Kalorifer tesisatı sistemleri
Kalorifer tesisatı sistemleri Isı izolasyonu yönetmeliği, enerji tasarrufu sağlayan bir ısı izolasyon modelinin, yeni yapılacak veya yapımı tamamlanmış binalarda uygulanmasını zorunlu kılmaktadır. Bu sayede daha az enerji kullanılarak çevre korunmuş, ısıtma tesisatının kurulum ve işletim giderleri de azaltılmış olacaktır. Ancak çok kuvvetli bir ısı izolasyonu uygulaması ile bu avantajlardan faydalanılabilmektedir.
Suyun kalorifer tesisatlarında ısı transferi için kullanımı
Kalorifer sistemlerinde, ısının bir ısı kaynağından, radyatör veya bir ısıtma yüzeyine transfer edilmesinde genellikle 3 maddeden faydalanılmaktadır.
– Su (Su ısıtmalı kalorifer)
– Su buharı ( Buhar ısıtmalı kalorifer)
– Hava (Hava ısıtmalı kalorifer)
Merkezi ısıtma sistemlerinde en uygun ısı transferi öğesi sudur. Su; olağanüstü yüksek seviyede özgül ısı kapasitesine sahip olmakla birlikte, temini kolay ve yeterli doldurma miktar ve basıncına sahip bir maddedir. Su ısıtmalı bir kalorifer sisteminin suyunun boşaltılması gerektiğinde, rahatlıkla kanalizasyona akıtılabilmekte ve çevreyi kirletmemektedir.
Suyun pH – değeri
pH-Değeri, içme sularının değer ölçüsüne ilişkin olarak önemli bir olgudur. (Latincesi: Pondus Hydrogeni = Hidrojenin etki zenginliği). Su moleküllerinin ayrışması sonucu Hidrojen ve Hidroksit iyonları (iyonlar = pozitif veya negatif elektrik yüklü parçacıklar) ortaya çıkar, denkleme göre:
H2O (SU )<-> H+ (Hidrojen İyonu) + OH- (Hidroksit iyonu)
——————————————————–
Nötr Asit Özellikli Baz Özellikli
Bir litre suyun içinde gramın 1/10.000.000 = 10 – 7 kadar çok az miktarda Hidrojen iyonu H+ konsantresi mevcut ise bu eşitlik (nötr olarak) saf sudur. Bunu daha basitleştirmek gerekirse – sadece taban sayısı üstü (-) negatif olmak üzere rakam 7 olup, halk arasında tanınma büyüklüğü olarak kabul edilir, yani pH değeri: pH 7 olarak gösterilmektedir. pH 0 – 7 asit, pH 7 – 14 baz ve pH 7 nötr demektir.
Hidrojen – İyonları (H+), Hidroksit – İyonlarına (OH-) oranla daha çok olması durumunda su asit özelliği göstermektedir. Hidroksit iyonlarının, Hidrojen iyonlarından daha çok olması halinde ise su alkali özelliğinde olmaktadır.
Suyun sertliği nedeniyle kireç oluşumu
Suyun sertliği; alkali elementlerindeki tuzların çözünürlük oranına bağlıdır. Bu sertliği veren başlıca elementler Kalsiyum ve Magnezyum tuzları, özellikle de Kalsiyum ve Magnezyum – sülfat, klorit, silikat ve hidrokarbonatlardır. Kaynama noktasının üzerinde olmak üzere suyun ısıtılmasında; Klorid, sülfat vs.nin eriyik olarak bulunmasına karşın, Kalsiyum ve Magnezyum Hidrokarbonat Kazantaşı olarak çökelir. Bunlar aynı zamanda kalıcı sertlik diye de anılan Bikarbonat sertliğini oluşturur.
Suyun sertlik derecesi, 1 litre suda bulunan alkali elementlerin miktarına göre belirlenir ve mmol/1 birim değeri ile gösterilir.
Alman Sertliği: 100 ml su içinde 1 mg CaO’ya eşdeğer kalsiyum iyonlarının miktarına denir.
Fransız sertliği: 100 ml su içinde 1 mg CaCO3’e eşdeğer kalsiyum iyonlarının miktarına denir.
Suyun özellikle 60 oC üzerinde ısıtılmasıyla, özellikle Kalsiyum ve Hidrojenkarbonat iyonları, zor çözünür kireç oluşturacak şekilde reaksiyon gösterirler:
[Kalsiyum-İyonları + Hidrojenkarbonat-İyonları
Kireç + Karbondioksit + Su [Ca2 + 2HCO3] CaCO3 + CO2 + H2O
Kalorifer tesisatı suyunun hazırlanması
Normalde 100 kW ısı gücüne kadar olan küçük kalorifer tesisatlarında suyun hazırlanmasına gerek yoktur. Daha büyük güçlerdeki tesisatlar da, buhar ve klima tesisatlarında ise su kullanılmadan önce hazırlanması gerekebilir.
Suyun yumuşatılması
kalorifer tesisatı’nda kullanılacak suyun Kalsiyum ve Magnezyum gibi sertlik verici maddeler, iyon değiştiriciler yardımı ile yok edilmektedirler. Yumuşatılacak olan su, Kalsiyum ve Magnezyum iyonlarını, sodyum iyonları ile değiştiren bir iyon değiştirici reçine madde içinden geçirilir ve tüm sertleştirici iyonlar sodyum iyonlarına dönüşünceye kadar bu işleme devam edilir. İyon değiştirici reçine maddesi kalsiyum ve magnezyum iyonları ile tam doymuş hale geldiğinde rejenerasyon işlemi gerekmektedir.
Bu işlem, suyun geri akıtılması, sodyum klorit (yemek tuzu) (NACl) ile aktive edilmesi ve yıkanması şeklinde gerçekleşir. Gerektikçe suya sodyum klorit ilave edilir. Genelde otomatik gerçekleşen rejenerasyon işleminden sonra tesisat tekrar çalışabilir duruma gelecektir.
Tuzdan arındırma
Su yumuşatma tesisatlarında Sodyum iyonları, Kalsiyum ve Magnezyum iyonları ile yer değiştirilirler.
Pompalı kalorifer tesisatı sistemleri
Pompalı sıcak su kaloriferleri, kullanımı en çok tercih edilen kalorifer sistemleridir. Kalorifer gidiş suyu sıcaklıkları 75 oC’yi geçmemektedir. Kapalı sistemlerde gidiş suyu sıcaklıkları 120 oC’ye kadar çıkabilmektedir. Bu yüksek sıcaklık sadece ısı transferi ve ısı değişimi amacıyla kullanılmaktadır. Yaşam alanlarında radyatör sıcaklığı 90 oC’yi geçmemelidir. Aksi halde hava içindeki radyatör yüzeyine yapışan tozlar pişeceğinden, hava olumsuz yönde etkilenecektir.
Kalorifer tesisatı sirkülasyon pompaları
Suyun kalorifer tesisatı sistemlerindeki dolaşımını sağlamak için sadece santrifüj pompaları uygundur. Pompanın çalışması sırasında emme borusundaki basınç azalır ve basma borusundaki basınç artar. Emme ve basma boruları arasında doğan basınç farkına pompa basıncı denir. Pompa basıncı, boru şebekesindeki basınç kayıplarını karşılamayı sağlar ve basınç değeri iki basit manometre veya basınç farkı ölçümü yapan bir manometre ile ölçülebilir.
Santrifüj pompalarda, salyangoz şeklinde pompa gövdesi içinde, rotasyonu sırasında santrifüj kuvveti oluşturarak pompa basıncı meydana getiren bir türbin çarkı bulunmaktadır.
Islak kovanlı pompalar
Bu tür pompaların gövdesinin içindeki tüm hareketli parçaların soğutulmasını sağlayan soğutma kanalları içinde su dolaşmaktadır. Su aynı zamanda kayma yatak üzerindeki mile yağlama etkisi ve rotor iç yüzeyine soğutucu etki yapar. Paslanmaz çelikten oluşan soğutma kanalının arkasında, motor bobininin karşısında bulunan, su ile dolu pompa bölümü kısmını ayıran, conta yer almaktadır. Islak kovanlı pompalar genellikle sessiz çalışır ve bir mil contasına ihtiyaç duymadığı için de bakımları kolaydır.
Bu pompalar yerleştirilirken, boru devresinde yön değişmesine gerek duyulmamakta ve küçükten orta büyüklükteki kalorifer sistemlerine kadar kullanımları mümkün olmaktadır.
DN32 nominal çap’a kadar olan pompalarda rakor bağlantısı, daha büyük çaplardaki bağlantılar için ise flanş bağlantısı kullanılmaktadır.
Islak kovanlı pompaların motor mili yatay konumda monte edilmelidir ve su ile doldurulmadan asla çalıştırılmamalıdır.