Makale 1 . GİRİŞ Yoğuşmalı kazanlar günümüzdeki en yüksek verimli sıcak su kazanlarıdır. Bu kazanlarda duman gazı içerisindeki su buharı yoğuşturularak, sahip olduğu gizli ısıdan da yararlanılır. Hem baca gazı sıcaklıklarının çok düşük olması ve hem de gizli ısıdan yararlanılması sonucu kazan verimleri çok yüksektir. Konvensiyonel kazanlarda verim tanımında alt ısıl değer referans noktası olarak ele alındığından, aynı referans noktasına göre yoğuşmalı kazanlarda ısıl verim değerleri o/o 1 00'ün üzerine çıkabilmektedir. Buna karşılık bu kazanlarda duman gazlarının yoğuşması sonucu ortaya çıkan kondens çok korozif olduğundan, kazan ısıtma yüzeylerinin normal çelik malzemelerden yapılması mümkün değildir. Mutlaka özel kalite paslanmaz çelik veya korozyona dayanıklı özel malzemeler kullanılması gerekir. Bu ise kazanın pahalı olmasına neden olur. Sonuçta yoğuşmalı kazanlar yüksek işletme verimli, buna karşılık pahalı kazanlar olarak bilinir. Yoğuşmalı kazanların ucuzlatılması için bazı çözümler geliştirilmiştir. Bunlardan biri, kazanın tamamının özel malzemeden yapılması yerine, özel malzemeden yapılmış yoğuşmalı ekonomizörlerin kullanılması çözümüdür. Özellikle büyük kazanlarda bu çözüm daha çok uygulanır. Küçük kapasitelerde ise, kazanın tamamının özel malzemeden yapılması gereklidir. Ayrıca yoğuşma özelliğinden daha fazla yararlanabilmek için yoğuşmalı kazanlarda oransal (modülasyonlu) brülör kullanılır. Bu ise maliyeti artıran bir başka önemli etkendir. Yoğuşmalı kazan verimini yükseltmek ve yoğuşmadan tamamen yararlanmak için, doğal gaz kazanlarında duman gazlarını yaklaşık 55 °c değerinin altına kadar soğutmak gerekir. Tam yoğuşma halinde doğal gaz kazanlarında o/o 109 ısıl verim değerine kadar çıkılabilir. Duman gazlarını bu sıcaklığın altına kadar soğutabilmek, ısıtma sisteminde kullanılan sıcak su sıcaklıklarına bağlıdır. Klasik 90/70 °C kalorifer sistemlerinde tam yükte duman gazlarını kısmen bile yoğuşturmak mümkün değildir. Ancak kısmi yüklerde kısmen yoğuşma sağlanabilir. Buna karşılık bu gün Avrupa'da kullanılan radyatörlü sıcak sulu ısıtma sistemlerinde 75/60 °c tercih edilmektedir. Bu sistemlerde özellikle kısmi yüklerde önemli mertebede yoğuşma elde edilir. Yoğuşmalı kazanlarda en yüksek verimler, döşemeden ısıtma uygulamalarındaelde edilir. Bu uygulamalarda kısmi yüklerde teorik o/o 109 ısıl verimlere ulaşılabilmektedir. Yoğuşmalı kazanların sağladıkları verim avantajına karşılık, pahalı olmaları çoğu zaman kazan ve sistem seçiminde kararsızlıklara neden olmaktadır. Yoğuşmalı kazanların modern yüksek verimli düşük sıcaklık kazanlarına göre sağladıkları yakıt avantajı ve buna karşılık fazladan yapılması gerekli yatırım boyutu değerlendirilmelidir. Bu makalede İstanbul için üretilen iklim verilerinden ve yakıt sarfiyatının hesabı için kullanılan "Bin" yönteminden yararlanılarak, aynı yapıda farklı kazanların kullanılması halindeki ekonomiklik hesabı yapılmıştır. Aradaki yıllık yakıt gideri farklılıkları bulunmuştur. Bu farklıklar %15 mertebelerine kadar ulaşabilmektedir. KAZANLARIN TANIMI Bu makalede doğal gazlı modern sıcak su kazanları ele alınmıştır. Bu kazanlarda dönüş suyu sıcaklığı sınırlaması yoktur. Modern düşük sıcaklık kazanlarında kısmi yüklerde verim azalmaz. Tam tersine hafifçe artar. Ancak çok düşük kısmi yüklerde verimde düşme başlar. Yoğuşmalı kazanlarda kısmi yüklere gidildikçe verim hızla artmaktadır. Bu nedenle de yoğuşmalı kazanlarda mümkün olduğu kadar kısmi yükte çalışılmak istenir. Her iki tip kazan için de kataloglarından kısmi yüklerdeki ısıl verimlerini okumak mümkündür. Aynı firma ürünü olan farklı kapasitelerdeki TESİSAT DERGİSİ SAYI 55 � ID.IMUZ 2000 Article yoğuşmalı ve yoğuşmasız kazan çiftleri ele alınarak bunlara ait verim değerleri kataloglarında verilen eğrilerden okunmuştur. Yüke bağlı değişen verim değerlerini hesap tablolarında görmek mümkündür. SICAKLIK ARALIĞI (BİN) YÖNTEMİ Sistemin kısmi yüklerdeki davranışını ancak "Bin Yöntemi" ile göz önüne almak mümkündür. Bu yöntemde, dış sıcaklıkların belirli sıcaklık aralıklarında yılda kaç saat meydana geldiği belirlenir. Türkiye iklim verileri projesinden (1) İstanbul Cöztepe istasyonu için üretilen bin değerleri alınarak kullanılmıştır. Sıcaklık aralığı yöntemine göre yıllık yakıt tüketimini belirlemek için, önce her sıcaklık aralığındaki yakıt tüketimleri bulunur. Bbin ile gösterilecek bu değer aşağıdaki şekildedir: Bbi n = rk · ( Ti,· \in ) · Hbi) (hbin ( Tiç • Td,ş ) ) Bu ifadede Ti, iç hesap sıcaklığı, Td,ı dış hesap sıcaklığı ve Tbin gözönüne alınan sıcaklık aralığının ortalama sıcaklık değeridir. Son olarak hbin söz konusu aralıktaki kazan ısıl verimidir. Bu değer toplam kazan kapasitesi ile söz konusu sıcaklık aralığındaki ısıl yük arasındaki oran (kısmi yük) kullanılarak, verimin kısmi yüke bağlı fonksiyonundan belirlenir. Her sıcaklık aralığındaki yakıt tüketim değerleri toplanarak yapının toplam yıllık yakıt tüketimi bulunur. HESAP Hesap bir Excel programı yardımıyla yapılmıştır. Hazırlanan programa farklı yapılar ve bu yapılar için seçilen farklı tip eş kapasitede kazanlar girilerek tükettikleri yakıt miktarları belirlenmiştir. Yapıların ısı yükleri belirlenirken yeni TS 825 esas alınmıştır. Dolayısıyla ısı kayıpları alışılan değerlerin altındadır. 1. Bağımsız dört katlı ve kullanım alanı yaklaşık 1.320 m 2 olan bir konut için, nominal gücü 60 kW civarında olacak şekilde iki farklı tip kazan seçilmiştir. a) İlk kazan döşeme tipi, 60 kW
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=