YoÄŸuÅŸmalı kombi kazan envaiçeÅŸit rahatsız edici sesler çıkarabilir. Tasarım aÅŸamasında ve üretim sürecinde akustiÄŸe özel ilgi gösterilmediÄŸi için birçok kalorifer kazanı, homurtu, ötme veya uÄŸuldama gibi tuhaf sesler çıkarır

Assen ÅŸehrindeki (Hollanda) Bekaert Combustion Technology firmasının Ar-Ge departmanı, yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanları ve ses sorunlarının araÅŸtırılmasına çok fazla zaman ve emek harcamaktadır. Bu yazıda bu sorun açıklanıp, bunun pratikte nasıl çözümlenebileceÄŸi anlatılmaktadır.

Hollanda’da tasarlanmış olan ve geçen yüzyılın 80’li yıllarından itibaren tanıdığımız yoÄŸuÅŸmalı kombi kazan güzel bir cihazdır! YoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın baÅŸarısı birkaç özellikte saklıdır: Temiz bir gaz yakımı, geniÅŸ bir modülasyon eriÅŸimi ve yakma ısısından maksimum yararlanılması. 

Bu güzel konseptin ne yazık ki dezavantajları da var, ancak bu dezavantajlar genelde piyasada satılan cihazlarda mevcut deÄŸildir. Atık gaz tarafında korozyon nedeniyle ÅŸalterin kirlenmesinin yanı sıra, yoÄŸuÅŸmalı kombi kazan aşırı yoÄŸunlukta ses tonları üretebilir. Bu ses tonları termo-akustik dengesizlikler olarak adlandırılır ve yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın tasarımı esnasında çok ilgi gerektiren bir konudur. Çatı katında kurulmuÅŸ olan bir kombi tabii ki hiçbir koÅŸul altında borazan gibi ötmemelidir. Kombi kazan üreticilerinin laboratuvarında ve Bekaert Combustion Technology firmasının Ar-Ge departmanında zaman zaman yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanları çok gürültü yapmaktadır. Gerçi bunlar sadece prototiplerdir.

Ses Tonları

 YoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın ses tonları üretebilmesi nereden kaynaklanmaktadır? Ve ne çeÅŸit ses tonları oluÅŸturabilmektedir? Bir yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın sistemine baktığımızda, ses tonlarının oluÅŸmasında her birinin rol oynadığı birkaç bölümden söz edebiliriz. Ä°lk olarak, yanma iÅŸleminin yapılması için havanın izolasyonlu kabinine çekildiÄŸi, örneÄŸin çift duvarlı bacadan oluÅŸan hava ikmal sistemi vardır. Devamında izolasyonlu kabin gelir ve temiz hava ve gaz karışımı sistemine giriÅŸ yaparak venturi metre aracılığıyla gaz karıştırılır. Bundan sonra ya da bundan hemen önce vantilatör devreye girer. Karışım, akabinde sabit ÅŸekilde yakıcıda yanabileceÄŸi bir yanma odasına gönderilir. Kızgın gazlar ısı ÅŸalterinden geçerek en sonunda bacadan atılır. Akım SesleriÖn karışımlı yanma süreci ile birlikte çeÅŸitli parçaların kombinasyonu yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın ses üretimi için elveriÅŸli olmasını saÄŸlar. Nitekim alev geliÅŸi güzel bir akım sesini güçlendirebilir. Vantilatörden geçen hava akımının açık ve net bir ses ürettiÄŸini farz edin. Bunun çıplak bir kulak ile duyulabilir olmasına gerek yoktur. Ancak kıvılcım bu sesi güçlendirebilir ve dolayısıyla kombi uÄŸuldamaya baÅŸlar. Durum ÅŸöyle: Ses bir basınç dalgasıdır. Vantilatörde üretilen ses kombide dikey bir basınç dalgası gibi yer deÄŸiÅŸtirir. Böylece alevin yakınında da ses basıncı deÄŸiÅŸebilir. Yanma süreci ve ısı verimi zaman içinde deÄŸiÅŸkendir. 

Gaz ocağının alevlerini düÅŸündüÄŸümüzde, her zaman bir titreme gözlenir. Alevdeki ses basınç deÄŸiÅŸimi belli ÅŸekilde ısı verimindeki titreme ile aynı zamanda deÄŸiÅŸtiÄŸinde, alev bu ısının bir bölümünü akustik enerjiye dönüÅŸtürüp, etkin olarak mevcut olan dikey basınç dalgasını güçlendirir. Bu söz konusu olduÄŸunda termo akustik dengesizlikten bahsedilir.

Homurtu veya UÄŸuldama Sesi

 Bir alevin güçlendirme özelliÄŸi, örneÄŸin gaz kapağının ayarı gibi birkaç konuya baÄŸlıdır. Daha yüksek veya düÅŸük bir yakıt-hava oranı ayarlayarak bir kombi kazanın ses üretme özelliÄŸini deÄŸiÅŸtirmek mümkündür. DüÅŸük hava fazlalığı daha çabuk ötme veya uÄŸuldama sesine neden olurken, yüksek hava fazlalığı homurtu sesi çıkaran bir kombiye neden olur. Bunun yanı sıra bir alevin güçlendirme özelliÄŸi hava giriÅŸi tarafına susturucuya benzer aletleri temin ederek etkilenebilir. Bu susturucuların genelde ilk etaptaki amacı düÅŸük frekanslı, yani homurtu seslerini bastırmaktır. Bunun yanı sıra, aynı bir flütte de olduÄŸu gibi, uÄŸuldamalı ses frekanslarının bastırılabildiÄŸi birkaç deliÄŸi vardır. Ayrıca bir bacanın uzunluÄŸu bir kombinin termo akustik açıdan sabit kalıp kalamayacağını, yani ses çıkarıp çıkarmayacağını belirleyebilir. Üreticilerin hedefi her ÅŸeyden önce her uzunluktaki baca için bir sessiz kombi tasarlamaktır.

Alev ve Yakıcı

 Alevin etkisi de önemli. Bir alevin güçlendirici özellikleri ateÅŸleme ünitesine, yakıcıya deÄŸiÅŸik ayar yaparak etkilenebilir. ÖrneÄŸin yakıcıdan dışa akış hızındaki farkı düÅŸünün. Bu direk olarak yakıcının geometrisine baÄŸlıdır. Tabii ki alev ve yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın diÄŸer bölümleri arasındaki baÄŸlantının karmaşık sorunu birçok Hollanda ve uluslararası üniversitede sık sık araÅŸtırma konusu olmuÅŸtu. Buna raÄŸmen basit tasarlama kuralları yoktur. Hem ses çıkarmayacağı garantili olan, hem de yoÄŸuÅŸma ve emisyon ÅŸartlarına uyan bir yoÄŸuÅŸmalı kombi kazan tasarlamak henüz mümkün deÄŸildir. Bu konuda daha çok araÅŸtırma çalışması yapılması gereklidir. Bu nedenle modern ölçme ve tasarlama metotları ile birlikte kombilerin pratikte test edildiÄŸi bir yaklaşım ÅŸarttır. 

Gelecek

 Kombi kazanlarının homurtu, uÄŸuldama ve ötme sesine iliÅŸkin fizik bilimi ilerlemiÅŸ olmasına raÄŸmen, bir yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın geliÅŸtirilmesi yakın gelecekte daima gerçekçi pratik testlerin, en çaÄŸdaÅŸ ölçme metotlarının ve modellerinin bir birleÅŸimi ile gerçekleÅŸecektir. Ancak modern bilimsel tekniklerin kullanımı tasarım aÅŸamasını hızlandırabilir ve daha iyi uyumlu yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanların üretimini kazandırır. Böylece çatı katından gelen olası bir gürültünün en azından artık kombi kazandan kaynaklanmadığından emin olabilirsiniz! 

Kazan Üreticileri Sessiz Cihaz Ä°stiyor

YoÄŸuÅŸmalı kombi kazanlarda kullanılan yakıcıların üreticisi olan Bekaert Combustion Technology firması olarak, bu yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanlarındaki ses sorunlarının çözümlenmesini bekleyen üreticiler ile sık sık muhatap olmaktayız. Bunun için artık bazı araç gereç mevcuttur. ÖrneÄŸin akustik modelleÅŸtirme ile bir kombi sisteminin öz frekanslarına iliÅŸkin bir izlenim elde etmek mümkün. Bu öz frekanslar bir yoÄŸuÅŸmalı kombi kazanın üretebileceÄŸi temel tonlardır. Bu temel tonları kavrayarak, doldurma vanasının uzunluÄŸu daha hızlı olarak ayarlanabilir veya tasarımda gaz kapağı veya venturi metresinin yerini ayarlayarak kritik frekansların önlenmesi saÄŸlanabilir. ModelleÅŸtirmenin yanı sıra alevlerin güçlendirici özellikleri karakterize edilebilir. Bunun için Bekaert’ın bir yakıcının tasarımında uygulayabileceÄŸi deÄŸiÅŸik ilerlemiÅŸ metotlar bulunmaktadır. Bu metotlar örneÄŸin bir yakıcının akustik direncini belirlemeye veya ses dalgasıyla ve ısı vererek arasındaki etkileÅŸimin ölçüsüne iliÅŸkin bir tasarım kuralı oluÅŸturmaya yöneliktir.

Kaynak: Bekaert Combustion Technology