suyu sirkülasyon pompaları, herarmatürde sıcak suyun daima hazır olmasınıtemin eder
• Foseptik tahliye cihazları ve atıksu pompaları,kanalizasyon şebekesine göre daha düşük birkodda oluşan atıksuların basınçlandırılmasındakullanılır
• Fıskiye sistemleri ve akvaryumlarda kullanılanpompalar
• Yangınla mücadele uygulamalarında kullanılan pompalar
• Soğutulmuş su ve soğutma suyunun sirkülas-yonunda kullanılan pompalar
• Yağmur suyunu değerlendirme ünitelerindekullanılan pompalar
• Diğer tüm uygulamalar
Farklı akışkanların değişik viskozite değerlerinesahip olduğu dikkate alınarak seçim yapılmalıdır(örneğin ham pissu veya su-glikol karışımları gi-bi). Pompa seçimlerinde ayrıca kullanılacağıülkedeki geçerli olan standart ve yönetmeliklerde dikkate alınmalıdır (örneğin patlamaya karşıkoruma, Alman içme suyu yönetmeliği gibi).
Pompa teknolojisinin temel prensipleriPompalar, insanlığın yaşam ve konforu için önemlidir. Pompalar sıcak veya soğuk, kirliveya temiz her çeşit akışkanı hareket ettirirler. Bunu da yüksek bir verimle ve çevreyikoruyarak yaparlar.
Bu broşürün amacı sürekli uygulayıcı veya pro-fesyonel olarak eğitim alan ve kendini geliştirenkişilere pompa teknolojisinin temel prensiplerinianlatmaktır.
Basit ve açıklayıcı cümleler, çizimler ve resimlerkullanılarak uygulamalar için gerekli olan pompaesaslarını anlatmak hedeflenmiştir. Böylecepompaların doğru olarak seçilmesi vekullanılması amaçlanmaktadır.
Biliyor musunuz? başlıklı bölümde, bir seriseçmeli soruya cevap vererek konuyla ilgilibilgilerinizi test edebilirsiniz.
Santrifüj Pompalar hakkında daha derin bilgiedinmek için “Bilgi Kaynakları” bölümünüinceleyiniz. Burada broşürler, kitapçıklar ve CD’lerbulabileceğiniz gibi Wilo uzmanlarıncahazırlanmış, uygulamaya yönelik, eğitimseminerleri de önerilmektedir.
Bakınız sayfa 59’daki “BilgiKaynakları” bölümü
Bu düzenekteki en ustaca geliştirme 1724’de Ja-cob Leupold (1674-1727) tarafından tekerleğedirsekli borular takılarak tasarlanmıştır. Tekerleğidöndürerek su, en üst noktaya kadar taşınmakta-dır. Nehirdeki su akışı güç sağlayıcı olarakkullanılmıştır. Bu tasarımın en dikkat çekici özel-liği dirsekli boruların şeklinin günümüz santrifüjpompalarının tasarımlarına olan olağanüstü ben-zerliğidir.
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 7
Pompa teknolojisinin tarihçesi
Su Temini İşleri
Pompaların geçmişini düşündüğümüzde, özellikle ilk zamanlarda insanların akışkanları - öncelikle de suyu - daha yüksek seviyelere taşımak için kullandıkları teknikleri hatırlamakgerekmektedir. Bu tekniklerle yerleşim yerlerininve kalelerin etrafındaki kanalları doldurmuşlar vetarım alanlarını sulamışlardır.
Su taşımak için kullanılan ilk araç insan eli olmuş veiki elin bir elden daha çok iş yaptığı anlaşılmıştır.
İlk çağlarda önce toprak kaplardan kovalaryapılmış ve bu da su değirmeninin keşfine doğruilk adımlar olmuştur. Atalarımız, birden fazla kovayı bir zincire veyatekerleğe asıp, insan veya hayvanların enerjile-rinden faydalanarak bu su değirmenine hareketverip suyu taşımışlardır. M.Ö 1000 yıllarında yapı-lan arkeolojik kazılarda hem Çin’de hem deMısır’da bu çeşit kovalı konveyörlere rastlanmış-tır. Aşağıdaki resim bir Çin su değirmenininrekonstrüksiyonudur. Bu düzenekte toprakkovaların asıldığı bir tekerlek, en üst noktayageldiğinde suyu bir kanala aktarmaktadır.
Bu çalışma şekli, günümüzün santrifüj pompala-rının tasarımına dikkat çekici bir benzerlik gös-termektedir.
Debi-basma yüksekliği arasında aynı benzeşim-ler bulunmaktadır. Çeşitli tarihi kaynaklardan el-de edilen bilgiler, Arşimet vidasının 37˚ ve 45˚eğimlerde çalıştığını ve 10 m3/h debi, 2 - 6 m bas-ma yüksekliği değerlerine kadar hidrolik kapa-sitelere ulaşabildiğini göstermektedir.
Sayfa 22’de “çarklar”bölümüne bakınız.
Sonsuz dişli
Döndürmemekanizması
Taşınan su
Çin su değirmeninin resmi
Arşimet vidasının resmi
Jacob Leupold'un su değirmeni resmi
Eski çağların büyük matematikçisi ve bilim adamıArşimet (M.Ö. 287-212) kendi adı verilen ve boru-nun içinde bulunan sonsuz dişlinin dönerek suyukaldırması prensibiyle çalışan bir vida tasarlamıştır.
O zamanlar sızdırmazlık elemanları bilinmediğin-den, transfer edilmesi istenen suyun bir kısmınıngeri kaçması önlenememiştir. Arşimet’in bu tasa-rımında, debiyle vidanın eğimi arasında bir ilişkivardır. Suyun daha yükseğe mi yoksa daha çokmiktarda mı taşınması arasında seçimyapılabilmektedir. Vidanın eğimi dikleştikçe debiazalmakta, basma yüksekliği artmaktadır.
Akış yönü
Romalılardan kalma Hypocaust ısıtma sistemleri
8 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 9
P O M PA T E K N O L O J İ S İ N İ N TA R İ H Ç E S İP O M PA T E K N O L O J İ S İ N İ N TA R İ H Ç E S İ
Atıksu uzaklaştırma
Su temini her zaman insan yaşamı için en temelgereksinim olsa da, atıksu uzaklaştırma ancakuzunca bir süre sonra - çoğunlukla da gecikmişolarak - zorunlu hale gelmiştir.
Her nerede yerleşim yerleri, şehirler ve kasabalarkurulduysa rezervuar atıkları, pissu ve atıksularcaddeleri, yolları ve diğer açık alanları kirletmiş,korkunç kokuların yanısıra hastalıklara ve salgın-lara neden olmuştur. Su kirliliği oluşmuş ve yeraltısuları içilemez hale gelmiştir.
İlk kanalizasyon sistemi M.Ö. 3000 ve 2000 yıllarıarasında Girit adasında bulunan Knossos Sarayı’nın altında kurulmuştur. Tuğla kaplamakanalları ve terrakotta (kil ve toprak karışımı) bo-ruları yağmur suyu, kullanım suları ve atıksularınuzaklaştırılmasında kullanılmıştır.
Romalıların yaptıkları, kullanılan suyun şehir dışı-na aktarılmasını sağlayan ve Cloaca Maxima ola-rak adlandırılan kanalizasyon sistemi, inşaatından25 yüzyıl sonra, bugünkü Roma’da halen kullanıl-maktadır. Buradan gelen su Tiber nehrine akıtıl-maktaydı (Almanya’da bulunan Köln şehrinde deRomalılar zamanında yapılmış kanalizasyon sistemleri mevcuttur ve bu yeraltı kanallarınıniçinde hala yürünebilmektedir).
Bunu takip eden binlerce yılda daha ileri bir tek-nik gelişme olmadığından, 19. yüzyılın sonlarınakadar arıtılmamış pissular akarsulara, nehirlere,göllere ve denizlere akıtılıyordu. Endüstrileşmeve şehirlerin gelişmesiyle verimli atıksu uzaklaş-tırma bir zorunluluk haline gelmiştir.
Almanya’daki ilk merkezi kanalizasyon ve atıksuarıtma sistemi 1856’da Hamburg’da kurulmuştur.
90’ların sonunda, Almanya’daki birçok evin kana-lizasyon sistemi foseptik ve drenaj çukurlarınaboşaltılıyordu. Sonradan yasal kararlar ve bölge-sel yönetmeliklerle bunların şehir kanalizasyonşebekesine bağlanması zorunluluğu getirildi.
Bugün, bütün evlerin drenajları direkt olarak şehirkanalizasyon şebekesine bağlanmaktadır. İmkanıolmayan yerlerde ise foseptik tahliye sistemleriveya basınçlı drenaj sistemleri kullanılmaktadır. Endüstriyel ve evsel atıksular geniş ölçüde kana-lizasyon sistemlerine, bekletme havuzlarına, arıtma tesislerine, çökertme havuzlarına ve biyolojik veya kimyasal temizleme proses mer-kezlerine akıtılmaktadır. Arıtma işlemlerindensonra suyun, doğal sirkülasyonuna dönmesisağlanmıştır.
Isıtma teknolojisi
Hypocaust ısıtma sistemleri Romalılar zamanından kalma hypocaust adıverilen ısıtma sistemlerinin kalıntıları Almanya’dabulunmuştur. Bunlar yerden ısıtma sistemlerininilk örneklerini oluşturmaktadır. Zeminin altındabulunan sütunlarla desteklenmiş özel odacıklardaaçık ocaktan gelen sıcak hava dolaştırılarakyerden ısıtma sağlanıyor ve gaz çıkışı duvarbacalarından dışarıya veriliyordu.
Takip eden yüzyıllarda, özellikle kalelerde veşatolarda, hypocaustlarla aynı şekilde açık ocak-ların bacaları direkt dışarı verilmiyor, bunun yeri-ne sıcak duman ısıtma amaçlı olarak yaşamaalanlarında dolaştırılıyordu (ilk merkezi ısıtmasistemi şekli). Duvarlı taş odaların bir sistem ayı-rıcı olarak kullanılması o dönemin diğer bir bulu-şudur. Böylece ateşle ısıtılmış temiz hava, direktolarak odalara yönlendirilebiliyordu.
Buharla ısıtma sistemleri Buharla ısıtma sistemleri, 18. yy.’ın ikinci yarısındayaygın bir şekilde kullanıma giren buhar maki-nalarının yan ürünüydü. Buhar makinasındayoğuşmayan atık buhar, ısı eşanjörleriyle ofis veyaşama alanlarına veriliyordu. Buharla ısıtmasistemlerinin atık enerjisini kullanmanın başka biryolu da türbinleri döndürmekti.
Isıtma kazanı, genleşme tankıve radyatörüyle doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemleri
Dış duvar
Duvar ısıtma bacası
İç duvarZemin
Zemin destek kolonları
YanmaodasıIsıtma odası
Küller için atıkkanalı
Atıksu uzaklaştırmada kullanılan pompa vepompa sistemlerinden örnek verecek olursak:• Foseptik tahliye cihazları• Dalgıç pompalar• Atıksu pompaları (bıçaklı veya bıçaksız)• Drenaj pompaları• Karıştırıcı pompalar
Doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemi Isıtma sistemlerindeki bir sonraki gelişme doğalsirkülasyonlu ısıtma sistemlerinin kullanılmasıydı.Bir odanın sıcaklığını 20˚C’de tutabilmek içinsuyu 90˚C’ye kadar (ki bu sıcaklık kaynamanoktasının hemen altındadır) ısıtmanın yeterliolacağı tecrübeyle öğrenilmişti. Sıcak su çokbüyük çaplardaki borulardan yukarıya doğruyükseliyordu. Sıcaklığın bir kısmını dışarıya verensıcak su, kendi ağırlığıyla kazana dönerek, doğalbir sirkülasyon yapıyordu.
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 11
P O M PA T E K N O L O J İ S İ N İ N TA R İ H Ç E S İ
Orta Çağ, M.S. 1519’lar
Çift borulu ısıtma sist.
Roma İmparatorluğu M.S. 465’ler
Sanayi Devrimi, 19. yy.
Modern Çağ, 20. yy.
Tavan/duvar radyant ısıtma
Başlangıçta, yalnızca ateş vardı
Romalılar hypocaust ısıtmasistemleri
Ocak/sobalı ısıtmaDoğal sirkülasyonlu sıcaksulu ısıtma sistemleri
Wilhelm Opländer'insirkülasyon hızlandırıcısı, 1929
Tek-borulu ısıtma sistemleri
Bacalı ısıtma
Makinaların sıcak havasistemleriyle ısıtılması
Buharlı ısıtma sistemleri
Yerden ısıtma sistemleri
Isıtma sistemlerinin gelişimi
Tichelmannsistem
Sıcak su sirkülasyonluısıtma sistemleri
P O M PA T E K N O L O J İ S İ N İ N TA R İ H Ç E S İ
10 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Gidiş ve dönüş sıcaklıklarında suyun özgülağırlığının değişmesi ile oluşan basınç farkı doğalbir sirkülasyon sağlamaktaydı.
20. yy’ın başlarında, bu prensiple çalışan doğalsirkülasyonlu ısıtma sistemleri, günümüzbinalarının sirkülasyon hızlandırıcı kullanılmışısıtma devrelerine öncülük etmiştir.
O günlerdeki elektrik motorlarının yapısal özel-likleri hızlandırıcıların tahrikinde kullanılmayauygun değildi. Bu tip motorlar su bazlı ısıtmasistemlerinde büyük kazalara neden olabiliyordu.
Doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemi resmi
Bir dirseğe monte edilen pervane tipindekipompa çarkı, sızdırmazlığı sağlanmış ve elektrikmotoru tarafından tahrik edilen bir mil vasıtasıyladöndürülüyordu.
Pompaların su taşıyıcı olarak bilinmesindendolayı hiç kimsenin aklına sirkülasyonhızlandırıcılar için “pompa” terimini kullanmakgelmiyordu.
1955’lere kadar bu sirkülasyon hızlandırıcılarkullanıldı, hatta bu sayede su sıcaklığı daha dadüşürüldü.
Günümüzde düşük su sıcaklıklarında çalışanmodern ısıtma sistemleri kullanılmaktadır.
Isıtma sistemlerinin kalbi olan sirkülasyon pom-pası olmasaydı, ısıtma sistemleri teknolojisindensöz etmek mümkün olamazdı.
İlk ısıtma suyu sirkülasyon pompasıSwabian’lı (Stuttgart yakınları, Almanya)mühendis Gottlob Bauknecht kapalı tip elektrikmotorlarını icat edinceye kadar sirkülasyonhızlandırıcılarını kullanmak mümkün değildi.Arkadaşı Westfalya’lı (Kuzey Ren Bölgesi)mühendis Wilhelm Opländer bu modeligeliştirerek 1929’da patent aldı.
İlk ısıtma suyu sirkülasyon pompası,1929 model, HP tipi DN 67/0.25 kW“dirsekli pompa”
12 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 13
P O M PA S İ S T E M L E R İ
Pompa sistemleri
Pompalanacak suyu üstseviyeye taşımak için pompasistemi
Açık devre pompa sistemleri
Açık devre pompa sistemleri Kapalı devre pompa sistemi resmi
Bir ısıtma sistemi örneğindekullanılan sirkülasyon devresi
Kapalı devre pompa sistemleri
Sağ taraftaki şematik resim, bir ısıtma sistemiylesu temininde kullanılan pompa sistemi arasındakifarklılıkları gösteriyor.
Su temininde kullanılan pompa sistemi açık bas-ma çıkışıyla açık devre bir sistemken, ısıtma sis-temi kendi içinde dolaşım yapan kapalı bir sis-temdir.
Isıtma sistemlerinin prensiplerini daha kolay an-layabilmek için, borulardaki sıcak suyun süreklihareket ettiğini veya sirkülasyon yaptığını dikka-te almak gerekir.
Isıtma sistemi aşağıdaki elemanlardan oluşur:• Isı merkezi• Isı transport ve dağıtım sistemi• Kapalı genleşme deposu• Isı yayan elemanlar• Kontrol elemanları• Güvenlik ekipmanları
Isı merkezi örneğin kazanlar;Gaz, sıvı veya katı yakıt kullanırlar. Bölgesel ısıt-ma istasyonları, ısı pompaları, elektrikli suısıtıcıları vb. teknikler de vardır.
Isı transport ve dağıtım sistemiTesisattaki tüm borulardan, dağıtım ve toplamaistasyonlarından ve sirkülasyon pompasındanoluşmaktadır. Pompanın basma yüksekliğisadece sistemdeki dirençleri karşılayacak şekildeseçilir. Kapalı devre çalışan sistemlerde binanınstatik yüksekliği, pompanın basma yüksekliğiseçiminde dikkate alınmaz. Ancak pompanınişletme basınç sınıfının seçiminde binanın statikyüksekliği dikkate alınmalıdır.
Kapalı genleşme deposuSistemde sürekli basınç olmasını sağlarken, çalış-ma sıcaklıklarına bağlı olarak su hacmi değişiklik-lerini dengeler.
Sol taraftaki şematik resimde, alt seviyedeki sudeposunun üst seviyedeki depoya su (veya her-hangi bir akışkanı) pompalayan sistemin eleman-ları gösterilmektedir. Pompa, alttaki depodanistenen yükseklik için suyu basınçlandırmaktadır.
Burada, sadece geometrik basma yüksekliğinegöre pompayı seçmek yeterli olmaz. Konforlu birkullanım için gerekli olan akma basıncını ve tesi-sattaki basınç kayıplarını pompanın geometrikbasma yüksekliğine ayrıca eklemek gerekir.
Pompa basma yüksekliği = geometrik basma yük-sekliği + akma basıncı + basınç kayıpları
Gerekli bakım ve onarımların yapılabilmesi içinpompa sistemini oluşturan emiş ve basınç hat-larında kapatma vanaları kullanılmalıdır.
Su depolarında taşmayı önlemek için flatörler vediğer kontrol birimleri kullanılmalıdır.
Vanalar kapalıyken ve su kullanımı bittiğindepompayı otomatik olarak durdurabilmek içinbasma hattının uygun bir noktasına basınç şalterimonte edilebilir.
Ayrıca pompanın kuru çalışmasını engellemekiçin gerekli teknik önlemler alınmalıdır.
Isı yayan elemanlarIsıtılacak odada bulunan ısı yayan yüzeylerdir(radyatörler, konvektörler, ısıtıcı paneller vb.). Isıenerjisi düşük sıcaklıktan yüksek sıcaklığa doğruhareket eder, sıcaklık farkı büyüdükçe akış hız-lanır. Bu ısı transferi üç farklı fiziksel işlemlegerçekleşir:• Isı iletimi• Konveksiyonla ısı iletimi• Isı yayılması
Günümüzde, iyi bir kontrol sistemi olmadan, tek-nik problemlerin çözülmesi mümkün değildir. Bunedenle kontrol üniteleri ısıtma sistemlerinin birparçasıdır. En çok bilinen kontrol üniteleri, odasıcaklığını sabit tutmaya yarayan termostatikradyatör vanalarıdır. Kazanlar, karıştırıcı vanalarve pompalar için yüksek teknoloji ürünü mekanikve elektronik kontrol üniteleri mevcuttur.
Sayfa 35’te “Isı ihtiyacına görepompanın ayarlanması”bölümüne bakınız
Sayfa 41’de “Standart ısıtmasistemleri için pompa seçimi”bölümüne bakınız.
Önemli not:Sirkülasyon pompasınınbasma yüksekliğini belirlerken,kapalı devre sistemlerdebinanın statik yüksekliğidikkate alınmaz, pompasadece sistemdeki dirençlerikarşılayacak şekilde seçilir.
Ancak pompanın işletme
basınç sınıfının seçiminde
binanın statik yüksekliği
dikkate alınmalıdır.
Geometrik basma yüksekliği
Su girişi
Su deposu
Yüksektekisu deposu
Flatör
Flatör
Basma hattı
Pompa
Hava tahliye purjörü
DönüşPompa
Kapalı genleşme deposu
Kontrolekipmanları
Isı yayıcılar (radyatörler)Gidiş
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 15
Su-ısı transfer aracıSıcak sulu ısıtma sistemlerinde su, ısı enerjisini ısı merkezinden ısıyayan elemanlara transfer etmek için kullanılır.
Suyun en önemli özellikleri:• Isı depolama kapasitesi• Isıtıldığında veya soğutulduğunda hacminin
artması• Hacmi azaldığında veya arttığında
yoğunluğunun azalması• Basınç altındaki kaynama karakteristiği• Kaldırma kuvveti
Suyun bu fiziksel özellikleri aşağıdaaçıklanmaktadır.
Her ısı taşıyan ortam için önemli bir özellik onunısı depolayabilme kapasitesidir. Bunun ortamınkütle ve sıcaklık farkına orantılanmış bileşkesineözgül ısı kapasitesi denir.
Özgül ısı kapasitesi c ile gösterilir ve birimikJ/ (kg • K)’dir.
Özgül ısı kapasitesi kütlesi 1 kg olan bir ortamın(örneğin su) sıcaklığını 1˚C artırabilmek içingerekli ısı miktarına denir. Aynı ortamın sıcaklığı1˚C azaldığında aynı miktarda enerji açığa çıkar.
0°C ile 100°C arasında suyun özgül ısı kapasitesiortalama olarak:
c = 4.19 kJ/(kg • K) veya c = 1.16 Wh/(kg • K)’dir.
Ortama verilen veya ortamdan emilen, birimi Jveya kJ olan ısı miktarı Q, birimi kg olan ortamınkütlesi m, birimi K olan ortamın sıcaklık farkı ∆ Tve özgül ısı kapasitesi C’nin bir bileşkesidir.
Bir ısıtma sisteminde giriş ve çıkış suyusıcaklıkları farkıyla transfer edilebilen ısımiktarının formülü:
Q = m • c • ∆ Tm= V • r
V = Su hacmi, m3
r = Yoğunluk, kg/m3
Suyun r yoğunluğunun, V su hacmiyle çarpımınınsonucu, birimi kg/m3 olan m kütlesini verir. Bunedenle, aynı formül aşağıdaki gibi de yazılabilir:
Q = V • r • c (TG - TD)
Su sıcaklığı değiştikçe suyun yoğunluğu dadeğişir. Enerji hesaplarını kolaylaştırabilmek için4˚C ile 90˚C arasında suyun yoğunluğur = 1 kg/dm3 alınabilir.
Enerji, iş ve ısı miktarı aynı anlama gelen fizikselterimlerdir.
Enerji birim dönüşümleri aşağıdadır:
1J = 1 Nm = 1 Ws veya 1 MJ = 0.278 kWh
Not: Özgül ısı kapasitesi kütlesi 1 kgolan bir ortamın (örneğin su)sıcaklığını 1˚C artırabilmek içingerekli ısı miktarına denir. Aynıortamın sıcaklığı 1˚Cazaldığıdna aynı miktardaenerji açığa çıkar.
Özgül ısı depolama kapasitesi
r = Rho
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 17
S U - I S I T R A N S F E R A R A C IS U - I S I T R A N S F E R A R A C I
16 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Suyun kaynama karakteristikleri
Su açık bir kapta 90°C’nin üzerinde ısıtıldığında,100˚C’de kaynamaktadır. Kaynama işlemisüresince su sıcaklığı ölçüldüğünde, son sudamlası da buharlaşıncaya kadar sıcaklığı100˚C’de sabit kalır.
Agregasyon halinin değişebilmesi için suyuntamamı buharlaşıncaya kadar sabit ısı verilmeyedevam edilmelidir. Bu geçiş süresince verilenenerjiye geçiş ısısı veya gizli ısı denir. Isıtılmayadevam edildiğinde sıcaklık tekrar artmaya başlar.
Burada anlatılan tüm bu koşullar, 101.3 kPaatmosfer basıncında ve deniz seviyesindegerçekleşmektedir. Diğer tüm atmosferbasınçlarında, kaynama noktası değişir. Aynıdeney 3000 m. yüksekliğinde örneğin Anadolu’daErciyes tepelerinde tekrarlandığında, suyun 100˚Cyerine 90˚C’de kaynadığını görürüz. Bu doğaolayının nedeni yükseklerde atmosfer basıncınındüşmesidir. Su yüzeyindeki atmosfer basıncıdüştüğünde, kaynama sıcaklığı da düşer. Tersidurumlarda, su yüzeyindeki atmosfer basıncıyükseldiğinde kaynama sıcaklığı artar. Düdüklütencereler bu prensipten yola çıkarak yapılmıştır.
Sağ taraftaki grafikte basınçtan bağımlı olaraksuyun kaynama sıcaklığının nasıl değiştiğigörülmektedir.
Isıtma sistemlerinin basınç altında tutulmak is-tenmesinin en önemli sebeplerinden biri, kritikçalışma koşullarında gaz baloncuklarının oluşaraksistemin hava yapmasını önlemektir. Bu şekildesisteme dışarıdan hava girişi de engellenmiş olur.
Dünyada tüm maddeler ısınınca genişler,soğuyunca küçülür, bir tek su hariç. Bu durumasuyun anomali özelliği denmektedir.
Suyun en yoğun olduğu sıcaklık +4°C’dir, busıcaklıkta;1 dm3 su = 1 litre = 1 kg’dır.
Isıtıldığında/soğutulduğundasu hacmindeki değişiklikler.+4°C suyun yoğunluğunun enfazla olduğu sıcaklıktır: rmax = 1000 kg/m3
Su ısıtıldığında veyasoğutulduğunda yoğunluğuazalır, yani daha hafif halegelir ve hacmi artar
Su hacminin sıcaklıkla değişmesi
Sıcaklık artışlarında suyunagregasyon halinin değişmesi
Basınçtan bağımlı olarak suyunkaynama noktasının değişmesi
Hacim artışı ve azalması
+4˚C’nin altındaki sıcaklıklarda soğutulan suyunhacmi genleşir. Suyun bu anomalisi yüzünden kışmevsiminde nehirler ve göller donar, buz kütlelerisu yüzeyinde yüzer ve bahar güneşinde erime-sine olanak sağlar. Eğer buz kütleleri sudan dahaağır olsaydı dibe çöker ve tüm bu erime-donmaolayları oluşmazdı ve dünyada hayat olmazdı.
Suyun bu genleşme özelliği, bazı durumlardatehlikelere yol açmaktadır. Örneğin motorların vesu borularının içindeki su donduğundan, patla-masını önlemek için antifiriz bileşenleri eklenir.Isıtma sistemlerinde antifiriz olarak çoğunluklaglikol kullanılır. Glikol oranları için üreticilerintavsiyelerine uyulmalıdır.
+4˚C’de su ısıtılır veya soğutulursa hacmi artaryani yoğunluğu azalır ve daha hafif hale gelir.
Taşan suyun ölçüldüğü bir tankta bu anomali netbir şekilde gözlemlenebilir.
Bir tankta bulunan +4˚C ve 1000 cm3 hacmindekisu ısıtıldığında, bir miktar su taşarak ölçmekabına akar. Su 90˚C’ye kadar ısıtıldığında 35.95cm3 kadar su taşar, bu miktar da ölçme kabındaki34.7 g suya eşittir.
katı
katı vesıvı sıvı
sıvıvegaz
Geçiş ısısı (gizli ısı)
gaz
10 cm
4°C 90°C
10 c
m
1000 cm3 = 1 l 1000 cm3 = 1 l
1000 cm3 su +4°C’de 1000 g su ihtiva eder
1000 cm3 su;90°C = 965.3 g
Taşan miktar 35.95 cm3 = 34.7 g
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 19
S U - I S I T R A N S F E R A R A C IS U - I S I T R A N S F E R A R A C I
18 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Basınç
Basıncın tanımıTesisattaki su basıncı ölçülen statik basınçtır. Ba-sınçlı tankların veya boru hatlarının içinde bulunangazların basıncı ise atmosfer basıncına göre göre-celi olarak ölçülen basınçtır.
Statik basınçTesisatta suyun durgun olduğu durumdakibasınçtır.Statik basınç = kod farkı + genleşme deposunungiriş basıncı
Akış basıncı Tesisatta suyun sirkülasyon yaptığı durumdakibasınçtır.Akış basıncı = dinamik basınç - basınç kayıpları
Pompa basıncıSantrifüj pompanın çalışması sırasında basma tarafında oluşan basınca pompa basıncı denir. Sirkülasyon pompasının emiş ve basınç flanşlarıarasındaki basınç farkına basma yüksekliği denir.
Basınç farkıPompanın emiş ve basınç flanşları arasında ölçü-len basınç farkı (basma yüksekliği), borular,bağlantı elemanları, radyatörler, kazan gibi tesisatekipmanlarında oluşan basınç kayıplarından dolayıpompadan uzaklaştıkça küçülür ve sistemin hernoktasında değişkendir.
Kavitasyon
Kavitasyon, pompalanan akışkanın basıncınınçark girişinde buharlaşma basıncının altına düşüpgaz baloncuklarının meydana gelmesi ve bunlarınpatlaması olarak tanımlanır. Basma yüksekliğininve pompa veriminin düşmesi, dengesiz çalışma,gürültü, pompanın hidrolik elemanlarının aşınmasıkavitasyonun sonuçlarıdır.
Yüksek basınçlı bölgelerde mikroskobik boyutlar-da hava kabarcıklarının patlaması sonucunda ba-sınç darbeleri hidrolik elemanlarda hasara nedenolur. Kavitasyonun ilk belirtileri gürültü ve çark gi-rişine zarar vermesidir. NPSH değeri (Net PozitifEmme Yüksekliği), santrifüj pompalar için önemlibir veridir ve bu pompaların kavitasyonsuz çalış-ması için pompa girişinde olması gereken mini-mum basınç değerini ifade eder. Akışkanı sıvı hal-de tutup, buharlaşmasını önleyebilmek için gerekliolan basınç miktarıdır.
Çark tipi ve devir hızı pompanın kavitasyonsuzçalışabilmesi için gereksinim duyduğu NPSH’ı et-kileyen tasarım özelliklerindendir. Mevcut atmos-fer basıncı ve akışkan sıcaklığı ise pompanın emişkabiliyetini etkileyen çevresel faktörlerdir.
Kavitasyonu önlemeKavitasyonu önlemek için, akışkanın santrifüjpompaya belli bir basınçla gelmesi gerekir. Bubasınç da pompanın NPSH özelliğine, akışkanınbuharlaşma basıncına ve mevcut atmosferbasıncına bağımlıdır.
Kavitasyon oluşmasını önlemenin yöntemleri:• Akışkanın pompaya giriş basıncını artırmak• Akışkanın sıcaklığını azaltmak (buharlaşma
basıncını düşürmek)• NPSH değeri daha düşük pompa seçmek
Pozitif çalışma basıncı
Negatif çalışma basıncı
Akış basıncı (dinamik basınç)
Akış basıncı (dinamik basınç)
Statik basınçAtmosfer basıncı 101.3 kPa
(normal)
Isıtma sistemlerinde Atmosferde
Aşınma,gürültü,çatlak
Pozitif diferans basıncı
Kavitasyon,gürültü,sıkışma
Mutlak sıfırnoktası
Negatif diferans basıncı
(+) Pozitif
basınç
(-) Negatifbasınç(emme basıncı)
Sistem basıncı, basınç dağılımı
Çalışma basıncı Bir sistem veya elemanlarının çalıştığı zaman olu-şan veya oluşabilecek basınç değeridir.
İzin verilen çalışma basıncı Emniyet açısından çalışma basıncı olarak hesapla-nan maksimum değerdir.
90°C
34.7 G
Isıtma sirkülasyon pompalarının sistem basıncınıartırdığı durumlar, suyun genleşmesiyle oluşanaşırı basınçtan farklı durumlardır.
Maksimum ısıtma suyu sıcaklığı, pompanın basmayüksekliği, kapalı genleşme deposunun boyutlarıve emniyet ventilinin açma basınçları birbiriyleuyumlu olacak şekilde dikkatle seçilmelidir. Sis-tem elemanları rastgele veya satış fiyatlarına göreseçilmemelidir.
Kapalı genleşme deposu kuru hava veya azot ga-zıyla basınçlandırılır. Deponun ön gaz basıncı ısıt-ma sisteminin kapasite değerlerine göre ayarlan-malıdır. Tesisattaki sıcaklığın yükselmesiylegenleşen su depoya girer ve membran vasıtasıylagaz yastığını sıkıştırır. Kapalı genleşme depolarıgazların sıkıştırılabilir, sıvıların sıkıştırılamazoluşları prensibine göre çalışır.
Isıtma sisteminde su hacmindeki değişikliklerindengelenmesi:
Emniyet ventili entegrasyonlu ısıtma sistemi resmi
Sıcak su ısıtma sistemleri 90˚C sıcaklıklara kadarçalışırlar. Başlangıçta sisteme giren su sıcaklığı15˚C’dir ve ısındıkça genleşmeye başlar.
Bu hacim artışı tesisatta aşırı basınca veya suyundışarı sızmasına neden olmamalıdır.
Suyun genleşmesi ve tesisatın aşırı basınca karşı korunması
1000 cm3 = 1 l
Yaz mevsiminde ısıtma sistemi kapatıldığında, subaşlangıç hacmine geri döner. Bu nedenlegenleşen su miktarını karşılamak için yeterli bü-yüklükte bir genleşme deposu seçilmelidir. Eskiısıtma sistemlerinde en yüksek boru hattının üze-rine monte edilen atmosfere açık imbisat depolarıkullanılıyordu. Sıcaklık arttığında su hacmi geniş-leyerek depodaki su seviyesini yükseltir. Aynı şe-kilde, sıcaklık azaldığında depodaki su seviyesidüşer.
Günümüzün ısıtma sistemlerinde imbisat depolarıyerine kapalı genleşme depoları kullanılmaktadır.
Sistem basıncı arttığında, boru hatları ve sistemindiğer ekipmanlarının izin verilen basınç limitlerinindışına çıkmamaları gerekmektedir. Bu nedenle herısıtma sisteminde fazla basıncın tahliyesi için em-niyet ventilinin bulunması zorunludur.
Aşırı basınç oluşumunda, kapalı genleşme depo-sunun dengeleyemediği genleşen su, emniyetventili açılarak tahliye edilir. Fakat dikkatlice ta-sarlanıp, işletmeye alınan sistemlerde emniyetventilinin açmasına genelde gerek kalmaz.
Önemli not: Aşırı basınç oluşumunda,emniyet ventili açılarakgenleşen su tahliye edilir.
Gidiş
Hava tahliye purjörü
Dönüş
Pompa
Kapalı genleşme deposu
Kontrolekipmanları
Isı yayıcılar (radyatörler)
(1) İşletmeye alma sırasındagenleşme deposunun konumu
Azot
Azot
Azot
Genleşme deposununön gaz basıncı 1.0/1.5 bar
(2) Tesisat su ile doldurulduğundagenleşme deposunun konumu/soğuk
Su rezervi Genleşme deposununön gaz basıncı +0.5 bar
KV KFE
KV KFE
KV KFE
(3) Sistem maksimumsıcaklıkta çalışırken
Su miktarı = su rezervi + genleşme
Emniyet ventili
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 21
Santrifüj pompaların işletimiHVAC ve sıhhı tesisat endüstrisinde santrifüj pompalar çok çeşitli alanlarda kullanılır. Bu pompaların tasarımı ve enerjiyi dönüştürme şekilleri birbirinden farklı özellikler gösterir.
Kendinden Emişli ve Kendinden Emişli Olmayan Pompalar
Kendinden emişli pompalar emme hattındakihavayı boşaltabilen pompalardır. Teorik olarakmaksimum emme yüksekliği atmosfer basıncın-dan bağımlıdır (101.3 kpa) ve 10.33 mSS’dir.
Teknik nedenlerden dolayı, en fazla 7-8 m’denemiş yapılabilir. Bu değer pompa emiş flanşıylaolası en düşük akışkan seviyesi arasındaki yük-seklik farkı ile emiş hattındaki basınç kayıplarınıntoplamıdır.
Pompa seçimi yapılırken, emiş yüksekliği hs basmayüksekliğine ilave edilmelidir.
Emme hattının nominal çapı en az pompanın emişflanş çapına eşit veya mümkünse bir çap daha bü-yük olmalıdır. Hattın uzunluğu ise mümkün mer-tebede kısa tutulmalıdır.
Uzun emiş hatları boru dirençlerini artırarak,emme performansını kötüleştirir.
Emme hattı pompaya doğru sürekli yükselen birpozisyonda giriş yapmalıdır. Emiş hattında hortumkullanıldığında büzülme dayanıklılığı yüksek,sızıntı olasılığı düşük spiral telli hortumlar tercihedilmelidir. Pompanın zarar görmesini ve prob-lemli çalışmasını önlemek için emiş hattında havagirişini engellemek şarttır.
Emiş klapesi, emiş hattının her zaman suyla doluolmasının sağlanması ve pompanın kuru çalışma-sını engellemek için kullanılmalıdır. Pislik tutuculuemiş klapesi, pompa ve tesisat ekipmanlarını katımaddelerden korur. Pompa emişinde klape kulla-nılmadığı durumlarda, pompa emme flanşına çek-valf monte edilmelidir.
Foot valve
Non-return flap / valve
Pompanın emme yüksekliği hs
Emiş hattının pozisyonu
Çalışma sırasında emiş hattı
Pompa emiş hattına klape veyaçek valf montajı
correct incorrect
Kendinden emişli olmayan pompalarEmme hattındaki havayı kendi kendine boşalta-mayan pompalardır. Normal emişli pompalarolarak da isimlendirilir. Bu tip pompalar kullanıldı-ğında, pompa emiş hattının her zaman suyla doluolması sağlanmalıdır.
Emiş hattına vananın salmastrasından veya klapegibi sızıntı noktalarından hava girerse, pompanınhavası alınarak emiş hattı yeniden doldurulmalıdır.
Minimum su seviyesi
doğru yanlış
Çek valf veya klape
Klape
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 23
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
Pompa verimi
Herhangi bir makinanın verimi giriş gücüyle, çıkışgücünün oranından bulunur. Bu oran h (eta) ilegösterilir. Tüm işletim sistemlerinde az da olsagüç kaybı mutlaka olduğundan, h her zaman % 100’den daha küçüktür.
Isıtma sirkülasyon pompaları için toplam verim,motor verimiyle (elektriksel ve mekanik) pompa-nın veriminin bileşkesidir.
htot = hM • hP
Pompa verimi, pompanın tipine ve boyutuna göredeğişiklik gösterir. Islak rotorlu pompalar için top-lam verim htot % 5 ve % 54 (en yüksek verimlipompa), kuru rotorlu pompalar için % 30 ve % 80arasında değişir.
Pompa verimi, pompanın karakteristik eğrisi üze-rinde sıfır ile maksimum bir değer arasındadeğişkendir.
En yüksek basınç değeri pompa kapalı vanada ça-lıştırıldığında elde edilmesine rağmen, debi sıfırolduğu için pompa verimi de sıfırdır. Tüm vanalaraçık olduğu zaman da debi en yüksek seviyede ol-masına rağmen basınç olmadığından verim yinesıfırdır.
Santrifüj Pompaların Fonksiyonları
Pompalar akışkanları transfer etmek ve borusistemlerindeki karşı dirençleri yenmek için kul-lanılır. Tasarımları ve enerjiyi dönüştürme şekille-rinden dolayı santrifüj pompalar hidrolik makina-lardır.
Çok çeşitli tipleri olmasına rağmen, tüm santrifüjpompalarda, akışkan çarka eksenel olarak girer.Çarkı döndüren pompa mili, bir elektrik motoruyladöndürülür. Su, emiş ağzından eksenel olarak çar-ka girer ve çark kanatlarının tasarımına bağlıolarak radyal hareket yapacak şekilde döndürülür.Su çarkın kanat bölgesine ulaştığında, akışkanınher bir partikülü santrifüj kuvvetten etkilenerekhızın ve basıncın artmasına neden olur.
Akışkan çarktan çıktıktan sonra, salyangoza ulaşır.Salyangozun konstrüksiyonundan dolayı akışkanhızı bir miktar azalabilir, basınç ise enerji dönü-şümüyle biraz daha artar.
Pompayı oluşturan ana elemanlar:• Pompa gövdesi• Çark• Motor
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
22 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Çark tipleri
Axial impellerSemi-axial impellerRadial impeller Radial impeller 3D
Bir pompa hiçbir zaman tanımlanan tek bir nokta-da çalışmaz. Özellikle ısıtma sistemlerinde, pompaseçerken en uzun süreli ısıtma döneminde çalışmanoktasının, pompa eğrisinin en yüksek verimli or-ta bölgesinde kalmasına dikkat edilmelidir.
Pompa verimi aşağıdaki formülle hesaplanır.
Islak rotorlu bir pompanın kesit resmi
Akışkan çarka eksenel olarakgirer ve radyal olarak çıkar
Pompa karakteristik eğrisi ve pompa verimi
Çarklar
Çarklar çeşitli tiplerde, açık veya kapalı olabilir.
Bugün kullanılan pompaların büyük bir kısmınınçarkları, radyal çarklarla eksenel çarklarınavantajlarını birleştiren 3 boyutlu çark tasarımınasahiptir.
hP = Pompa verimiQ [m3/h] = DebiH [m] = Basma yüksekliğiP2 [kW] = Pompa miline aktarılan güç367 = Dönüşüm sabiti r [kg/m3] = Akışkanın yoğunluğu
Q • H • rhp = ------------
367 • P2
Isıtma sirkülasyon pompasının en yüksek verimi,pompa eğrisinin orta bölgesinde kalan alandadır.Genelde pompa üreticilerinin kataloglarında, herpompa için en yüksek verim noktası pompanınkarakteristik eğrisi üzerinde belirtilmektedir.
Pompa gövdesi
3 boyutlu çark
Radyal çark 3 boyutlu radyal çark Karışık akışlı çark(yarı eksenel çark)
Eksenel çark(pervane)
Pompa verimi (dolayısıyla gücü) pompanıntasarımına bağlıdır.
Aşağıdaki tablo, seçilen motor gücü ve pompatipine (ıslak rotorlu/kuru rotorlu motorlar) göreverimin nasıl değiştiğini göstermektedir.
Motor gücü P2 ηtoplam100 W’a kadar yaklaşık % 5 – yaklaşık % 25
100 - 500 W yaklaşık % 20 – yaklaşık % 40
500 - 2500 W yaklaşık % 30 – yaklaşık % 50
Motor gücüP2 ηtoplam1.5 kW’a kadar yaklaşık % 30 – yaklaşık % 65
1.5 - 7.5 kW yaklaşık % 35 – yaklaşık % 75
7.5 - 45.0 kW yaklaşık % 40 – yaklaşık % 80
Islak rotorlu sirkülasyon pompalarınınyaklaşık verimleri
Kuru rotorlu pompalarınyaklaşık verimleri
Pompa güç eğrisinde, debinin düşük olduğu nok-tada motorun güç tüketiminin de düşük olduğugörülmektedir. Debi arttıkça, güç tüketimi de ar-tar. Fakat güç tüketiminin artış oranı çok dahafazladır.
Motor devir hızının etkisiSistemin çalışma koşullarını sabit tutup sadecepompa devir hızı değiştirildiğinde, P güç tüketimin devir hızının küpüyle orantılı olarak değişir.
Devir hızı ve güç tüketimi arasındaki bu oranınbilinmesiyle, ısı yüküne göre pompa optimizasyo-nu yapılabilir. Devir hızı iki katına çıkarıldığında,pompa debisi de ayrı oranda artmaktadır. Basmayüksekliği ise devir hızının karesiyle doğru orantılıolduğundan 4 katına çıkar. Gerekli enerjiyi bulmakiçin ilk güç tüketimini 8 (2’nin küpü) ile çarpmakgerekir. Devir hızı azaltıldığında; debi, basma yük-sekliği ve güç tüketimi aynı oranlarda düşmektedir.
Sabit hızlarda pompa seçimiSantrifüj pompalarda hangi motorun, hangi devirhızında kullanılması gerektiğini belirleyen enönemli değer pompa basma yüksekliğidir. Devirhızı 1500 d/dak’dan büyük (n > 1500 d/dak) olanpompalar yüksek devir hızlı, devir hızı 1500d/dak’dan küçük (n < 1500 d/dak) olan pompalardüşük devir hızlı pompalar olarak adlandırılır.
Düşük devir hızlı pompaların tasarımı daha kompleks olduğundan daha maliyetlidir.
Düşük devir hızlı pompaların kullanılmasının dahauygun olacağı durumlarda veya yüksek devir hızlıpompaların gereksiz yüksek güç tüketimine sebepolduğu durumlarda ilk yatırım maliyetinin enerjitasarrufuyla kısa sürede amorti edileceği düşünü-lerek seçim yapılmalıdır.
Isıtma yükünün azaldığı durumlarda, devir hızındakontrollü bir azalma sağlayan değişken hızkontrollü elektronik pompaların kullanımı, önemlimiktarda enerji tasarrufu sağlamaktadır.
Daha önceki bölümlerde gördüğümüz gibi,elektrik motorları pompa milini döndürerek çarkave dolayısıyla akışkana hareket verir. Pompanınyarattığı basınç artışı ve pompa debisi elektrikenerjisinin hidrolik güce dönüşmesi sonucu olu-şur. Motor tarafından harcanan enerji, pompanınP1 güç tüketimi olarak adlandırılır.
Pompaların Güç EğrileriSantrifüj pompaların güç eğrilerinde düşey koor-dinat ekseni pompanın P1 güç tüketimini Watt [W]cinsinden, yatay koordinat ekseni pompanın Qdebi değerini m3/h cinsinden gösterir.
Pompa karakteristik eğrisinde de yatay eksen Qdebi değerinin gösterildiği eksendir (“Pompa eğri-leri” bölümüne bakınız). Pompa değerlerinin (bas-ma yüksekliği, debi ve güç) birbirleriyle ilişkisinigösterebilmek için hem pompa güç eğrisi, hem depompa karakteristik eğrisi aynı ölçekli olarak çizilir.
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 25
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
Islak rotorlu sirkülasyon pompaları
Isıtma sisteminde gidiş veya dönüş hattında, ıslakrotorlu sirkülasyon pompalarının kullanılmasıyla su,daha hızlı ve daha çok miktarda sirkülasyon yap-makta ve küçük kesitli boru çapları kullanılarakısıtma sistemlerinin yatırım maliyeti düşmektedir.Ayrıca boruların içinde daha az suyun dolaşmasıısıtma sistemindeki sıcaklık dalgalanmalarının dahaçabuk algılanarak ayar yapılmasını sağlamaktadır.
ÖzelliklerSantrifüj pompa çarklarının en önemli özelliğisuyu (veya akışkanı) radyal olarak hızlandırmasıdır.Çarkı döndüren pompa mili paslanmaz çelikten vemil yatakları sinterlenmiş karbon veya seramikmalzemeden üretilmektedir. Mil üzerinde bulunanmotorun rotoru akışkan içinde çalışmaktadır. Buşekilde yatakların yağlanması ve pompanın sirküleettiği su kullanılarak motorun soğutması sağlan-maktadır.
Motor statorunun etrafında antimanyetik paslan-maz çelik veya fiber karbon malzemeden kalınlığı0.1 ile 0.3 mm arasında değişen bir kılıf mevcuttur.
Islak rotorlu sirkülasyon pompasının kullanıldığıbir ısıtma sisteminde (örneğin ısı dağıtımı radya-törler tarafından yapılsın), binanın değişen ısı yü-küne göre pompa ayarlanabilmektedir.
Isıtılacak suyun miktarı dış hava sıcaklığından vebina içinde gereksinim duyulan ortam sıcaklığın-dan bağımlıdır.
Radyatör gibi ısı dağıtıcılarına takılan termostatikradyatör vanaları ile gerekli su debisi ayarlanabil-mektedir.
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
24 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
0 1 2 3 4 5 6
0 1 2 3 4 5 6
Q150
125
100
75
50
25
0
6
5
4
3
2
1
0
Wilo-TOP-S 25/5Wilo-TOP-S 30/51~230 V - Rp1/Rp11/4
0 0,5 1 1,5
0 5 10 15 20 [lgpm]
[l/s]
min. (3 )
(2 )
min.
max.
0 1 2 3
0 0,5 1 1,5 2
v
[m/s]Rp1
Rp11/4
max. (1
)
[m3/h]
[m3/h]
P 1[W]
H[m
]
Pompa ve güç eğrilerininbirbiriyle ilişkisi
Santrifüj pompaların güç tüketimi
Sayfa 31’de “Pompa eğrileri”bölümüne bakınız.
Sayfa 36’da “Değişken devirhızlı kontrol” bölümüne bakınız.
Pompa ısıtma sistemi
Wilo-TOP-S pompa karakteristik eğrisi
Avantajları; küçük boruçapları, daha az suyundolaştırılması, sıcaklıkdalgalanmalarının çabukalgılanması, düşük montajmaliyeti
İlk değişken devir hızlı kontrolentegrasyonlu elektronik ıslakrotorlu sirkülasyon pompaları
Islak rotorlu pompaların motorları çeşitli devir hız-larında çalıştırılabilir. Devir hızı elle manuel olarakda değiştirilebilir. Sonradan takılabilen kontrolmodülleriyle zaman, basınç farkı ve sıcaklıktanbağımlı otomasyon sistemi kurulabilir.
1988’den bu yana, pompanın bünyesine entegreedilmiş elektronik kontrollü değişken hız modül-leri kullanılmaktadır.
Islak rotorlu sirkülasyon pompalarının elektrikbeslemesi motor gücüne bağlı olarak 1~230 V tekfazlı veya 3 ~ 400 V üç fazlı olabilir.
Islak rotorlu pompalar fevkalade sessiz ve konfor-lu çalışırlar. Bir diğer büyük avantajları salmas-trasız olmalarıdır. Böylece servis gereksinimleriçok düşüktür.
Günümüzün ıslak rotorlu pompaları modülerolarak tasarlanmıştır. Pompa boyutu ve motorgücüne bağlı olarak, değişik konfigürasyonlardamodüller kullanılabilir. Bu sayede, herhangi birbakım onarım gerektiğinde yapı elemanlarınındeğiştirilmesi hızlı ve kolay olur.
Günümüzün ıslak rotorlu pompaları bünyesindekiolası havayı kendi kendine atabilme özelliğine desahiptir.
Pompa gövdesi
Rotor kılıfı3 boyutlu çark
RotorSargı
Gidiş
Hava tahliye purjörü
DönüşPompa
Kontrolekipmanları
Isı yayıcılar (radyatörler)
Kapalı genleşme deposu
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 27
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
Kuru rotorlu pompalar
ÖzelliklerKuru rotorlu pompalar büyük debi gereksinimlerinikarşılamak için kullanılırlar. Islak rotorlu pompala-rın aksine, akışkanın motorla teması yoktur. Bunedenle soğutma devrelerinde ve agresif akışkan-larla da kullanılabilirler.
Kuru rotorlu pompaların diğer bir farkı ise, pompagövdesi ve pompa milinin havayla olan temasınınyumuşak salmastra veya mekanik salmastra kulla-nılarak kesilmiş olmasıdır.
Kuru rotorlu pompaların motorları genellikle sabitdevirli 3 fazlı motorlardır. Devir hızları frekans in-verter cihazlarıyla kontrol edilebilir.
Günümüzün gelişen teknolojisiyle, frekansinverter cihazı ve diğer kontrol ekipmanları mo-torların üstlerine de yerleştirilebilmektedir.
Kuru rotorlu pompaların toplam verimleri ıslakrotorlu pompalara nazaran çok daha yüksektir.
Kuru rotorlu pompalar tasarımlarına göre üç anaçeşide ayrılabilirler:
In-Line PompalarEmiş ve basınç flanşları eşit çaplarda ve aynı eksenüzerinde olan pompalar in-line pompalar olarakadlandırılırlar. In-line pompalar hava soğutmalı veflanşlı tip standart motorlarla tahrik edilirler.In-line pompalar genellikle bina sistemlerinde bü-yük kapasiteler gerektiğinde tercih edilirler ve boruhattına direkt olarak bağlanabilirler. Boru hattı ke-lepçelerle desteklenebilir veya pompa bir kaideüzerine sabitlenebilir.
Monoblok PompalarEmiş ve basınç flanşları farklı çaplarda ve farklı ek-senler üzerinde olan monoblok pompalarda havasoğutmalı motorlarla tasarlanmış santrifüj pom-palardır. Salyangoz gövdesi eksenel emişli ve rad-yal basınç çıkışlıdır. Motor ve pompa gövdeleriözel ara parçalar kullanılarak birbirlerinebağlanmıştır.
Montaj şekilleriIslak rotorlu sirkülasyon pompalarının nominalbağlantı çapları R1 1/4’e kadar olanları dişli rakorbağlantılı tiplerdir. Daha büyük pompalar flanşbağlantılı olarak üretilmektedir. Bu pompalar boruhatlarına bir kaide gerektirmeksizin direkt düşeyveya yatay olarak monte edilebilirler.
Sirkülasyon pompasının yatakları akışkan tarafın-dan yağlanır. Motorun soğutulması da akışkan ta-rafından yapılmaktadır. Bu nedenle sirkülasyonpompaları uzun süre kapalı vanaya karşı çalıştırıl-mamalı, sürekli su sirkülasyonu yapması sağlan-malıdır.
Isıtma sistemlerinde kullanılan sirkülasyon pom-palarının montajında, pompa milinin her zamanzemine yatay konumda olmasına dikkat edilmeli-dir. Pompa milinin düşey konumda olduğu durum-larda, düzensiz çalışma olabilir ve pompa zarargörebilir.
Detaylı montaj bilgileri için montaj ve kullanmakılavuzları dikkatle incelenmelidir.
Islak rotorlu sirkülasyon pompaları özel tasarımlarısayesinde rahat ve düzenli bir çalışma karakteris-tiğine sahiptir. Üretim maliyetleri de göreceliolarak düşüktür.
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
26 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
1, 3 veya 4 değişik devir hızlı pompalar içinuygun montaj şekilleri
Değişken devir hız kontrollu pompalar içinuygun montaj şekilleri
İzin verilmeyen montaj konumu
Islak rotorlu sirkülasyon pompaları içinmontaj şekilleri
Sayfa 28’de “Mil sızdırmazlığı”bölümüne bakınız
Norm PompalarBu tip santrifüj pompalar eksenel emişli olup,pompa ve motor mili yarı elastik bir kaplinle bir-leştirilmiş ve sistem ortak bir şase üzerine yerleş-tirilmiştir.
Kuru rotorlu norm pompalar akışkana ve çalışmakoşullarına bağlı olarak mekanik veya yumuşak sal-mastralı sızdırmazlık elemanlarıyla donatılabilmek-tedir. Kapalı devre sistemlerinde çalışan normpompalar mekanik salmastralı olarak tercih edilirler.
Düşey basma flanşı, pompanın nominal çapını be-lirler. Eksenel emiş flanş çapı genellikle nominalçaptan bir boy daha büyük olur.
Bir kuru rotorlu pompanın kesit resmi
Mekanik salmastra
Çark somunu
Pompa gövdesi
Adaptör
Çark
Elektrik motoru
Motor fanı koruyucusu
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 29
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
Yüksek basınçlı santrifüjpompalar
Bu tip pompalar çark ve kademe gövdeleriyle çokkademeli olarak tasarlanmıştır.
Pompanın debisi çarkın boyutlarına ve diğer et-kenlere bağlıdır.
Yüksek basınçlı santrifüj pompaların basma yük-sekliği ise birden çok çark/difüzör grubunun seriolarak arka arkaya dizilmesiyle oluşturulur. Kinetikenerjinin bir kısmı çarkta, bir kısmı da difüzördebasınca dönüştürülür.
Buraya kadar anlatılan yüksek basınçlı pompalarınhepsi kuru rotorlu pompalardır, fakat Wilo’nun ıs-lak rotorlu motorlarla gerçekleştirdiği çok kade-meli yüksek basınçlı pompa modelleri de vardır.
Mekanik Salmastralar Mekanik salmastralar, yüzeyleri pürüzsüz olacakşekilde işlenmiş (lebleme işlemi) biri sabit diğeridönen iki elemandan oluşmaktadır.Çalışma sırasında döner eleman mil ile beraberdönerken, yay ile baskı altında tutulmak koşulu ilesabit eleman parçaya belli bir kuvvet ilebasmaktadır. Mekanik salmastralar yüksekçalışma basınçlı ortamlarda mil sızdırmazlığısağlayan dinamik sızdırmazlık elemanlarıdır.
Mekanik salmastranın sızdırmazlığı aşınmaya karşıdayanıklı (örneğin silisyum veya karbon) ve ekse-nel kuvvetle birbirine itilen iki yüzeyle sağlanır.Döner eleman (dinamik) mil ile birlikte dönerken,sabit eleman statik pompa gövdesinde sabit kalır.
Bu iki yüzey arasında yağlama ve soğutmayısağlayan akışkanın ince bir film tabakası oluşur.
Çalışma sırasında yüzeyler arasında sıvı filmtabakasına ve sürtünme yüzeylerinin yaptığı açıyabağlı olarak karışık sürtünme, sınır sürtünme vekuru sürtünme oluşabilir ve salmastrada anındahasara neden olabilir.
Mekanik salmastralar hiçbir zaman kuru çalıştırıl-mamalıdır. Mekanik salmastranın kullanım ömrüpompalanan akışkanın kimyasal/fiziksel özellikle-rine bağlıdır.
Yumuşak salmastralarYumuşak salmastralar yüksek kaliteli sentetik lif-lerden oluşan (PTFE, Kevlar® veya Twaron®) veyasıkıştırılmış grafit örgüler veya sentetik liflerin ya-nı sıra kenevir veya koton gibi doğal fiber örgüler-den olabilir. Yumuşak salmastralar uygulamayagöre bantlardan kesilerek veya sıkıştırılmış kalıphalkalar şeklinde, kuru veya grafit emdirilmiş vb.olarak kullanılırlar.
Eğer salmastralar bantlar halinde temin edilmişse,pompa milinin veya pompa miline takılan sal-mastra burcunun ölçüsüne uygun boylarda kesilirve halka şekli verilerek salmastra kutusuna yerleş-tirilir.
Mil sızdırmazlığıDaha önceki bölümlerde gördüğümüz gibi özellik-le norm pompaların millerinin sızdırmazlığı meka-nik veya yumuşak salmastralarla sağlanmaktadır.
S A N T R İ F Ü J P O M PA L A R I N İ Ş L E T İ M İ
28 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Yüksek basınçlı santrifüj pompa kesit resmi
Yüksek basınçlı santrifüj pompa karakteristik eğrisi
Montaj şekilleriİzin verilen montaj şekilleri• In-line pompalar boru hattına direkt yatay veya
düşey bağlanabilecek şekilde tasarlanmıştır.• Motor, adaptör ve çarkın rahat sökülebilmesi için
yeterli alan bırakılmalıdır.• Pompa montajı yapıldığında, boru hattında
gerilme olmamalı, tesisat ağırlığı pompaya taşıtılmamalı, büyük güçlü pompalar bir kaide yardımıyla ayrıca desteklenmelidir.
İzin verilmeyen montaj şekilleri• Motorun ve klemens kutusunun başaşağı kaldığı
konumlarda pompanın monte edilmesine izin verilmez.
• Motor gücü belli bir düzeyi geçtiği durumlarda düşey pozisyonda uygulama yapmadan önce üreticiye danışılmalıdır.
Monoblok pompalar için özel notlar:• Monoblok pompalar uygun kaide ve desteklerle
monte edilmelidir.• Monoblok pompaların motor ve klemens
kutusunun başaşağı kaldığı durumlarda monte edilmesine izin verilmez. Diğer tüm pozisyon-larda monte edilebilirler.
Montaj konumları ile ilgili daha detaylı bilgi içinilgili pompanın montaj ve kullanım kılavuzlarınabakınız.
Kuru rotorlu pompalardamekanik salmastra uygulaması
Önemli not:Mekanik salmastralaraşınmaya maruz kalırlar.Sızdırmazlık yüzeylerindeaşınmanın oluşmaması içinasla kuru çalıştırılmamalıdır.
Sabit yüzey Döner yüzey Körük Yay
Çarklar
Islak rotorlu, çok kademeli,yüksek basınçlı santrifüjpompa örneği
Wilo-Multivert-MVIS 202-21050 Hz
[m3/h]
[l/s]0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
2500
2000
1500
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Q
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
202
203
204
205
206
208
209
207
210
205
206
208
209
207
210
P1
[W]
H[m
]
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 31
Pompadaki basınç artışı basma yüksekliği olarakadlandırılır.
Basma yüksekliğinin tanımıPompa basma yüksekliği H, pompa tarafındantransfer edilen akışkanın yerçekimi kuvvetine(ağırlığına) karşı yaptığı mekanik iştir.
E = Kullanılabilir mekanik enerji [N • m]G = Yerçekimi kuvveti [N]
Pompanın oluşturduğu basınç artışı ve pompa de-bisi birbirinden bağımlıdır ve pompa karakteristikeğrisi olarak gösterilir.
Düşey koordinat ekseni, pompanın basma yük-sekliğini (H) metre cinsinden gösterir. Diğer birim-ler aşağıdaki dönüşüm değerleri uygulanarak kul-lanılabilir.
10 m = 1 bar = 100,000 Pa = 100 kPa
Yatay koordinat ekseni, pompa debisini (Q) m3/holarak gösterir. Farklı birimler de (örneğin litre/sa-niye) kullanılabilir.
Elektrik enerjisi (toplam verim dikkate alınarak)pompada hidrolik enerjiye basınç artışı ve hareketolarak dönüştürülür.
Pompa kapalı vanaya karşı çalıştırılırsa, en yüksekpompa basıncı oluşur. Bu noktada debi Q = 0 (sıfırnoktası) ve pompa basma yüksekliği “H0” olarakgösterilir. Vana yavaşça açıldığında akış başlar veelektrik motorunun enerjisi kinetik enerjiye dönü-şür ve Ho basıncı eğri üzerinde düşmeye başlar.Teorik olarak, pompa karakteristik eğrisinin debiekseniyle kesiştiği noktada sadece kinetik enerjidebiye dönüşür ve pompa basıncı sıfır olur. Bu-nunla birlikte, boru hattında oluşan iç dirençlernedeniyle gerçek pompa eğrisi debi eksenine (sıfırnoktasına) ulaşmadan sonlanır.
Eğriler Pompa karakteristik eğrisi
Sistem karakteristiğine göredebi ve basınç farklılıkları
Çalışma noktasının farklı pompa karakteristik-lerinde değişimi:
• Yatık pompa karakteristik eğrisi- Debide büyük, basma yüksekliğinde küçük
değişim farkı• Dik pompa karakteristik eğrisi
- Debide küçük, basma yüksekliğinde büyükdeğişim farkı
Pompanın karakteristik eğrisi
Pompa karakteristik eğrisinin şekliAşağıdaki grafikte farklı devir hızlarına sahipdeğişik sirkülasyon pompalarının karakteristikeğrileri gösterilmiştir.
H= [m]E
G
E Ğ R İ L E R
32 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 33
E Ğ R İ L E R
Çalışma noktasının ayarlanmasıBoru hattında oluşan iç dirençler pompalananakışkanın basma yüksekliğinde kayıplara nedenolur. Bu basınç kaybı akışkanın sıcaklığından, viz-kozitesinden, debisinden, bağlantı elemanları veborulardaki sürtünme kayıplarından (boru çapı,pürüzlülüğü ve uzunluğuna göre) bağımlıdır vesistem karakteristik eğrisi olarak pompa eğrisiyleaynı grafikte gösterilir.
Sistem karakteristik eğrisi Çalışma noktası
Sistem karakteristik eğrisinin özellikleri:
Suyun boru iç çeperlerinde oluşturduğu sürtün-me, su damlacıklarının birbirlerine karşı oluştur-duğu sürtünme, pompa çark ve gövdesinde yöndeğişimlerinden kaynaklanan kayıplar tesisat sis-temindeki toplam sürtünme kayıplarını ifade eder.
Pompa debisi değiştiğinde (örneğin termostatikradyatör vanalarının açılıp kapanmasıyla), su hızıve sürtünme direnci de değişir. Boru iç çapı değiş-mediğinden, akış kesit alanı aynı kalır ve dirençdebinin karesiyle orantılı olarak değişir.
Bu nedenle sistem eğrisinin şekli parabol olur vematematiksel olarak aşağıdaki formülle gösterilir.
SonuçÖrneğin sistemin debisi 1/2 azalırsa, basma yük-sekliği bir öncekinin 1/4’üne düşer. Eğer debi 2 ka-tına çıkarsa, basma yüksekliği 4 katı olur.
Örneğin çapı R1/2 olan bir musluktan akan suyunilk basıncı 2 bar (yaklaşık olarak 20 m pompa bas-ma yüksekliğine karşılık gelir) ve debisi 2 m3/h ol-sun. Çıkış debisini 4 m3/h’e yükseltebilmek içingiriş basıncını 2 bar’dan 8 bar’a çıkartmak gerek-mektedir.
Pompa karakteristik eğrisinin sistem karakteristikeğrisi ile kesiştiği nokta ısıtma veya su teminisisteminin o anki çalışma noktasıdır.
Başka bir deyişle pompanın güç tüketimi ile borusistemindeki direçleri karşılayabilmek için gerekligüç miktarı arasında dengenin oluştuğu noktasistemin o anki çalışma noktasıdır.
Pompa basma yüksekliği kapalı devre sistemlerdesistemdeki akışkanın direncine eşittir. Pompanınsağlayabileceği debiyi de belirler.
Pompanın aşırı ısınmasını ve zarar görmesini önle-mek için debi belli bir miktarın altına düşmemeli-dir. Pompa eğrisinin dışında kalan çalışma nokta-ları motora zarar verebilir. Üreticinin tavsiyelerinemutlaka uygulmalıdır.
İşletim sırasında debi değiştikçe, çalışma noktasıda buna bağlı olarak değişir.
Proje mühendisi istenen çalışma noktasını seçer-ken sirkülasyon pompaları için, binanın azami ısıt-ma yükünü, hidrofor sistemleri için ise pik talepanındaki debi gereksinimini dikkate almalıdır.
Uygulamada diğer tüm çalışma noktaları pompaeğrisi üzerinde istenen çalışma noktasının sol ta-rafında kalır.
Sağ taraftaki resimlerde debi miktarı değiştikçeçalışma noktalarının nasıl değiştiği gösterilmekte-dir.
Eğer çalışma noktası sol tarafa kayarsa basmayüksekliğinde artış görülür. Çalışma noktasınındüşey eksene çok yaklaşması vanalarda gürültüyeneden olabilir.
Değişken devirli, elektronik kontrollü pompalarladebi ve basma yüksekliğinin ayarlanması, pomp-panın elektrik tüketimini önemli ölçüde azaltır.
Tesisatın sistem karakteristik eğrisi
Basınç değişimlerinde aynı akış kesitindengeçen debi miktarları
Inlet pressure 2 barDischarge 2 m3/h
½"
2 m3
½"
4 m3
Inlet pressure 8 barDischarge 4 m3/h
=Q1
Q2
H1
H2
2
Basınç 2 barDebi 2 m3/h
Basınç 8 barDebi 4 m3/h
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 35
İklim değişiklikleri
Mevsimsel iklim değişikliklerinden dolayı gerekliısıtma enerjisinin ne kadar değişken olduğu sağ-daki resimde taralı alanda açıkça görülmektedir.
Eskiden ısıtmada kullanılan enerji çeşitleri çokpahalı olmadığından, ne kadar yakıt harcandığıçok da önemli değildi.
1973 yılında ilk petrol krizi çıktığında enerjiyikorumanın gerekliliği fark edildi.
Binalarda ısı yalıtımı önemli hale geldi ve yapıteknolojisindeki gelişmeleri hızlandırmak içinyasal düzenlemelere gidildi.
Isıtma sistemleri teknolojisi de bu değişikliklerleaynı hızda gelişti. Öncelikle oda sıcaklığını kon-forlu bir seviyede sabit tutabilmek için termos-tatik radyatör vanalarının yaygın kullanımınabaşlandı.
Taralı alan gerekli ısı enerjisinigösterir
Sayfa 33’de “Çalışma noktası”bölümüne bakınız
Kısılan termostatik vanalarla sıcak su miktarınınayarlanması yoluna gidildi. Bu durumda ise sabithızlı pompalarda yükselen pompa basıncı, ter-mostatik vanalarda gürültülü akışa neden oldu.Bunu önlemek için tesisata by-pass vanalarımonte edilmeye başlandı.
By-pass vanaları oluşan basınç farklılığını gide-rerek tesisattaki gürültü problemini çözüyordu.Ancak pompanın boşuna elektrik tüketmesiniengelleyemiyordu.
Isı yüküne görepompanın ayarlanması:Dört mevsimden oluşan iklimimizde, dış hava sıcaklıklarında önemli dalgalanmalaroluşur. 20˚C’den 40˚C’ye varan yaz sıcaklıkları, kış aylarında -15˚C’den -20˚C’ye kadardüşer. Bu dalgalanmalar yaşama alanlarına çok da uygun değildir.
Mevsimden bağımlı dış hava sıcaklıkları
I S I Y Ü K Ü N E G Ö R E P O M PA N I N AYA R L A N M A S II S I Y Ü K Ü N E G Ö R E P O M PA N I N AYA R L A N M A S I
36 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Wilo-TOP-S üç değişik hızkademeli ıslak rotorlusirkülasyon pompası
Pompa devir hızı
Islak rotorlu sirkülasyon pompalarının motorhızlarının değiştirilebilmesi için, farklı iç ünitelereklenmiştir.
Isıtma sistemlerinde kullanılan borulardan geçensu miktarı azaldıkça, boru kayıpları da azalmaktave pompanın daha düşük basınçta çalışması sağ-lanmaktadır. Böylece motor güç tüketimi deönemli ölçüde azalmaktadır.
Sirkülasyon pompasının hızının, pompa motorları-na entegre edilmiş kontrol üniteleriyle değiştirile-bilmesiyle, oda sıcaklığının kontrolü direkt olaraksirkülasyon pompasıyla yapılabilmektedir. Bu du-rumda by-pass vanalarının kullanımına da gerekkalmamaktadır.
Kontrol üniteleri pompa hızını aşağıdaki değiş-kenlerden bağımlı olarak otomatik olarakayarlayabilmektedir:
• Zaman• Su sıcaklığı• Diferans basıncı• Sisteme özel diğer değişkenler
0 1 2 3 4 5
0 10 20 30 40 50 60 70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Q[lgpm]
600
500
400
300
200
100
0
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
[l/s]
max.
Wilo-TOP-S 40/103 ~ 400 V - DN 40
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 v
[m/s]
max. (1
)
(2)min. (3
)
min.
[m3/h]
[m3/h]
P 1[W]
H[m
]
Wilo-TOP-S pompa karakteristik eğrisi
80’lerin başlarından itibaren ısıtma sistemlerindeyüksek güçte kuru rotorlu pompaların değişkenhızda kontrol edilebilmesi, elektronik frekanskonvertör cihazlarının kullanımıyla sağlandı.
Frekans konvertör cihazı elektrik motorunubesleyen şebekenin voltajını ve frekansınıdeğiştirerek motorun hızının istenen değerdeoluşmasını sağlamaktadır. Motordan ve aynı za-manda tesisat sisteminden kaynaklanan neden-lerden dolayı iklimlendirme sistemlerinde motorfrekansının genelde 20 Hz’in (devir hızının nomi-nal devir hızının %40’ının) altına inmesine izinverilmemektedir.
Maksimum ısı yükü en soğuk/sıcak günlere göreseçildiğinden, işletim ömrünün çok kısa bir döne-minde motorlar maksimum frekansta çalışmakzorundadırlar. Pompalar işletim sürelerinin çokbüyük bir bölümünde kısmi yükte çalışmaktadır.
20 yıl öncesine kadar motor devirlerinde değişiklikyapabilmek için büyük trafo üniteleri kullanılıyor-du. Elektronik frekans konverterlerinin geliştiril-mesiyle birlikte, Wilo-Strastos’ta olduğu gibipompa üzerine direkt olarak monte edilen devirhızı kontrol modülleri kullanılmaya başlandı.
Hız kontrol entegrasyonuyla, başlangıçta ayarla-nan basma yüksekliği sabit tutulabilmekte, dışhava sıcaklığı ve diğer etkenlerle değişen debi ge-reksinimi basma yüksekliğini etkilememektedir.
2001 yılından itibaren, ıslak rotorlu pompa tekno-lojisindeki yeni gelişmelerle yüksek verimli yeninesil pompalar üretilmeye başlandı. ECM motorteknolojisi (Elektronik Komütasyonlu motor) ileüretilen, senkron motorlu pompalar yüksek ve-rimleriyle işletim süresince fevkalade yüksekenerji tasarrufu sağlamaktadır.
Wilo-Stratos pompa karakteristik eğrisi
Frekans konvertörentegrasyonlu yüksek verimliWilo-Stratos
Sayfa 25’te “Islak rotorlusirkülasyon pompaları”bölümüne bakınız
D p-c
max.
[m3/h]0 2 4 6 8 10 120
2
4
6
8
10
0,50 1 1,5 2,52v
[m/s]
350
300
250
200
150
100
50
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
0 10 20 30 40Q
[lgpm]
[l/s]
[m3/h]
max.
0 2 4 6 8 10 12
Wilo-Stratos 32/1-12 1 ~ 230 V - DN 32
min.
max.
8 m 7 m 6m 5m 4m
3 m
2 m
9 m
1 mmin.
3 3,5 4
P 1[W]
H[m
]
Pompa üreticileri devir hızı kademeli olarak değiş-tirilebilen ıslak rotorlu pompaları kullanıma sun-muşlardır.
Daha önceki bölümlerde pompa debisinin devirhızıyla birlikte değiştirilebildiği anlatılmıştı. Buözellikle sirkülasyon pompası oda sıcaklığını direktkontrol edebilir hale gelmiştir.
Kontrol modülleri - Ayar ve regülasyon seçenekleri
Bugün kullanılan elektronik kontrollü pompalar,çeşitli işletim ortamlarına uyum sağlayacak şekil-de farklı ayar ve regülasyon seçeneklerine izin ve-ren elektronik ünitelerle donatılmıştır.
Küçük pompalarda 1988’den bu yana elektronikteknolojisiyle üretilmiş değişken hızlı kontrol üni-teleri kullanılmaktadır.
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 37
Pompanın, harici komutları kullanılarak özel çalış-ma noktalarını ayarlayabileceği işletim ve kontrolseçenekleri vardır.
En çok kullanılan ayar ve regülasyon seçenekleripompa karakteristik eğrileriyle birlikte takip edensayfalarda anlatılmıştır.
Değişken devir hızlı kontrol
I S I Y Ü K Ü N E G Ö R E P O M PA N I N AYA R L A N M A S I
38 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 39
I S I Y Ü K Ü N E G Ö R E P O M PA N I N AYA R L A N M A S I
Değişken diferansbasınç regülasyonu: ∆p-v
Sabit/değişken diferansbasınç regülasyonu: ∆p-cv
Manuel çalışma seçeneği
DDC çalışma seçeneği-analogkontrol ünitesi
Otomatik çalışma seçeneği(otopilot)
Regülasyon seçenekleri:
∆ p-c – Sabit diferans basınç regülasyonuBu regülasyon seçeneğinde cihaz üzerinden setedilen diferans basınç değeri Hs izin verilen debiaralıklarında pompanın devir hızı kademesiz ola-rak değiştirilerek sabit tutulmaktadır.
∆ p-v – Değişken diferans basınç regülasyonuTesisatın değişken debi gereksinimine bağlı ola-rak, pompa diferans basıncı set edilmiş ilk Hs de-ğeri ile 1/2 Hs değeri arasında lineer olarak değiş-tirilmektedir.
∆ p-cv – Sabit/değişken diferans basınç regülas-yonuBu regülasyon seçeneğinde diferans basınç de-ğeri belli bir debi değerine kadar sabit tutulmaktasonra lineer olarak istenen bir başka değere (ör-neğin %75’ine) düşürülmektedir.
∆ p-T – Sıcaklıktan bağımlı diferans basınç re-gülasyonuBu regülasyon seçeneğinde pompanın set edilendiferans basıncı akışkanın ölçülen sıcaklığındanbağımlı olarak iki farklı seçenekte değiştirilebil-mektedir:
• Pozitif yönlü kontrol seçeneği;Akışkanın sıcaklığı arttıkça set edilen diferans basıncı Hmin ve Hmax arasında lineer olarak artar. Bu regülasyon seçeneği değişken giriş sıcaklığı olan kazan sistemlerinde tercih edilmektedir.
• Negatif yönlü kontrol seçeneği;Akışkanın sıcaklığı arttıkça set edilen diferans basıncı Hmax ve Hmin arasında lineer olarak azalır. Bu seçenek yoğuşmalı kazan sistem-lerinde, dönüş suyu sıcaklığının yoğuşma için gerekli olan sıcaklığa uyum sağlayabilmesi için kullanılır. Bu seçenekte sirkülasyon pompası dönüş hattına monte edilmek zorundadır.
Ayar seçenekleri:
Otomatik çalışma (otopilot)Elektronik kontrollu ıslak rotorlu sirkülasyonpompaları otomatik çalışma (otopilot) fonksiyo-nuyla donatılmıştır. Sistemin gidiş sıcaklığı azal-dıkça debi regülasyonu yerine istenen ortalamadebiyi sağlayacak sabit devirde çalıştırılır (fuzzykontrollü düşük yükte çalışma). Bu işletim saye-sinde güç tüketimi azaltılarak ek bir tasarruf sağ-lanmaktadır.
Otopilot işletimi ancak sistem hidrolik olarak ka-libre edildiyse ayarlanabilir. Donma ihtimallerindeotopilot devreden çıkartılmalıdır.
Manuel (elle) çalışmaManuel çalışmada elektronik kontrollü pompanınelektronik modülü nmin ve nmax değerleri ara-sında sabit bir devirde ayarlanır. Manuel çalışmamoduna geçildiğinde, diferans basınç regülas-yonu devre dışı kalır.
DDC (Direkt Dijital Kontrol) ve bina otomasyonsistemine bağlantıBu çalışma şeklinde set edilen referans değeri ileölçülen Hs değeri karşılaştırması bina yönetimsistemindeki harici bir regülasyon cihazı ileyapılır. Harici kontrol merkezinden pompaya 0-10V veya 0-20 mA’lik, 2-10 V veya 4-20 mA’likanalog veya dijital (pompa PLR veya LON inter-face bağlantısıyla) sinyalleriyle kontrol ulaştırılır.Pompa bina otomasyon bilgi ağına bağlanmışolur.
Farklı regülasyon seçeneklerinde pompa karakteristik eğrileri
Sıcaklıktan bağımlı diferansbasınç regülasyonu: ∆p-T, debi değişimlerindenbağımlıdır
Farklı çalışma seçeneklerindepompa karakteristik eğrileri
Sabit diferans basınçregülasyonu: ∆p-c
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 41
Isıtma sistemleri içinpompa seçimiIsıtma sistemlerinde kullanılan sirkülasyon pompalarının debi miktarı binanın ısı yükünebağlı olarak değişir. Pompanın basma yüksekliği ise sistemin boru sürtünmelerini ve diğerdirençleri karşılayacak şekilde hesaplanır. Yeni bir ısıtma sistemi kurulduğunda, binanıntesisat şeması ve bilgisayar yazılım programları yardımıyla basınç kayıpları kolaycahesaplanabilir. Fakat mevcut sistemin yenilenmesinde (renorvasyon çalışmaları) buhesapların yapılması çok zordur. Bu durumda gerekli pompa kapasite değerlerininhesaplanmasında birkaç yaklaşım kullanılabilir.
Isıtma sistemlerinde kullanılacak sirkülasyonpompasının debisi aşağıdaki formüle görehesaplanır:
QP = Pompa debisi [m3/h]P = Transfer edilen ısı gücü [kW]1,163 = Suyun 0°C-100°C arasındaki ortalama
özgül ısı kapasitesi [Wh/kgK]∆T = Isıtma sisteminde gidiş ve dönüş
arasındaki sıcaklık farkı [K], standart sistemler için 10-20 K alınabilir.
Pompa debisi
Akışkanı ısıtma sisteminin her noktasınataşıyabilmek için pompa, sistemdeki tüm borukayıplarını ve diğer dirençleri yenmelidir. Mevcutbir sistemdeki boru tesisat şemasının çıkarılmasıve kullanılan boruların iç çaplarının saptanmasıçok zor olacağından, pompa basma yüksekliğininhesabında aşağıdaki formül kullanılır:
R = Düz borudaki sürtünme kaybı [Pa/m]Burada, standart sistemler için binanın yaşına bağlı olarak 50 Pa/m ile 150 Pa/m arasında bir değer alınabilir (Eski evlerde doğal sirkülasyonlu sistemlerde çok büyük çaplı borular kullanıldığındansürtünme kaybı olarak 50 Pa/m seçilebilir).
L =En uzun ısıtma hattı (gidiş ve dönüş) uzunluğu [m] veya;(Binanın uzunluğu + binanın genişliği+ binanın yüksekliği) x 2, alınabilir.
ZF = Düz borunun dışındaki direnç kayıpları için ek faktörler;Boru bağlantı parçaları için ≈ 1,3Termostatik radyatör vanaları için ≈ 1,7Sistemde bu parçalar da ilave olarak kullanılıyorsa ZF=2,2 alınabilir.Boru bağlantı parçaları için ≈ 1,3Termostatik radyatör vanaları için ≈ 1,7Karıştırıcı vana/ağırlıkla frenlemesistemi için ≈ 1,2Sistemde bu parçalar da ilave olarak kullanılıyorsa ZF=2,6 alınabilir.
10.000 = Birimlerarası dönüşüm faktörü
Pompa basma yüksekliği
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 43
P O M PA S E Ç İ M İP O M PA S E Ç İ M İ
42 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Radyatörün debiden bağımlı ısı yayma karakteristiğiÇok aileli eski tip bir binanın ısı gücü hesapla-malara veya dökümanlara göre 50 kW’tır.
Sıcaklık farkı ∆T = 20 K,(Tgidiş = 90°C / Tdönüş = 70°C)
Bu değerlere göre;
Eğer aynı bina 10 K gibi daha az ısı değişim mik-tarıyla ısıtılmak istenirse, gerekli ısıyı transferedebilmek için sirkülasyon pompasının iki katıdebiyi (4,3 m3/h) pompalayabilmesi gerekir.
Bizim örneğimizde, eski tip bina olduğundanborulardaki sürtünme kaybını 50 Pa/m, gidiş vedönüş boru hattı uzunluğunu 150 m ve ek dirençkayıp faktörünü (karıştırıcı vana ve ağırlıklafrenleme sistemi olmadığından) 2,2 alıyoruz.Bu değerleri pompa basma yüksekliği formülüneyerleştirdiğimizde;
Boru tesisatını tam olarak bilemediğimiz bir ısıtmasisteminin pompasını varsayılan yaklaşımlarlahesapladığımızda bunun sisteme etkileri nelerolabilir?
Isı yayan elemanlardan bir radyatörün ısı yaymakarakteristiğini incelediğimizde, debinin %10azaldığında odaya verilen ısının sadece %2 azaldı-ğını, ya da debinin %10 arttığında odaya verilenısının yalnızca %2 arttığını görüyoruz. Debinin ikikatına çıktığı durumda bile odaya verilen ısının sa-dece %12 arttığını görüyoruz.
Bunun nedeni, radyatörlerin içindeki suyun hızınındirekt olarak debiye bağımlı olmasıdır.
Yüksek akışkan hızı, radyatörün içinde sıcak su-yun kaldığı sürenin kısalması, düşük akışkan hızıise radyatörün içindeki suyun odaya daha uzunsüre ısı vermesi anlamına gelmektedir.
Değişken debili sistemlerde pompa karakteristik eğrisinde çalışma noktaları
Wilo-Star-E pompa karakteristik eğrisi
0 0,5 1 1,5 Rp 1
0 0,25 0,5 0,75 1 Rp 1¼
v
[m/s]
6
5
4
3
2
1
0
120
100
80
60
40
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Q
[l/s]
[m3/h]0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Wilo-Star-E20/1-5, 25/1-5,
30/1-5 1 ~ 230 V - Rp 1/2 ,Rp 1 ,Rp 11/4
Rp ½0 31 2 4 5
[m3/h]
2 m 1 m3 m
max.
4 m
max.
∆ p-cv
min.
min.
P 1[W]
H[m
]
• Alan I Öngörülen pompa çalışma noktası bu bölgede ise daha küçük bir pompa seçilir.
• Alan II Pompa çalışma ömrünün%98’inde bu bölgedeçalışacaktır.
• Alan IIIÇalışma noktası bu bölgedeolan elektronik kontrollüpompa seçildiğinde, pompaısıtma gereksiniminin enyüksek olduğu dönemde(çalışma ömrünün sadece%2’si) bu bölgedeçalışacaktır.
Sıcaklığı 20°C olan bir odadaradyatör ısıtma eğrisi (90/70°C)
Bu nedenle, pratikte güvenli olsun diyegereksinim duyulandan daha büyük pompa se-çilmesi tamamıyla yanlış bir uygulama olup,yüksek elektrik tüketimine sebep olur.
Radyatörün ısı yayma karakteristiğine göre pompadebisi %50’ye indirildiği durumda bile, radyatörnominal ısı yayma gücünün %83’ünü ortama ak-tarabilmektedir.
Wilo-Select pompa ve ekipmanların seçimindekullanılan komple bir programdır. Hesaplamalar-dan pompa seçimine, eğrilerden pompa resimle-rine kadar tüm bilgi ve dökümantasyonlar prog-ramdan elde edilebilir.
Wilo-Select Classic’te uygulamada kullanılantüm pompa sistemleri için gerekli aşağıdaki baş-lıklar bulunabilir:
• Hesaplama• Pompa seçimi• Katalog ve konu araştırması• Pompa değiştirme• Dökümantasyon• Elektrik tüketimi ve amortisman hesabı• Ömür boyu kullanım maliyet hesabı• Acrobat PDF, DXF, GAEB, Datanorm, VDMA, VDI,
CEF formatlarına dönüştürme• İnternetten otomatik güncelleme
Pompa seçim programı - Wilo Select
Pompa seçimi bölümünde verim eğrisinin pompakarakteristik eğrisinden bağımlı olduğu açıklan-mıştı. Isıtma sistemlerinde kullanılan sirkülasyonpompalarının en iyi toplam verimi, pompa eğrisi-nin orta bölümünde kalan alandadır (II no.lu böl-ge). Sirkülasyon pompaları ısıtma ömürlerinin%98’inde kısmi kapasiteyle çalıştıklarından, baş-langıçta istenen çalışma noktası III no.lu alandaseçildiğinde bu nokta zaten ortaya kayacak vepompa en uzun süre en yüksek verimli alandaçalışmış olacaktır.
Direnç arttıkça, tesisatın sistem karakteristik eğ-risi dikleşir (örneğin, termostatik radyatör vanasıkısıldığında tesisatın toplam direnci artar).
Hesaplanan debi ve basma yüksekliği bilgilerinegöre katalogdan Wilo-Star-E Serisi pompayıseçebiliriz:
Uygulama örneği Pompa seçiminin etkileri
1.65
2.15
Pompanın çalışmanoktası alan II’yekayar.
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 45
P O M PA S E Ç İ M İP O M PA S E Ç İ M İ
44 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Günümüzde kullanılan elektronik hız kontrollü sir-külasyon pompaları bilinmeyen bir sistem için ge-rekli basma yüksekliğinin ayarlanmasında çok ba-sit bir seçenek sunmaktadır:
• Önce tesisat dikkatlice balanslanır ve havası alınır. Daha sonra bütün kontrol vanaları açılır.
• Pompanın klemens kutusu üzerinde, basmayüksekliğini ayarlayabilmek için bir buton vardır. Ayarlamaya en düşük basma yüksekliği ile başlanır. Bu sırada tesisatın en uzak noktasındaki(kritik nokta) radyatörün başında telsizli veya cep telefonlu bir kişi bekletilir.
• Bu kişi kritik noktadaki radyatöre yeterli sıcak suyun ulaştığını rapor edinceye kadar basma
yüksekliği ayarı yavaş yavaş yükseltilir. Bu ayar yapılırken tesisatta kullanılan su hacminden kaynaklanan atalet dikkate alınmalıdır.
• En uzak noktadaki radyatör de ısındığında, set etme işlemi tamamlanır.
Isıtma sistemlerinde hidrolikkontrol (balanslama)
Isıtma sistemlerinde optimum ısı dağılımı vemümkün olan en konforlu (minimum gürültü dü-zeyi vb.) işletimi sağlayabilmek için hidrolik kalib-rasyon (balanslama) şarttır.
Hidrolik dengeleme sistemdeki tüketicilere gidensu debisinin gereğinden daha yüksek veya dahadüşük olmasını da önler.
Sirkülasyon pompası sistemin ihtiyacı olan nomi-nal debiyi borulara ve ısı yayan elemanlara gönde-rir. Her kullanıcıya, örneğin bir radyatöre gelmesigereken debi, nominal pompa debisinin sadece birbölümüdür. Bu debi radyatörün boyutuna, ter-mostatik ve kontrol vanalarının ayarlarına da bağ-lıdır.
Her ısı yayan elemanın doğru debi ve basma yük-sekliği değeri ile beslenebilmesi için, tesisatta önayarlı termostatik vanalar, kontrol vanaları ve ba-lanslama vanaları gibi ekipmanlar kullanılmalıdır.
Elektronik kontrollü sirkülasyon pompalarının ayarlanması
Verimli bir pompa işletimiiçin sistemin hidrolikdengelenmesinin (balanslan-ması) yapılması gerekmektedir.
Sayfa 42’de “Uygulamaörneği” bölümüne bakınız
Hidrolik dengelenme (balanslanma) olanağına sahip bir ısıtma sisteminin şematik resmi
Air tank at highest position of the lines
KFE valve
Thermostat valve (TV)
Return block
Gate valve
Electric actuator
Return block
Differential pressure controller (DV)
Circulating pump with pump control
Gravity brake (SB)
3-way mixer
Socla filter
Diaphragm expansion tank (DET) with KV fitting and KFE valve
Safety valve
Drainage
Termostatik ve balanslama vanalarının ayarlarıüretici tavsiyelerine uygun olarak (40 ve 140 mbarbasınç farkı) her kullanıcı için ayrı ayrı yapılır.
Ancak kullanıcıları aşırı pompa basıncına karşıayrıca korumak gerekebilir. Örneğin termostatikvanaların önündeki pompa basıncı 2 m’yi geçme-melidir. Eğer sistem gereği bu basıncın üstüne çı-kılması gerekiyorsa ilgili hatta diferans basıncıduyarlı kontrol vanası kullanılarak limit değerlerinaşılmaması sağlanır.
Hava tahliye purjörü (hattınen yüksek pozisyonunda)
Drenaj vanası
Termostatik vana
Geri dönüş vanası
Kesme vanası
Elektrik aktüatörü
Geri dönüş aktüatörü
Balans vanaları
Sirkülasyon pompası
Ağırlıkla frenleme sistemi
3 yollu karıştırıcı vana
Pislik tutucu
Kapalı genleşme deposuFitting ve vanasıyla birlikte
Emniyet ventili
Drenaj
P O M PA S E Ç İ M İ
46 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 47
P O M PA S E Ç İ M İ
Pompaların paralel bağlanmasıİki pompa paralel olarak bağlandığında, pompaeğrileri birbirine eklenir. Başka bir deyişle basın-cın olmadığı (H=0) açık vanada çalıştıklarındatoplam debi, iki pompanın debilerinin toplamıkadardır.
Yani aynı tip pompalar ise maksimum kapasiteteorik olarak tek pompanın debisinin iki katıolur. Debinin sıfır olduğu (Q=0) olduğu noktadaise, paralel bağlı pompalar tek pompanın basmayüksekliğinden daha üst noktaya çıkamazlar.
Bu bilgilere göre pompaların paralel bağlanma-sında;• Pompa eğrisinin yatay ekseni olan debi ekse-
ninde (Q), sistem karakteristik eğrisi sağakaydıkça kapasite daha çok artar.
• Pompanın dikey ekseni olan basma yüksekliği ekseninde (H) en çok artış, pompa eğrisininorta kısmındaki alanda görülebilir.
Buraya kadar tek santrifüj pompalı sistemlerdenbahsettik, fakat pratikte tekli tip pompalarınçalışma değerlerinin karşılayamadığı sistemler debulunmaktadır. Böyle durumlarda iki veya dahafazla pompa uygulamaya göre seri veya paralelolarak bağlanabilir.
Çok pompalı sistemlerin belirli çalışma fonksi-yonlarını anlatmaya başlamadan önce, bu konu-da yapılan en temel hataya dikkat çekmek gere-kirse; iki özdeş pompa seri bağlandığında basmayüksekliği iki katına çıkmadığı gibi, paralel bağ-landığında da debisi iki katı artmaz. Teorik olarakbu mümkün gözükse de, sistemden ve tasarım-dan kaynaklanan kayıplar nedeniyle bu mümkünolmaz.
Pompaların seri bağlanmasıİki pompa üst üste aynı boru hattına bağlandı-ğında, pompa eğrileri birbirine eklenir. Başka birdeyişle pompalar kapalı vanaya karşı çalıştıkla-rında oluşan basınç iki pompanın basınçlarınıntoplamı kadardır. Aynı tip pompaların seri bağ-landığı durumda, debinin sıfır (Q=0) olduğu nok-tada basma yüksekliği iki katına eşit olur.
Basma yüksekliğinin sıfır (H=0) olduğu noktadaise, pompalar bir pompanın transfer ettiğindendaha fazla akışkan transfer edemez.
Birden çok pompanın seri ve paralel işletimi
Aynı hidrolik kapasiteye sahipiki pompa tek gövdeye seriolarak bağlandığında sıfırdebide basma yükseklikleribirbirine eklenir
Seri bağlanan pompaların karakteristik eğrisi
Çok bölgeli ısıtma devreli bir sistem örneği
HC 1 HC 2HWG
Boiler 1
S
S
S
Aynı kapasitede iki pompaparalel bağlandığında debidekigerçek artış miktarı
Paralel bağlanan pompaların karakteristik eğrisi
Wilo-Stratos D pompa karakteristik eğrisi
Örnek uygulama: Seri bağlı çoklu pompa devresi
Kontrol teknolojisinden kaynaklanan sebeplerle,büyük ısıtma sistemleri çok bölgeli (zonlu) ısıtmadevrelerinden oluşmaktadır. Bazen sistemde bir-den fazla ısıtma kazanı da bulunabilir.
Çok bölgeli ısıtma devreli sistemlerBoylerler gibi kullanma sıcak suyu üretim cihaz-ları (HWG) ve ısıtma devrelerinin (HC1 ve HC2)pompaları birbirlerinden bağımsız olarak çalışır-lar. Sirkülasyon pompası sistem dirençlerini kar-şılayabilmek için tasarlanmıştır. Sistemdeki üçpompanın her biri kazan sirkülasyon pompasıylaseri olarak bağlanmıştır. Bu pompanın görevi dekazan devresinde mevcut olan dirençlerin üste-sinden gelmektir.
Teorik olarak ısıtma devrelerindeki pompalarınbirbirleriyle özdeş olduğu varsayılsa da, herpompanın kapasitesi birbirinden farklı olabilir, budurumda debiler birbirleriyle uyumlu olarak se-çilmediyse tesisatta problem yaşanabilir. Eğerkazan devresindeki pompanın basıncı çok yük-sekse, diğer dağıtıcı pompaların emiş tarafı aşırıbir giriş basıncına maruz kalabilir. Bir süre sonrapompa türbin gibi çalışmaya başlar ve sistem arı-zaya geçebilir veya pompada hasar oluşabilir.
Sayfa 43’de “Pompa seçimininetkileri” bölümüne bakınız
İki pompa da işletimde
700
600
500
400
300
200
100
0
v[m/s]
Q
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
[m3/h]
[m3/h]
Wilo-Stratos-D 50/1-81 ~ 230 V - DN 50
P1 - Einzelpumpe Stratos
max.
max.
min.
max.
∆ p-c
min.
0 5 10 15 20 25
0 5 10 15 20 25
[l/s]0 1 2 3 4 5 6 7
[lgpm]0 10 20 30 40 50 60 70 9080
3 m
2m
1 m
4m5 m6m7m8 m
0 1 2 3 4
P 1[W]
H[m
]
+
Örnek: Paralel İşletim
Isı gereksiniminin en fazla olduğu noktada, pompaI ve II paralel olarak birlikte çalıştırılır. Elektronikkontrollu modern pompalarda, paralel işletim içinpompaların birbirleriyle iletişimini sağlayan en-tegrasyon modülleri mevcuttur.
Böylece tekli tip iki adet pompa ikiz tip bir pompasistemi gibi çalışabilmekte ve tesisatın ısı gereksi-nimine uygun olarak değişik hız kademelerindeelektrik tüketim optimizasyonu gerçekleştirilebil-mektedir.
Aşağıdaki pompa eğrisinden de görüleceği gibi,kesikli çizgi ikiz tip pompanın tek pompasının ça-lışma eğrisini göstermektedir. Kalın siyah çizgi iseiki pompanın birlikte çalışma eğrisidir.
Pompalardan biri arızalandığında, debi gereksinimi-nin %50’sinden fazlası karşılanmaya devam eder.
Bu da daha önce gördüğümüz radyatör ısı yaymakarakteristiğine göre, radyatörün çevreye gerekliısı enerjisinin %83’ünden fazlasını yaymaya de-vam ettiği anlamına gelir.
Aynı kapasitede iki pompanınparalel bağlanması
Kazan
Bu bilgilere göre pompaların seri bağlanmasında;• Pompa eğrisinin dikey ekseni olan basma
yüksekliği ekseninde (H), sistem karakteristik eğrisi sola kaydıkça basınç daha çok artar.
• Pompanın yatay ekseni olan debi ekseninde (Q) ise artış yok denecek kadar azdır.
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 49
P O M PA S E Ç İ M İ
Büyük sistemlerde, yıllarca yapılabilecek enerjitasarrufunun sağladığı düşük ömür boyumaliyetleri, bu sistemler için ödenmesi gerekenilk yatırım maliyetlerinden çok daha fazla önemarzetmektedir.
Elektronik entegrasyonlu, frekans inverter kon-trollu 4 adet küçük pompanın ilk yatırımmaliyeti, kontrol ünitesi olmayan bir adet büyükpompadan daha fazla olabilir. Ancak böyle birsistem gerçekleştirdiği elektrik tasarrufuylakendini birkaç senede amorti edebilmekte, ses-siz ve konforlu bir işletim sağlamaktadır.
Böyle bir sistem kullanıcıları debi ve basınçolarak daha düzgün bir şekilde besleyebildiğiiçin primer yakıt enerjisinden de ayrıca tasarrufsağlayabilmektedir.
Örnek uygulama: Ana ve yedek pompalar
Isıtma sistemlerinin amacı, soğuk dönemlerdeyaşama alanlarını ısıtmaktır. Bu nedenle, ısıtmadevrelerinde tek pompanın arızalandığı durum-larda diğer pompanın devreye girebilmesi ve sis-temin durmaması için bir asıl + bir yedek pompakullanılması önerilir. Özellikle çok aileli binalar-da, hastanelerde ve kamu kuruluşlarında bu uy-gulamaya geçilmiştir.
Diğer yandan tesisata ikinci bir pompa monteetmek, gerekli bağlantı elemanları ve kontrolvanalarıyla birlikte ilk yatırım maliyetini artır-maktadır.
İkiz tip pompaların kullanımıyla, iki adet pompaçarkı ve onları döndüren motorlar tek bir pompagövdesine entegre edilmiş ve ikinci pompanınbağlantı elemanları ve vana maliyetleri ortadankaldırılmıştır.
Otomatik yedeklemeli işletimde I. ve II. pom-palar zamandan bağımlı olarak devreye girerler(örneğin her pompa 24 saatte bir rotasyona tabitutulabilir). Ortak basınç flanşının içine yerleş-tirilmiş çevrim klapesi (bir nevi çek valf) yardımıile pompalar birbirinden soyutlandırılmıştır. Buşekilde dönüşümlü olarak çalışan pompalarınkullanım ömürleri de uzamaktadır. Pompalardanbirinin arızalanması durumunda diğer pompayine otomatik olarak devreye girebilmektedir.
P O M PA S E Ç İ M İ
48 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Çoklu pompaların azami kapasitede çalışmasıMerkezi kazanlı büyük ısıtma sistemlerinde (ör-neğin 20 binalı bir hastane kompleksi) olduğugibi yüksek miktarlarda debi gerektiren tesisat-larda birden çok pompa kullanılmaktadır.
Bu tip bir uygulamaya örnek olarak, aynı kapa-sitede 4 adet elektronik entegrasyonlu kururotorlu sirkülasyon pompasının birbirlerine para-lel olarak bağlanmış olduğu bir pompa sistemiyan sayfada görülmektedir.
Kontrol ünitesi yardımıyla sistemin bütünündesabit diferans basıncı (∆p-c) regülasyonu ger-çekleşebilmektedir.
Bu durumda tesisattaki tüm radyatörlerin (ter-mostatik vanaların o anki pozisyonlarına göre)toplam debi gereksinimi pompa sistemitarafından karşılanmaktadır. Bu debinin kaçpompanın aynı anda çalışarak sağlandığı ise her-hangi bir önem arz etmemektedir.
Hidrolik balanslamanın iyi yapıldığı böyle birtesisatta pompa grubunun örneğin ∆p-cregülasyonunu, tesisatın en kritik noktasındansinyal alarak yapmakta mümkün olmaktadır.Analog diferans basıncı algılayıcısından gelensinyal kontrol cihazına iletilmektedir.
Pompalar sıra kontrollu bir rotasyon düzeniiçinde kontrol cihazı tarafından işletime alınaraktesisatta o an için gerekli toplam debi sağlan-maktadır.
Pompa I veya pompa IIişletimde
Değişken devir hız kontrollü çoklu pompa sistemiÖrnekteki kontrol aşağıdaki şekilde sağlanmak-tadır:Elektronik kontrol entegrasyonlu ana pompa PH,%100 maksimum ve %40 minimum devir hızlarıarasında sabit diferans basınç regülasyonuylaçalıştırılmaktadır.
Ana pompanın, set edilen ∆p değerini sabit tut-makta yetersiz kalması durumunda, kontrolünitesi sistemdeki diğer pompaları gereksinimegöre sırayla işletime almaktadır.
Sonradan devreye alınan pompalar sabit devirhızıyla nominal kapasite değerlerinde çalış-tırılırken, ana pompaya devir hızı kontrolü uy-gulanarak, sistemin bütününde regülasyonsağlanmaktadır.
Pompalar arasında otomatik sıra kaydırmasıyapılarak , her pompa sırayla değişken debili anapompa olarak işletilmektedir. Böylece toplamişletim süresi pompalar arasında eşit olarak pay-laştırılarak sistemin genel güvenilirliği ve işletimömrü artırılmaktadır.
En alttaki diyagram sistemin debi-güç eğrisinde,pompaların debilerini işletim şartlarına uygunolarak çalıştırıldığında gerçekleşen enerji tasar-rufunu göstermektedir.
Açıklamalar:PH = Ana pompaPS = Pik-yükte pompa 1-3V̇V = Tam-yükte debiV̇T = Kısmi-yükte debiPV = Tam-yükte güç tüketimiPT = Kısmi-yükte güç tüketimi
50 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 51
Bu gruptaki soruların konu başlıkları:• Su temini• Atıksu uzaklaştırma• Isıtma teknolojisi
Soru 1:• Çok eski çağlardan itibaren pompalar
kullanılıyordu. (1)• Pompalar ısıtma sistemlerinde kullanılmak
için icat edilmiştir. (2)• Pompalar sadece su pompalamak için
kullanılıyordu. (3)
Soru 2:• Arşimet su değirmenini icat etti. (1)• Çinliler santrifüj pompayı icat etti. (2)• Arşimet vidasının eğimi basma kapasitesini
belirliyordu. (3)
Soru 3:• ilk kanalizasyon sistemi 1856’da yapıldı. (1)• Cloaca Maxima Roma’da inşa edildi. (2)• Tüm atıksu drenajlarında foseptik tahliye
cihazları mutlaka olmalıdır. (3)
Soru 4:• İlk çağlarda bile Almanlar merkezi ısıtma
sistemlerini kullanıyorlardı. (1)• Romalılar daha o zaman yerden ısıtma sistemi
kurmuşlardı. (2)• 17. yüzyılda buhar makinaları evleri ısıtmak
için kullanılıyordu. (3)
Soru 5:• “Doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemleri” terimi
sistemde kullanılan güçlü pompalarıvurguluyordu. (1)
• Buharlı ısıtma sistemleri 90°C ile 100°Carasındaki sıcaklıklarda çalışır. (2)
• Düşük sıcaklıkta ısıtma sistemleri ancaksirkülasyon pompalarının kullanımıylamümkün olabilir. (3)
Soru 6:Asırlardır kullanılan pompa uygulamasıaşağıdakilerden hangisidir?• Su temini (1)• Buharlı ısıtma sistemleri (2)• Doğal sirkülasyonlu ısıtma sistemleri (3)
Soru 7:1929’da patent alınan sirkülasyon hızlandırıcı;
• Isıtma sistemlerinde daha önce yaygın olarak kullanılan bir pompa tipinin geliştirilmiş halidir. (1)
• Isıtma sistemlerinde boru hattına monte edilen ilk pompaydı. (2)
Soru 8:Isıtma sistemlerinde kullanılan sirkülasyonpompaları insan vücudunun hangi bölümüylekıyaslanabilir?• Kollar (1)• Kalp (2)• Kafa (3)
Soru 9:Isıtma sistemlerinde kullanılan sirkülasyonpompasının avantajları;• Düşük ilk kuruluş maliyeti (1)• Kontrollü işletim maliyeti (2)• Hepsi (3)
Biliyor musunuz..“Pompa teknolojisinin temel prensipleri” hakkında bu testi cevaplandırarak bilginizisınayabilirsiniz.
Pompa teknolojisinin tarihçesi
Sonuçlarİlk gelişmelerden başlayarak, en temel konular ve kompleks uygulamaörnekleriyle devam ederek, “Pompa Teknolojisinin Temel Prensipleri”broşürü, pompaların nasıl ve nerede kullanılacağını anlatmayıamaçlamıştır.
Günümüzün pompalarının elektronik kontrol sistemleriyleentegrasyonunun gelişmesinin yanı sıra, pompa işletiminin arabağlantıları ve kompleks ilişkileri de açıklanmaya çalışılmıştır.
Binalardaki ısıtma tesisatının bütünüyle kıyaslandığında, sirkülasyonpompası boyut ve satın alma maliyetleri açısından sistemin en küçükekipmanlarından biri olmasına rağmen, diğer tesisat ekipmanlarınınfonksiyonlarını gereği gibi yapmalarını sağlar. Eğer bu sistemi insanvücuduyla kıyaslarsak, hiç şüphe yoktur ki, pompa tesisat sistemininkalbidir.
Cevaplar:Soru 1: No. 1Soru 2: No. 3Soru 3: No. 2Soru 4: No. 2Soru 5: No. 3Soru 6: No. 1Soru 7: No. 2Soru 8: No. 2Soru 9: No. 3
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 53
B İ L İ Y O R M U S U N U Z ?
İşletim özellikleri
Soru 1:Emiş yüksekliği için aşağıdakilerden hangisidoğrudur?• Atmosfer basıncından bağımlıdır. (1)• Teorik olarak 10.33 m’dir. (2)• Basma yüksekliğini etkiler. (3)• Yukarıdakilerin hepsi doğrudur. (4)
Soru 2:Kendinden emişli pompalar için aşağıdakilerdenhangisi doğrudur?• Koşullara bağlı olarak emiş yapabilir. (1)• Emiş hattı mümkün mertebede kısa
olmalıdır. (2)• İşletimden önce doldurulmalıdır. (3)• Yukarıdakilerin hepsi doğrudur. (4)
Soru 3:Islak rotorlu sirkülasyon pompalarında rotoruniçinde çalıştığı pompalanan akışkanın birfonksiyonu var mıdır?• Motoru soğutur ve yağlar. (1)• Basma yüksekliğini artırır. (2)• Gerçek bir fonksiyonu yoktur. (3)
Soru 4:Islak rotorlu sirkülasyon pompalarının avantajlarınedir?• Yüksek verim. (1)• Yüksek ısıtma devresi sıcaklıkları. (2)• Sessiz çalışır, bakım gerektirmez. (3)
Soru 5:In-line pompalar için önerilen montaj şekilleriaşağıdakilerden hangisidir?• Pompa mili dik konumda monte edilmelidir. (1)• Pompa mili yatık konumda monte
edilmelidir. (2)• Motorun baş aşağı sarktığı konumların dışında
her pozisyonda monte edilebilir. (3)
Soru 6:Aşağıdaki faktörlerden hangisi ısı enerjisininmiktarından bağımlıdır?• Suyun ısı depolama kapasitesi. (1)• Sirküle eden su debisinden. (2)• Gidiş ve dönüş sıcaklık farkı. (3)• Yukarıdakilerinden hepsinden bağımlıdır. (4)
Soru 7:Aşağıdakilerden hangisi doğal sirkülasyonluısıtma sistemlerinin daha iyi çalışmasını sağlar? • Düşük boru dirençleri (1)• Yüksek boru dirençleri (2)
Soru 8:Aşağıdakilerden hangisi emniyet ventilininkullanım amacıdır?• Sistemin havalandırma ve tahliyesi için
kullanılır. (1)• Sistemi aşırı basınçtan korur (2)• Hiçbiri, elektronik pompalı sistemlerde
kullanılmasına gerek yoktur. (3)
Soru 1:Su ne zaman genleşir?• 0°C’nin üstünde ısıtıldığında (1)• 0°C’nin altında soğutulduğunda (2)• +4°C’nin üstünde ısıtıldığında veya altında
soğutulduğunda (3)
Soru 2:Aşağıdakilerden hangi 3 terim aynı anlama gelir?• İş, kapasite ve verim (1)• İş, enerji ve ısı miktarı (2)• İş, güç ve verim (3)
Soru 3:Aşağıdakilerden hangisi ısıtılan su için doğrudur?• Daha hafif hale gelir. (1)• Daha ağır hale gelir. (2)• Yoğunluğu değişmez. (3)
Soru 4:Kaynama noktasına ulaştığında su sıcaklığınasıl değişir?• Artmaya devam eder. (1)• Kaynama noktasında sabit kalır. (2)• Sıcaklık düşmeye başlar. (3)
Soru 5:Kavitasyon nasıl önlenebilir? • NPSH gereksinimi daha düşük pompa
seçerek. (1)• Statik basıncı azaltarak. (2)• Buharlaşma basıncını artırarak. (3)
B İ L İ Y O R M U S U N U Z ?
52 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Su – ısı transfer aracı
Bu gruptaki soruların konu başlıkları:• Isı depolama kapasitesi• Hacim artış ve azalması• Basınç
Bu gruptaki soruların konu başlıkları:• Kendinden emişli ve kendinden emiş
yapamayan pompalar• Islak rotorlu sirkülasyon pompaları• Kuru rotorlu santrifüj pompalar
Soru 6: Kuru rotorlu pompalar hangi uygulamalardakullanılır?• Düşük debi ihtiyaçlarında (1)• Yüksek debi ihtiyaçlarında (2)• Motor yağlamasının olmadığı durumlarda (3)
Soru 7:Aşağıdakilerden hangi oran pompa verimidir?• Basma flanş çapının emmme flanş çapına
oranı (1)• Mil gücünün motor gücüne oranı (2)• Giriş gücüyle çıkış gücünün oranı (3)
Soru 8:Santrifüj pompa karakteristik eğrisinde veriminen yüksek olduğu alan hangisidir?• Pompa eğrisinin en solunda kalan alan (1)• Pompa eğrisinin orta alanı (2)• Pompa eğrisinin en sağında kalan alan (3)
Soru 9:Mekanik salmastralar için aşağıdakilerden hangisidoğrudur?• Kenevir veya sentetik liflerden oluşur. (1)• Mil yataklarıdır. (2)• Kuru rotorlu pompalarda kullanılır. (3)
Cevaplar:Soru 1: No. 3 Soru 2: No. 2Soru 3: No. 1Soru 4: No. 2Soru 5: No. 1Soru 6: No. 4Soru 7: No. 1Soru 8: No. 2
Cevaplar:Soru 1: No. 4Soru 2: No. 4Soru 3: No. 1Soru 4: No. 3Soru 5: No. 3Soru 6: No. 2Soru 7: No. 3Soru 8: No. 2Soru 9: No. 3
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 55
B İ L İ Y O R M U S U N U Z ?
Isı yüküne göre pompanın ayarlanması
Bu gruptaki soruların konu başlıkları:• Hava koşulları• Pompa devir hızı seçimi• Sonsuz değişken devirli hız kontrolü• Ayar seçenekleri
Soru 1:Aşağıdakilerden hangisi binaların ısı ihtiyacıiçin doğrudur ?• Her zaman aynıdır. (1)• Mevsimlere göre değişiklik gösterir (2)• Yıldan yıla artar. (3)
Soru 2:Değişen ısı ihtiyacı hangi şekilde ayarlanır?• Termostatik radyatör vanalarıyla ayarlanır. (1)• Pencereler açılıp kapanarak ayarlanır. (2)• Sistem basıncı kendi kendini ayarlar. (3)
Soru 3:Pompa devir hızı neden değiştirilir?• Gerekli debi miktarını ayarlayabilmek için. (1)• Vananın yükünü azaltmak için (2)• Pompa seçimindeki hataları telafi
edebilmek için. (3)
Soru 4:Pompa devir hızı nasıl değiştirilir?• Her zaman manuel olarak. (1)• Her zaman otomatik olarak. (2)• Ekipmanlara göre manuel veya otomatik
olarak. (3)
Soru 5:Aşağıdakilerden hangisi değişken devir hızıkontrolleri için doğrudur? • Kademeli devir hız kontrollerinden
daha iyidir. (1)• Kademeli devir hız kontrollerinden
daha kötüdür. (2)• Kademeli devir hız kontrolleri ile aynıdır. (3)
Soru 6:Aşağıdakilerden hangisi elektronik kontrollusirkülasyon pompalarıyla ayarlanabilir?• Isı gereksinimi (1)• Servis ömrü (2)• Basma yüksekliği (3)
B İ L İ Y O R M U S U N U Z ?
54 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Eğriler
Soru 1:Aşağıdakilerden hangisi elektrik tahrikli enerjiiçin doğrudur? • Yüksek basınça dönüşür. (1)• Basınç artışı ve harekete dönüşür. (2)• Hidrolik enerjiden kazanılır. (3)
Soru 2:Aşağıdakilerden hangisi pompa karakteristikeğrisindeki eksenleri oluşturur?• Düşey eksen basma yüksekliği, yatay
eksen debiyi gösterir. (1)• Düşey eksen debiyi, yatay eksen basma
yüksekliği gösterir. (2)• Düşey eksen enerjiyi, yatay
eksen çalışma ortamını gösterir. (3)
Soru 3:Aşağıdakilerden hangisi sistem karakteristikeğrisinde gösterilir?• Debiden bağımlı direnç artışları (1)• Basınçtan bağımlı debi artışı (2)• Akış hızından bağımlı debi değişiklikleri (3)
Soru 4:Sistemdeki boru dirençleri nasıl değişir? • Debi arttıkça lineer olarak artar. (1)• Debi arttıkça karesiyle orantılı olarak artar. (2)• Debi arttıkça küpüyle orantılı olarak artar. (3)
Soru 5:Aşağıdakilerden hangisi ısıtma sistemlerindekisirkülasyon pompalarının basma yüksekliğininhesaplamasında kullanılır?• Binanın yüksekliği (1)• Boru hattındaki dirençler (2)• Hiçbiri (3)
Soru 6:Aşağıdakilerden hangisi ısıtma sistemlerindekisirkülasyon pompalarının debisininhesaplamasında kullanılır?• Ortalama dış hava sıcaklığı (1)• İstenen oda sıcaklığı (2)• Gerekli ısı miktarı (3)
Soru 7:Aşağıdakilerden hangisi ∆p-c = diferans basınçregülasyonu için doğrudur?• Debi miktarı sabit devir hızıyla artırılır. (1)• Devir hızı gereken debi miktarına uyumlanır (2)• Kapalı genleşme deposunun ön basıncı her
zaman sabit kalır. (3)
Soru 8:Aşağıdakilerden hangisi otomatik çalıştırma(otopilot) için doğrudur?• Timerle kontrol edilir, (1)• Oda sıcaklığından bağımlıdır. (2)• Sadece hidrolik olarak dengelenmiş
sistemlerde kullanılabilir. (3)
Soru 9:Aşağıdakilerden hangisi yüksek verimli ECMpompa teknolojisi için doğrudur?• Rotoru daimi mıknatıslıdır. (1)• Klasik pompalarla kıyaslandığında %80 enerji
tasarrufu sağlar. (2)• Elektronik komütasyonlu (frekans konvertörlü)
motor entegrasyonludur. (3)• Yukarıdakilerin hepsi dünyanın en yüksek
verimli pompası için doğrudur. (4)
Bu gruptaki soruların konu başlıkları:• Pompanın karakteristik eğrisi• Sistemin/tesisatın karakteristik eğrisi• Çalışma noktası
Cevaplar: Soru 1: No. 2Soru 2: No. 1Soru 3: No. 1Soru 4: No. 2Soru 5: No. 2Soru 6: No. 3
Cevaplar:Soru 1: No. 2Soru 2: No. 1Soru 3: No. 1Soru 4: No. 3Soru 5: No. 1Soru 6: No. 3Soru 7: No. 2Soru 8: No. 3Soru 9: No. 4
Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 57
B İ L İ Y O R M U S U N U Z ?
Bu gruptaki soruların konu başlıkları:• Pompa debisi• Pompa basma yüksekliği• Pompa seçimi• Hidrolik dengeleme (balanslama)
B İ L İ Y O R M U S U N U Z ?
56 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş.
Soru 1:Isıtma sistemlerinde kullanılan sirkülasyonpompası nasıl seçilir?• Öngörülen nominal çapına göre seçilir. (1)• Maliyeti dikkate alınarak seçilir. (2)• Kapasite bilgilerine göre seçililr. (3)
Soru 2:Isıtma sistemlerinde debi miktarını %100artırdığımızda yayılabilen ısı miktarı ne kadarartar?• Isı miktarı yaklaşık %2 azalır. (1)• Isı miktarı yaklaşık %12 artar. (2)• Isı miktarı aynı kalır. (3)
Soru 3:Aşağıdakilerden hangisi ısıtma pompası seçimindekararsız kalınan durumlarda uygulanabilir?• Küçük pompa seçilir. (1)• Büyük pompa seçilir. (2)• Daha ucuz pompa seçilir. (3)
Soru 4:Aşağıdakilerden hangisi hidrofor sistemlerininhesabında dikkate alınmalıdır?• Geometrik basma yüksekliği. (1)• Akış basıncı. (2)• Boru sürtünme direçleri. (3)• Yukarıdakilerin hepsi. (4)
Soru 5:Aşağıdakilerden hangisi ısıtma sistemlerindebasma yüksekliğinin hesabında dikkatealınmalıdır?• Geometrik basma yüksekliği. (1)• Akış basıncı (2)• Boru sürtünme direçleri. (3)• Yukarıdakilerin hepsi. (4)
Isıtma sistemleri için pompa seçimi
Bu gruptaki soruların konu başlıkları:• Seri bağlanan pompalar• Paralel bağlanan pompalar• Birden çok pompanın azami yükte çalışması
Soru 1:İki pompa seri olarak bağlandığında;• Basma yüksekliği iki katına çıkar. (1)• Debi miktarı iki katına çıkar. (2)• Değişiklik sistem karakteristik eğrisindeki
pozisyondan bağımlıdır. (3)
Soru 2:Seri bağlı pompalarda hangi tehlike vardır?• Bir pompanın türbin gibi çalışması söz konusu
olabilir. (1)• Pompa kapasiteleri sıfıra düşebilir. (2)• Yetersiz ısınmaya sebep olabilir. (3)
Soru 3:Paralel bağlı pompalarda;• Basma yüksekliği iki katına çıkar. (1)• Debi miktarı iki katına çıkar. (2)• Değişiklik sistem karakteristik eğrisindeki
pozisyondan bağımlıdır. (3)
Soru 4:İkiz pompalar hangi konumlarda çalıştırılabilir?• Otomatik yedeklemeli işletimde. (1)• Paralel işletimde. (2)• Her iki değişik tarzda da işletilebilirler. (3)
Soru 5:Aşağıdakilerden hangisi büyük sistemlerdetoplam ihtiyacı birden çok pompaya bölmeninavantajıdır?• Düşük işletim maliyetleri (1)• Uzun pompa kullanım ömrü (2)• Yukarıdakilerin hepsi (3)
Birden çok pompanın işletimi
Soru 6:Aşağıdakilerden hangisi uzak bir noktadan sinyalgöndererek pompa çalışmasını kontrol eder?• Kuvvet kontrol merkezi (1)• Güç konrolü (2)• Bina otomasyon kontrolü (3)
Soru 7:Pompaların tek kontrol ünitesine paralelbağlanabilmesi için;• Pompalar aynı kapasitede olmalıdır. (1)• Pompalar düşük devir hızlı olmalıdır. (2)• Pompalar yüksek devir hızlı olmalıdır. (3)
Cevaplar:Soru 1: No. 3Soru 2: No. 2Soru 3: No. 1Soru 4: No. 4Soru 5: No. 3Soru 6: No. 4Soru 7: No. 5
Cevaplar:Soru 1: No. 3Soru 2: No. 1Soru 3: No. 3Soru 4: No. 3Soru 5: No. 3Soru 6: No. 3Soru 7: No. 1
Soru 6:Isıtma sistemleri neden kalibre edilmelidir?• Optimum ısı dağılımı sağlayabilmek için. (1)• Sistemin sessiz ve konforlu çalışması için. (2)• Kullanıcıları aşırı veya yetersiz ısınma
problemlerinden koruyabilmek için. (3)• Yukarıdakilerin hepsi doğru ve önemlidir. (4)
Soru 7:Gerekli basma yüksekliği bilinmediği zamanelektronik entegrasyonlu pompanın ayarlanmaprosedürü nasıl olmalıdır?• Gözlemleyici bir kişiyle birlikte çalışılmalıdır. (1)• Sistemin hidrolik dengelenmesi yapıldıktan ve
havası alındıktan sonra ayarlamayabaşlanmalıdır. (2)
• Pompa ayarlama prosesine en düşük basmayüksekliği set edilerek başlanmalıdır. (3)
• En uzak noktadaki radyatör ısınana kadar ayarlamaya devam edilmelidir. (4)
• Yukarıdaki adımların hepsi yapıldığındaayarlama prosedürü tamamlanmış olur. (5)
58 Değişiklik Yapma Hakkımız Saklıdır 03/2005 WILO A.Ş. Wilo Santrifüj Pompalar 03/2005 59
Bilgi kaynakları
Fiziksel Sembol Ölçü birimleri Kullanılabilir Önerilen Notlardeğerler SI birimleri Diğer ölçü ölçü ölçü
birimleri birimleri birimleri
Uzunluk l m Metre km, dm, cm, m Temel birim
mm, mmHacim V m3 dm3, cm3, mm3, cbm, cdm, … m3
Litre (1 l = 1 dm3)Debi Q m3/s m3/h, l/s l/s ve
V m3/sZaman t s Saniye s, ms, ms, ns, … s Temel birim
min, h, dHız n d/s d/dak d/dakKütle m kg Kilogram g, mg, mg, Pound kg Temel birim
Ton(1 t = 1,000 kg)
Yoğunluk r kg/m3 kg/dm3 kg/dm3
ve kg/m3
Kuvvet F N Newton kN, mN, mN, … kp, Mp, … N 1 kp = 9.81 N. (= kg m/s2)
Basınç P Pa Paskal Bar kp/cm2, bar 1 at = 0.981 bar(= N/m2) (1 bar = 105 Pa) metre su = 9.81 • 104 Pa
sütunu, Torr, … 1 mm Hg = 1.333 mbar1 mm su sütunu
= 0.098 mbarEnerji, W, J Joule kJ, Ws, kWh, … kp m, J ve kJ 1 kp m = 9.81 Jİş, Q (= Nm 1 kW h = 3,600 kJ kcal, cal 1 kcal = 4.1868 kJIsı miktarı = Ws) WEBasma yüksekliği H m Metre M Fl. S. m
Güç P W Watt MW, kW kp m/s, kW 1 kp m/s = 9.81 W(= J/s beygir gücü 1 beygir gücü = 736 W= N m/s)
Sıcaklık T K Kelvin °C °K, derece K Temel birimfarkı
Ölçü birimleri
Sistem bilgisi
Planlama bilgisi
Ürün katalogları
Seminerler
Santrifüj pompalar
Vorsprung durch Wissen
Seminarprogramm 2005
Grundlagen derPumpentechnik
Pumpenfibel
2005
Bu bilgi kaynaklarını teminetmek veya uygulamayayönelik seminerlerle ilgili bilgialmak için lütfen firmamızadanışınız
Bu eğitim broşürünün bütün yayın hakları Wilo AG / Wilo Pompa Sistemleri A.Ş.’ye aittir.
Broşürdeki bilgiler firmamızdan yazılı izin alınmak ve kaynak gösterilmek şartıyla kısmenkullanılabilir.
WILO AG has invested the greatest care into preparing all of the texts in this brochure. Still, thepossibility of errors cannot be excluded. The publisher expressly disclaims any and all liabilityregardless of legal basis.
Copyright 2005 by WILO AG, DortmundThis work and all of its parts are protected by copyright. Any kind of use outside the narrow limitsof copyright legislation without the consent of WILO AG is improper and punishable by law. Thisapplies particularly to duplication, translation, microfilming, and any other kind of processing, aswell as storage and processing in electronic systems. This also applies to the use of individualillustrations and excerpts from the text.
Fourth, revised and updated edition 2005