Tesisat Eğitimi - Klima Sistemleri - Mitsubishi Electric...•Boru Çapı Seçimi –Boru çapı seçim abakları, ısıl kapasite veya debi, hız ve basınç düşümü ~genelde

Tesisat Eğitimi

Semboller Pompa

Küresel vana

Vana Emniyet ventili

Genleşme Tüpü

Check valf

Pislik tutucu Manometre Hidrometre

Termometre

Boşaltma

Üç yollu motorlu vana

İki yollu motorlu vana

Termostatik vana

Kilitli vana

Eşanjör

Daldırma tip

termostat

Balans vanası

Sürgülü vana

Basınç düşürücü

Dört yollu vana

Membranlı vana

Su sayacı

Kompansatör

Kompresör

Fan Hava ayırıcı

Tortu ayırıcı

Genleşme deposu Pürjör

Isıtma gidiş

Isıtma dönüş

Kullanma soğuk suyu

Kullanma sıcak suyu

Sirkülasyon hattı

Önemli Komponentler

• Vanalar

– Esas olarak iki amaçla kullanılır:

• Tesisat elemanlarını veya bölümlerini ayırma • Kontrol

– Kullanılan amaca göre farklı beklentileri

karşılamalıdır: • Basınç düşümü (direnç) • Açma/kapama süresi • Tasarım basıncı • Malzeme


• Vanalar

– Ayırma amaçlı kullanılan vanalar genelde:

• Sürgülü vana • Küresel vana • Kelebek vana • Şiber vana (Genelde boşaltma amaçlı)

– Farklı gösterimler olsa da, tek bir sembol yeterli

olabilir.


• Kontrol Vanaları

– Tesisatın tamamı veya bölümlerine yönelik

kullanılabilir.

– Kullanım amaçları • İstenen işletme şartlarını sağlamak • Devreden çıkarmak veya devreye almak • İstenen debiyi sağlamak • Tesisat komponentlerinin güvenliğini sağlamak


• Üç Yollu Vanalar

– İki amaçla kullanılabilir:

• Karıştırıcı – Farklı sıcaklıklardaki hatlardaki suyu karıştırarak, ara

sıcaklıkları sağlar.

• Ayırıcı – Su akışını bir hattan diğerine yönlendirir.

• Karıştırıcı Üç Yollu Vanalar


Çıkış

C

Giriş

A

Giriş

B

A B C

100 0 100

75 25 100

50 50 100

25 75 100

0 100 100

• Dağıtıcı Üç Yollu Vanalar


Çıkış

C

Giriş

A

Çıkış

B

A B C

100 0 100

100 25 75

100 50 50

100 75 25

100 100 0

Önemli Komponentler • Pompalar

– Esas olarak bir sıvıyı, bir noktadan, bir diğerine

taşıyan makinalardır. • Taşınan sıvı miktarı: Debi • İki nokta arasındaki basınç farkı: Basma yüksekliği

– Pompa devreleri ana olarak 2 sınıfa ayrılır: • Açık: Hidroforlar • Kapalı: Sirkülasyon pompaları

– Isıtma ve soğutma tesisatlarında kullanılan

pompalar, sirkülasyon pompalarıdır.


• Debi

– Birim zamanda taşınacak akışkan miktarı ise yapılacak işin ısıl kapasitesi ile belirlenir.

Q = m·c· T

Q Isıl kapasite (kcal/h)

m Debi (m3/h)

c Özgül ısı (Su @15 C: 999,78 kcal/kgK)

T Sıcaklık farklı (K)

• Debi

a b a + b

Tesisat

• Debi

a b a + b

Tesisat

• Debi

a b a + b

Tesisat

• Hidrolik Denge

Tesisat

• Hidrolik Denge

Tesisat


• Pompalar

Hs

H

Q

Açık sistem

Kapalı sistem

Hs

Çalışma noktası

• Toplam Basınç Düşümü

Tesisat

• Toplam Basınç Düşümü

Tesisat

• Pompa Seçimi


Tasarım şartları

Q= 96.000 kcal/h

P= 4,2 mSS

T= 20K (70/50 C)

Q = m·c· T

m = Q/(c· T) =

= 4,8 m3/h

0,185 kW

• Pompa Seçimi


En sık yapılan hata

m = 4,8 m3/h

P = 4,2 x 1,25 = 5,25 mSS

Sonuç:

- Daha fazla debi %19

- Daha fazla kayıp %33

- Daha fazla enerji %78 0,33 kW

• Pompa Seçimi


En sık yapılan hata - 2

m = 4,8 m3/h

P = 4,2 x 1,25 = 5,25 mSS

Sonuç:

- Daha fazla debi %85

- Daha fazla kayıp %228

- Daha fazla enerji %105

0,38 kW

• Boru Çapı Seçimi

– Boruların (yani tesisatın) görevi, akışkanı

üreteçten, kullanım noktalarına getirmek ve ardından da tekrar üretece geri götürmektir.

– Doğru boyutlandırma, ısının taşınması sırasında en az basınç düşümüne imkan vermelidir.

– Bunun yanısıra, akış sesi de hacimlerin kullanımına uygun ses seviyesinin üstüne çıkmamalıdır.

Tesisat


– Boru çapı seçim abakları, ısıl kapasite (veya debi),

hız ve basınç düşümü (genelde mmSS/m olarak) değerlerini içerir.

– Amaç doğru hacim için, doğru hızda ve doğru basınç düşümüne sahip çapı seçmektir.

– Genel kural olarak: Daha büyük çap, daha iyidir.

Tesisat


– Örnek olarak: Kapasite: 50 kW yani 43.000 kcal/h Sıcaklık farkı: 20 K (Ör: 80/60°C)

Çap Hız

(m/s)

Basınç Düşümü

(mmSS/m)

3/4" 0,90 49

1” 0,55 14

1 1/4" 0,31 3,45

Tesisat


– Boru çapları ısıtmada esas olarak 10 mmSS/m

basınç düşümünü geçmeyecek şekilde seçilir. – Tavsiye olarak konfor ısıtmasında en fazla

6 mmSS/m hedeflenmelidir.

– Akış hızları da benzer olarak 1 m/s’yi geçmeyecek şekilde seçilir.

– Tavsiye olarak konfor ısıtmasında 0,3 – 0,7 m/s aralığı hedeflenmelidir.

Tesisat


– Boru çapı seçim tablolarında kullanılan sıcaklık

farkı ( T) önemlidir. – Eğer kullanılan tablo T = 20 K için ise, daha farklı

uygulamalarda dönüşüm yapılmalıdır.

Tesisat


– Örneğin: Kapasite: 50 kW yani 21.500 kcal/h Sıcaklık farkı: 20 K (Ör: 80/60°C) Seçilen çap: 1 1/4“ Sıcaklık farkı: 10 K (Ör: 55/45°C) Seçilen çap: 1 1/2“

Debi: Q = m·c· T m = 21.500 / (20· 1.000) = 1,075 m3/h Debi: Q = m·c· T m = 21.500 / (10· 1.000) = 2,15 m3/h

Tesisat

Gaz Hacmi (Azot)

Membran (Butil Kauçuk)

Su Hacmi Ventil

Genleşme Deposu


P1 P2 <

Vg1 Vg2 >

Gaz Hacmi

Su Hacmi

Vs1 Vs2 <

T1 T2 <


P1 P2 <

Değişken basınç nedeni ile bir deponun faydalı hacmi her tesisatta farklı olacaktır. Üst basınç ile statik basınç arasındaki farkı ifade eden basınç faktörünün (df) çok küçük olduğu hallerde, deponun faydalı hacmi, toplam hacmine oranla çok küçük olacaktır.

Genleşme Deposu


df = Pe - Pö

Pe + 1 Pe Son basınç [bar] Emniyet ventili açma basıncının (PSV) 5 bar’dan düşük olduğu tesisatlarda PSV – 0,5 bar 5 bar’dan yüksek olduğu tesisatlarda PSV – (Psv / 10)

Pö Statik basınç + 0,2 [bar]

Genleşme Deposu Basınç Faktörü


Vn = Vf / df

Pst Statik basınç

df B

asın

ç fa

ktö

rü V

g Dep

o h

acmi

Genleşme Deposu Nominal Hacmi


• Genleşme Deposu

– Tam formül:

Vn = Vf ·

– Vf Faydalı hacim:

• Tesisattan genleşen suyun hacmi ve ön su hacminin toplamıdır.

Pe - Pst

Pe + 1



– Genleşen su hacmi:

• Tesisat 10 C’de doldurulur.

• Tesisatın çıkabileceği azami sıcaklığa kadar ısınabilir. Normal Su

Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160

Genleşme katsayısı % 0 0,13 0,37 0,72 1,15 1,66 2,24 2,88 3,58 4,34 4,74 5,15 6,03 6,96 7,96 9,03 10,2

%20 Antifrizli Su

Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160

Genleşme katsayısı % 0,07 0,26 0,54 0,9 1,33 1,83 2,37 2,95 3,57 4,23 4,92 —- 5,64 6,4 7,19 8,02 8,89 9,79

%34 Antifrizli Su

Su sıcaklığı °C 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 105 110 120 130 140 150 160

Genleşme katsayısı % 0,35 0,66 1,04 1,49 1,99 2,53 3,11 3,71 4,35 5,01 5,68 —- 6,39 7,11 7,85 8,62 9,41 10,2



– Ön su hacmi:

• Tesisatın toplam su hacminin %0,5’i kadar bir hacim önceden depoya eklenir.

• Amaç küçük kayıp ve kaçakların karşılanmasıdır.


• Kullanma Suyu Boyleri Genleşme Deposu

Vn = Vb x

n x (PSV + 0,5) x (Po + 1,2)

100 x (P0 + 1) x (PSV – P0 – 0,7)

P0 Ön basınç = Alt basınç – (0,2 – 1,0) [bar] PSV Emniyet ventili ayar basıncı [bar] n Genleşme katsayını Vb Boyler hacmi [L]


• Sıcak Sulu Isıtma

Tesisat

• Boyler Öncelikli Sistem

Tesisat


– Sadece tek tip kullanımın olduğu tesisatlarda düşünülmelidir (örneğin bir villa).

– Isıtma sistemi ya bina ısıtmasına, ya da kullanma suyu ısıtmasına yönelik çalışır.

– Isı üretecinin, sadece en büyük kapasitede seçilmesi yeterlidir.

• Örneğin

Kullanma suyu kapasitesi 24 kW

Isıtma kapasitesi 16 kW

O zaman cihaz kapasitesi 24 kW

Tesisat


– Boylerde ihtiyaç doğduğu anda sistem bina ısıtmasını kapatarak, boylere çalışır.

– Hava ile ısıtma yapılan binalarda, bina ataletine yüklenen ısı çok fazla olamadığı için boyler çalışması sırasında binanın soğuması mümkündür. Bu nedenle tavsiye edilmez.

Tesisat

Kullanma Sıcak

Suyu

Isıtması

• Kullanma Sıcak Suyu Isıtması

– Konut ve otellerde, her gün kişi başına 40 L ile 120 L arasında değişen miktarlarda kullanma sıcak suyu ihtiyacı vardır.

– Ofislerde bu ihtiyaç 20 – 30 L/gün mertebesindedir.

– Kullanma suyu farklı sıcaklıklarda istenebilir:

• El yıkama ve banyo: 40 – 50°C

• Mutfak: 60°C

– Genelde 45 veya 60°C ayar sıcaklığı vardır.

Kullanma Sıcak Suyu Isıtması

• Kullanma Sıcak Suyu Isıtma Sistemleri

– Hazırlama süresine bağlı: • Anlık su ısıtıcılar • Depolu su ısıtıcılar

– Yakıta bağlı: • Gaz/sıvı yakıtlı sistemler • Elektrikli sistemler

– Depolu ısıtıcılarda, ısıtıcının yerine bağlı: • Boylerler: Entegre eşanjörlü • Eşanjör ve akümülatör tanklı sistemler


• Ani Isıtıcılar

– Şofbenler

• Bacalı

• Hermetik

– Elektrikli su ısıtıcılar


• Eşanjör ve akümülatör tank sistemleri

Akümülatör

Tank

Eşanjör


• Boylerler

Boyler


• Boylerler


• Güneş Enerjisi Sistemleri


Güneş Enerjisi

Aktif Sistemler Pasif Sistemler

Elektrik Üretimi

Isı Üretimi

Düşük Sıcaklık

Kullanma Suyu

Havuz

Isıtmaya Destek

Yüksek Sıcaklık














• Kullanma sıcak suyu sisteminden beklenenler

– İhtiyaca uygun hızda ısıtma – Çok yüksek ve garantili hijyen

• Kaplamalar • Lejyonella hastalığı

– Korozyon dayanımı • Anotlar

– Uzun ömür


• Kullanma sıcak suyu kapasitesi

– Pik yüke göre

• Ör: Spor salonları

– Sürekli kullanıma göre

• Sabit yük (Sanayi)

• Değişken yük (Konutlar, oteller, ofisler vb.)


• Kullanma sıcak suyu hesabı

– Sıcaklık: 45°C, 60°C, ?

– Kullanım miktarı ve süresi:

1.000 L/gün, 1.000 L/h, 10 L/dak, ?

– Kullanım tipi (hazırlama süresi):

• Pik yük

• Sürekli yük

• Sabit yük



– Pik yük

• Gün içinde belirli zamanlarda oluşan ve belirli bir süre devam eden tek bir kapasitedir.

• Örneğin:

Bir spor salonunda her akşam saat 19:30 ile 23:30 arasında 6.000 L su (60°C) kullanılmaktadır.

O zaman bu su, saat 19:30’a kadar herhangi bir zamanda hazırlanabilir.

Ya da bu suyun bir kısmı, 19:30’a kadar, kalanı ise 19:30 ile 23:30 arasında hazırlanabilir.



– Pik yük

• Önceden hazırlama:

- Sabah 07:30 ile 19:30 arasında hazırlık

- 12 h hazırlık süresi

6.000 / 12 = 500 L/h ısıtma kapasitesi

- Soğuk su sıcaklığı 15°C ise T = 60 – 15 = 45 K

- Q = 0,5·1.000·45 = 22.500 kcal/h

- Tüm su önceden hazırlanacağı için

depolama hacmi 6.000 L’dir.



– Pik yük

• Önceden ve kullanıma paralel hazırlama:

- Depolama hacmi 3.000 L olarak, kullanım anına kadar sadece 3.000 L su hazırlanacaktır.

- 12 h hazırlık süresi

3.000 / 12 = 250 L/h ve 11.250 kcal/h ısıtma

- Kullanım süresi 4 h (19:30 – 22:30 arası)

3.000 / 4 = 750 L/h ısıtma kapasitesi

- Q = 0,75·1.000·45 = 33.750 kcal/h



– Sürekli Yük

• Değişken de olsa gün boyunca devam eden kullanımlardır.

• Apartmanlar ve oteller en iyi örnekleridir.



– Sürekli Yük

• Farklı hesap yöntemleri ile kapasite belirlenebilir.

• Kişi başı günlük sıcak su tüketim miktarı iyi bir yöntemdir.

• Örneğin:

- 80 kişinin yaşayabileceği bir apartman

- Kişi başı 100 L/gün sıcak su tüketecekse

- Günde 8.000 L sıcak su hazırlanacaktır.

- Eş kullanım faktörü düşünülmelidir .



– Sürekli Yük


- Gün boyunca yük olacaktır demek ki belirli bir depolama hacmi gereklidir.

- Seçim: %25 depolama 2.000 L hazır su

- Her 1.000 L’lik boyler, ~100 kW güç üretebilir.

100·860 = 86.000

86.000 / (45·1.000) = 1,91 m3/h

Saatte 1.900 L su hazırlanabilir.



– Sürekli Yük

- Gün boyunca her an 2.000 L hazır sıcak su ve her saatte 3.800 L yeni su hazırlama imkanı vardır.

• Benzer bir hesap yöntemi olarak da boyler hacminin ne kadar sürede ısıtılacağına karar verilebilir.


- Seçim: %25 depolama 2.000 L hazır su

- Bu hacmi 1 saatte hazır hale getirmek için:

45 · 2 · 1.000 / 1 = 90.000 kcal/h



– Sabit Yük

• Genelde imalat sanayinde karşılaşılır.

• Belirli makinalar çalıştığı sürece ihtiyaç olan sıcak su miktarıdır.

• Tüm gün olabildiği gibi, gün içinde sadece belli anlarda (pik yük) olabilir.

• Saatlik kapasiteyi veren bir su ısıtma sistemi yeterlidir.

• Su ısıtma anlık olacağı için depolama zorunlu değildir.



– Tavsiye edilen hesap değerleri:

• Standart konutlar: 30 – 50 L/gün·kişi

• Lüks konutlar: 45 – 100 L/gün·kişi

• Oteller:

– Duşlu oda 50 – 100 L/gün·kişi

– Küvetli oda 200 – 300 L/gün·kişi




• Oteller için boyler hacmi

– Standart (2 – 3 yıldız) 500 L / 20 Oda

– Lüks (4 – 5 yıldız) 1.000 L / 20 Oda

• Konutlar için boyler hacmi

– Standart 500 L / 10 Daire

– Lüks 1.000 L / 10 Daire




• Duş:

Ekonomik 50 L / Kullanım – 6 dak

Lüks 180 L / Kullanım – 10 dak

• Küvet:

Küçük (100 L) 100 L / Kullanım – 15 dak

Büyük (180 L) 250 L / Kullanım – 20 dak




• Eş kullanım faktörü kullanıcı sayısı ve kullanım noktası arttıkça düşer.

• Örneğin

1 dairede 1,15 iken

10 dairede 0,47 ve

50 dairede 0,32’ye düşer.

• Yani 10 dairede, tüm kullanım noktalarının tüketimlerinin toplamının %47’si yük olarak alınır.


Tesisatlar

• Tesisat Oluşturma

– Öncelikle yapılması gereken ihtiyacın kapasite ve sıcaklıklar olarak belirlenmesidir:

• Yani Q = m·c· T eşitliğindeki bilinmeyenleri bilmektir.

– Kapasite ve sıcaklıklar tamamen uygulamaya bağlıdır.

• Standart radyatör sıcaklığı, standart yerden ısıtma sıcaklığı vb. herhangi bir “standart” yoktur; kabuller vardır.

• Bunun yanısıra kapasite için ise standart değerler vardır (ısı transfer katsayısı vb.). Ama kapasiteyi esas olarak belirleyen oda sıcaklığı, su sıcaklığı gibi değerler yine uygulamaya (veya kişiye) özeldir.

Tesisat


– Radyatörler için kullanılabilecek sıcaklıklar:

– 90/70°C

– 80/60°C

– 75/60°C

– Diğer

– Yerden ısıtma için kullanılabilecek sıcaklıklar:

– 55/45°C

– 40/30°C

– Diğer

Tesisat

Tesisat


– Boyler sekonder devresi (kullanma sıcak suyu) için kullanılabilecek sıcaklıklar:

– 10/45°C

– 10/50°C

– 10/60°C

– Ya da 15 – 20 – 25 vb. giriş sıcaklıkları

– Boyler primer devresi için kullanılabilecek sıcaklıklar:

– 90/70°C

– 80/60°C

– 75/60°C

– Diğer

Tesisat


– Farklı besleme sıcaklıkları kapasiteyi değiştirmez.

– Isıtıcı performansını ise doğrudan değiştirir.

Tesisat


– Kurulacak tesisat, devrelerin ihtiyacı olan

• Kapasitenin tamamını

• En yüksek sıcaklığı

• En düşük sıcaklığı

• Birbirine uyumlu olarak debileri

sağlayabilmelidir.

– Unutmamalı ki kapasite ve sıcaklıklar

sadece ihtiyaç olduğu anda gerçekleştirilmelidir.

Tesisat


– Isı üreteci sadece kendi üzerindeki gidiş ve dönüş sıcaklıklarına göre çalışır.

– Yani toplam debinin sahip olduğu sıcaklıklar belirleyicidir.

Tesisat


– Örnek:

• 1. Devre: Radyatör

27.000 kcal/h - 75/60°C

• 2. Devre: Boyler

14.500 kcal/h - 90/70°C

• 3. Devre: Yerden ısıtma

7.000 kcal/h - 40/30°C

Tesisat

Tesisat

• Kapasite Tayini

– Hesaplanan toplam kapasite, her zaman ısı üretecinin kapasitesi olmak zorunda değildir.

– Eş zamanda devrede olacak toplam en büyük kapasite ısı üretecinin kapasitesi olmak zorundadır.

– Isı üretecinin kapasitesi birden çok cihaz ile karşılanabilir.

– Bu noktada artık primer ve sekonder devreler gündeme girer.

Tesisat

• Çoklu Üreteçli Sistemler ve Hidrolik Denge

Tesisat

• Basınç Sınırlamaları

– Tesisatın statik yüksekliği, cihaz dayanım basıncından bağımsızdır.

– Tesisat ise içerdiği tüm ekipmanların dayanım basınçlarına ve güvenliğe uygun olarak kurulmalıdır.

Tesisat

Sorularınız

…Teşekkürler

Documents

Tesisat Eğitimi - Klima Sistemleri - Mitsubishi Electric...•Boru Çapı Seçimi –Boru çapı seçim abakları, ısıl kapasite veya debi, hız ve basınç düşümü ~genelde