1. ISITICILARI TERMOSTATİK MUSLUKLARLA DONATIMLI OLAN MERKEZİ ISITMA VEYA KALORİFER TESİSLERİ

Şekil 1'de bu tip bir tesisatın prensip şeması tanıtılmıştır. Bir ısıtma tesisatında gidiş yönündeki diferansiyel basınç en çok kapalı olan veya kapalıya yakın konumda bulunan termostatik musluklar üzerinde yoğunlaşır. Bu diferansiyel basıncın yüksek değerler alması halinde diğer sakıncalarının yanı sıra termostatik muslukların gürültülü çalışması tehlikesi de açığa çıkar. İşte merkezi ısıtma veya kalorifer tesislerinde diferansiyel basıncın aşırı şekilde artmasının önlenmesi ve hemen hemen sabit bir değerde tutulmasının sağlanması amacıyla DİFERANSİYEL BASINÇ REGÜLATÖRLERİ'nin kullanılmasına gerek duyulmaktadır. Öte yandan sirkülasyon veya dolaşım pompası debisinin minimal düzeyde tutulması gereği vardır. Ancak termostatik muslukların tümü veya büyük çoğunluğu kapalı konumda bulunursa, sirkülasyon pompasının bozulması tehlikesi de gündeme gelebilir. Çünkü, debi değerleri azaldığı zaman gürültülerin ve titreşimlerin oluşumu riski de artmaktadır.

Merkezi ısıtma veya kalorifer tesislerinde iki yollu motorlu bir paypas vanasından yararlanılır. Diferansiyel basınç azaldığı zaman kapanan vana diferansiyel basınç artınca açılır. Dp Diferansiyel basınç duyargası, Dp diferansiyel basınç regülatörü ve iki yollu motorlu baypas vanasından oluşan üçlü sistem yerine yalnızca Dp DİFERANSİYEL BASINÇ REGÜLATÖRÜ'nden yararlanılması da olanaklıdır. Böylece hem fazladan enerji tüketimi yapılması önlendiği gibi basınç prizleri öngörülmesi gereği de ortadan kalkar.

1.1. İKİ YOLLU MOTORLU BAYPAS VANASININ BOYUTLANDIRILMASI

Daha önce de değindiğimiz gibi sirkülasyon veya dolaşım pompasının sağlıklı çalışması ve özellikle kapanış sırasında termostatik musluklar için kabul edilen diferansiyel basınç sınırının aşılmaması için motorlu vanadan geçen su debisinin minimal düzeyde bulunması gerekir. Bu vananın hesabı tesisata özgü parametrelere bağlıdır. Bunlar su debisi, vanada oluşan yük kaybı ile pompanın ve tesisatın DEBİ-DİFERANSİYEL BASINÇ karakteristik eğrileridir (Bakınız: Şekil 2).

Pratikte baypas debisi olarak tam yük debisinin 1/3'ü veya 2/3'ü dikkate alınır. Öngörülen yük kaybı ise baypas debisinin tam yük debisinin 1/3'üne eşit olması halinde çalışma noktası diferansiyel basıncının %11'i düzeyindedir. Baypas debisinin tam yük debisinin 2/3'üne eşit olması durumunda yük kaybı olarak çalışma noktası diferansiyel basıncının %44'üne eşit olan bir değer benimsenir. Hidrolik kanunlarına göre debi ile yük kaybı arasında ikinci dereceden KUADRATİK bir bağıntı mevcuttur. Bu kanun uyarınca, bir pompadan, bir diyaframdan veya bir tesisattan geçen V su debisi ile bu pompanın, bu diyaframın veya bu tesisatın girişi ile çıkışı arasında ölçülen Dp basınç farkı arasında,

formülü elde edilir

Şimdi yeniden başlangıç haline dönelim ve V2 debisi ile Dp2 basıncı için çalışma noktasına ilişkin değerleri benimseyelim (Bakınız: Şekil 2). Bu değerlerin ikisi de % 100 oranına eşittir. V2 Tam yük debisi, Dp2 ise tam yük basıncıdır. Baypas devresindeki V1 debisinin V2 tam yük debisinin 1/3'üne eşit olması durumunda motorlu baypas vanasında oluşturulması gereken Dp1 yük kaybı bu formül aracılığı ile hesaplanır.

sonucunu verir. Demek oluyor ki, iki yollu motorlu vanadan geçen baypas debisinin çalışma noktasında geçerli olan %100 V tam yük debisinin 1/3'üne eşit olması halinde bu vanada gerçeklenmesi gereken yük kaybı çalışma noktasına ilişkin %100 Dp diferansiyel basıncının % 11 oranı düzeyinde bulunmalıdır. İki yollu motorlu vanadan geçen baypas debisinin çalışma noktasında geçerli olan %100 V tam yük debisinin 2/ 3'üne eşit olması durumunda motorlu vanada gerçeklenmesi gereken yük kaybı çalışma noktasına ilişkin %100 Dp diferansiyel basıncının,

düzeyindedir. İşte iki yollu motorlu baypas vanası hesaplanan bu yük kayıplarına göre seçilmelidir.

1.2. BASINÇ AYARLAMA YÖNTEMLERİ

Fazladan enerji tüketimi gerektirmeyen ve diferansiyel basınç subapları kullanılmasına gerek duymadan DİFERANSİYEL BASINÇ REGÜLATÖRLERİ oransal etkili aygıtlardır. Elektronik regülatörlerin ayarlama yöntemleri ORANSAL, ORANSAL-ENTEGRAL veya ORANSAL-BÜTÜNSEL ve ORANSAL-BÜTÜNSEL-TÜRETSEL tipte olabilir. Büyük ölçüde bir çalışma kararlılığı sağlaması nedeniyle genellikle ORANSAL tip elektronik regülatörlerin seçilmesi yeğlenmektedir. Diferansiyel basıncın duyarlılık özelliğinden fedakarlık yapılması pahasına benimsenen bu oransal ayarlama yönteminde diferansiyel basıncın mutlak şekilde duyarlı olması da aranmamaktadır. Çünkü bu tip tesislerde diferansiyel basıncın bir miktar yükseltilmesi tesisatın uygun çalışma özelliği bakımından sakıncalı değildir.

2. ISITICILARI TERMOSTATİK MUSLUKLARLA DONATIMLI OLAN BİREYSEL ISITMA TESİSLERİ

Şekil 3'te bu tip bir kalorifer tesisatının prensip şeması tanıtılmıştır. Bireysel ısıtma tesislerinde, örneğin duvar tipi kalorifer kazanlarına sahip olan bağımsız tesislerde sirkülasyon veya dolaşım pompasına baypas olarak monte edilen bir diferansiyel basınç subabı diferansiyel basıncın hemen hemen sabit düzeyde tutulmasını sağlar ve pompanın korunması işlevini yerine getirir. Bu diferansiyel basınç subapı için basınç prizi öngörülmesi de gerekli değildir.

3. BİR KENT ISITMA ŞEBEKESİ ISI DAĞITIM EŞANJÖRÜNE BAĞLI OLAN ISITMA TESİSLERİ

Şekil 4'te bu tip bir ısıtma tesisatının prensip şeması tanıtılmış, diferansiyel basıncın sabit tutulması amacıyla iki yollu motorlu vana baypas devresi üzerinde monte edilmiştir. Kent ısıtma şebekesi aracılığıyla beslenen kalorifer tesisatından diferansiyel basınç değeri arttığı zaman iki yollu motorlu baypas vanası açılmakta ve kent şebekesinden gelen bir kısım su debisini eşanjöre göndermeyip, bağlı olduğu baypas devresinden geçirerek gerisingeri kent şebekesine ulaştırmaktadır. Baypas vanasının boyutlandırılması işlemi tıpkı Şekil l'deki tesisattaki baypas vanasının boyutlandırılması işlemine benzer. Vanada oluşturulması gereken yük kaybının nasıl hesaplanması gerektiğini daha önceden açıklamıştık (Bakınız: Paragraf 1.1).

4. ISITICILARI TERMOSTATİK MUSLUKLARLA DONATIMLI OLAN BİR ISITMA ÇEVRİMİ VEYA BİR KENT ISITMA ŞEBEKESİNE BAĞLI BİR KALORİFER TESİSATI ÜZERİNDE DİFERANSİYEL BASINCIN GENLEŞME YOLUYLA AYARLANMASI

Şekil 5'te ısıtıcıları termostatik musluklarla donatımlı olan bir kalorifer tesisatı çevriminin dönüş borusu donanımı üzerine iki yollu motorlu bir vana monte edilmiştir. Çevrimdeki diferansiyel basıncın artması durumunda bu motorlu vana açılmakta, böylece sağlanan genleşme etkisi diferansiyel basıncın düşmesini sağlamaktadır. Aynı dönüş borusu donanımı üzerine bir diferansiyel basınç regülatörünün seri olarak bağlanması da olanaklıdır. Bu tip bir montaj sistemi termostatik muslukların çok yüksek düzeyde diferansiyel basınç değerlerine karşı korunmasını sağlarsa da pompa debisinin aşırı şekilde düşmesi tehlikesine karşı koruma işlevini yerine getiremez.

Şekil 6'da tanıtılan prensip şeması kent ısıtma şebekesine bağlı bir kalorifer tesisatı ile ilgilidir. Bu tesisatta da kalorifer tesisatı dönüş borusu donanımı üzerine iki yollu bir motorlu vananın monte edildiği görülmektedir. Kalorifer tesisatındaki diferansiyel basıncın artması durumunda bu motorlu vana açılmakta, böylece sağlanan genleşme etkisi diferansiyel basıncın düşmesine yol açmaktadır. Gerek Şekil 5'teki ve gerekse Şekil 6'daki tesisatta iki yollu motorlu vananın hesabında maksimal debi dikkate alınmalı, maksimal debiye ilişkin Dp, diferansiyel basıncı ile sirkülasyonu sağlamaya yeterli olan Dp2 diferansiyel basıncı arasındaki fark vanada oluşması gereken yük kaybı olarak düşünülmelidir.

7. TEMİZ HACİMLERE İLİŞKİN DİFERANSİYEL BASINÇ DEĞERLERİNİN AYARLANMASI

Hava yoluyla her türlü bulaşım ya da kir intikali tehlikesinin önlenmesi bakımından temiz hacimler ortamındaki hava basıncının komşu hacimler ortamındaki hava basınçlarından daha yüksek tutulması gerekir (Bakınız: Şekil 9). Temiz hacimler ortamından emilerek dışarı atılan hava debisinin günün değişen koşullarına göre sürekli olarak ayarlanması gerekir. Dış hava sıcaklığında değişiklik olması, hatta bir kapının açılması bile debinin ayarlanmasını gerektirebilir. Temiz hacim içine sokulan dış hava miktarı hem mahalden dışarı atılan hava miktarını karşılayabilecek, hem de mahal ortamındaki hava basıncının komşu ortamlardan daha yüksek olmasını sağlayacak kadar yüksek olmalıdır. Bu işlevin yerine getirilmesi için temiz hacim ile komşu ortam arasına bir diferansiyel basınç duyargası yerleştirilir. Şekil 9'da şematik olarak gösterilen diferansiyel basınç duyargası bir diferansiyel basınç regülatörüne bağlıdır. Bu regülatör duyargadan aldığı sinyal üzerine egzost havası damperine kumanda eden servomotoru harekete geçirerek damper konumunun değişmesini sağlar. Temiz hacim ortamındaki diferansiyel basıncın azalması halinde damper aracılığı ile egzost havası kanal açıklığı daraltılır. Diferansiyel basıncın gerekenden daha yüksek olması durumunda damper aracılığı ile bu kez egzost havası kanal açıklığı artırılır ve bu yolla daha fazla miktarda havanın temiz hacim ortamından dışarı atılması olanağı sağlanır.

Temiz hacimler içinde sağlanan pozitif basınç ya da basma basıncı veya artı basınç genellikle 10 ila 20 (Pa=N/m2) düzeyindedir. Bir başka anlatımla, bir temiz hacmin basıncı komşu ortam basıncından 10 ile 20 (Pa) kadar yüksek olmalıdır. Bu basma basıncının ya da pozitif veya artı basıncın 25 (Pa) değerinden daha büyük olması durumunda temiz hacim içinde oluşan hava kaçaklarında artım görülür; kapıların açılması ve kapanması güçleşir. Bundan dolayı, temiz hacim ortamındaki hava basıncının gereksiz yere artırılmasından kaçınılmalı, komşu ortamlara oranla sağlanması gereken basınç farkı özenle değerlendirilmeli ve mümkün olabilen en uygun minimal değerin benimsenmesi yoluna başvurulmalıdır.