Isıtma ve Soğutma Sistemleri

Isıtma ve soğutma sisteminde boru çapı ve pompa seçimi birbirleriyle direkt ilişkili konulardır.

Pompa seçimi ve boru çapı dizaynında;
֍ Boru çapları öncelikle belirlenip bu çaplara uygun pompa seçilir.
֍ Pompa belirlendikten sonra buna uygun boru çapları belirlenir.

Kanal tasarımında kullanılan hız yöntemi mantığıyla paralel olarak uygun boru çapları seçilmesi sistemin dizaynını daha kolaylaştıracaktır. En uç noktalarından başlanarak ihtiyaç yükleri uygun hızlar ile beraber pompaya kadar toplanarak getirilir her kapasite artışında uygun hızlarda boru çapları hesaplanarak seçilmiş olur. Bu işlem esnasında ilgili tablolardan basınç düşümü de hesaplandığından pompanın direnci de hesaplanmış olur.

Ses, Titreşim, Genleşme Problemleri ve Çözümleri
Öncelikle mühendislik anlamında uygun hesaplamalar ile doğru boru çaplarının seçilmesi sesin ilk ve önemli nedenini ortadan kaldıracaktır. Ses kaynağının ikinci sebebi ise cihazlar ve armatürlerdir. Tesisat boyunca bu sesin ilerlemesi uygun askılama, sabitleme ve kompansatör kullanımı ile bu dezavantajlar ortadan kaldırılabilir.

Isıtma veya Soğutma Problemleri
֍ Tesisatta su seviyesinin düşüklüğü
֍ Sistemde hava yastıklarının bulunması, vanaların açık olmaması
֍ Tesisat suyunun kirliliği ve pislik tutucuların periyodik olarak temizlenmemesi
֍ Pompaların yetersizliği
֍ Sistemin dizaynında, mühendislik hesaplamalarında yanlışlık yapılması
֍ Sistemin devreye alınırken mi yoksa zaman içerisinde mi problem yarattığı tespit edilmelidir. Eğer sistem zamanla sorunlu hale gelmiş ise; Sisteme borudan eklenenler tespit edilmeli ve kontroller buralardan başlatılmalıdır.
֍ Sistemde tıkanıklığın olup olmadığı kontrol edilmeli
֍ Sistem açık genleşme depolu sistem ise; havalık borularında su sirkülasyonu olmamalı, imbisat gidiş dönüş borularının tesisatın nerelerine saplandığı tespit edilmeli, eğer imbisat gidiş pompanın önünde ise sistem kısa devre yapabilir. İmbisat hatları yanlış bağlanmış olabilir

Isıtma Sisteminin Devreye Alınması
֍ Sistemin statik yüksekliği manometreden tespit edilerek genleşme deposunun ön basıncı statik basınca ayarlanmalıdır.
֍ Çalışma basıncı manometre üzerinden tespit edilmelidir. Statik yükseklik ve sistemin dolu haldeki hali sistemin çalışma basıncını verir.
֍ Sistemi doldururken bir yandan da havanın dışarı atılmasının sağlanması
֍ Sistem büyüklüğüne göre belirli süre maksimum sıcaklıkta çalıştırılmalıdır. Bu işlemi yaparken pompayı belirli zamanlarda durdurup sistemin havası boşaltılmalıdır, böylelikle su en üst noktaya kadar ulaşmış olacaktır.
֍ Sistemin havası alınırken eksilen su miktarı kadar tesisata su doldurulmalıdır.

Tesisat Renkleri
֍ Su (Yeşil)
֍ Buhar (Kırmızı)
֍ Hava (Mavi)
֍ Yanıcı Gazlar (Sarı)
֍ Yanıcı Olmayan Gazlar (Sarı)
֍ Asitler (Oranj)
֍ Bazlar (Eflatun)
֍ Yanıcı Sıvılar (Kahverengi)
֍ Vakum (Gri)

Kojenerasyon Sistemleri
Kojenerasyon kısaca, enerjinin hem elektrik hem de ısı formlarında aynı sistemden beraberce üretilmesidir. Bu birliktelik, iki enerji formunun da tek tek kendi başlarına ayrı yerlerde üretilmesinden daha ekonomik neticeler oluşturmaktadır. Basit çevrimde çalışan, yani sadece elektrik üreten bir gaz türbini ya da motoru kullandığı enerjinin %30-40 kadarını elektriğe çevirebilir. Bu sistemin kojenerasyon şeklinde kullanılması halinde sistemden dışarıya atılacak olan ısı enerjisinin büyük bir bölümü de kullanılabilir enerjiye dönüştürülerek toplam enerji girişinin % 70-90 arasında değerlendirilmesi sağlanabilir. Bu tekniğe ‘birleşik ısı-güç sistemleri’ ya da ‘kojenerasyon’ diyoruz. 

Birleşik Isı-Güç Üretiminin Yararları
Makro Düzeyde
֍ Yüksek birincil enerji kullanım verimliliğinin sağladığı yerel veya ithal enerji kaynaklarının tasarrufu,
֍ Enerji çevriminin tüketim yerinde gerçekleştirilmesi sonucunda elektrik enerjisi iletim ve dağıtım kayıplarının yok edilmesi,
֍ Merkezi santrallere göre daha kısa inşaat ve devreye alma sürelerinin sağladığı hızlı elektrik enerjisi arz satışı,
֍ Üretilen yararlı ısı güç birimi başına çevreye atılan katı, sıvı ve gaz madde miktarının, yalnız elektrik üreten merkezi enerji santrali veya yalnız buhar üreten bir endüstri kazanına göre daha az olması,
֍ Sanayi tarafından tüketilen elektrik enerjisinin az sayıda merkezi santral yerine, dağılmış bir şekilde endüstriyel tüketim yerlerinde üretilmesinin ulusal güvenliğe sağlayacağı katkı.

İşletme Bazında
֍ İşletmenin azalan toplam enerji giderleri, nihai ürün kalitesini düşürmeden maliyetini azaltacak, şirketin rekabet gücü artacaktır.
֍ İşletmenin enerji temin güvencesi olacak, üretim kesintilerinin yol açtığı ziyanlar ortadan kalkacaktır.

Kojenerasyonda Üretim Teknikleri
Kojenerasyon iki çeşit ana tahrik ünitesi vasıtasıyla uygulanmaktadır:
֍ Gaz türbini,
֍ Gaz motoru ya da dizel motor, 

Gaz türbinleri kojenerasyon uygulamaları için yaygın olarak 4,5 – 20 mw güç aralığında kullanım bulmaktadır. Buna karşılık gaz motorları da daha küçük güçlerde, yurdumuzda da özellikle 1 mw seviyelerinde uygulanmaktadır. Ancak gaz motor kojenerasyon uygulamalarını bu boyutta sınırlamak doğru değildir. Tek modülde 100 kw seviyelerinden 3 mw seviyelerine kadar motorlar mevcut olup, bunların çoklu modülleri ile yapılan santrallerde 10 mw seviyelerine ulaşılması Avrupa’da yaygın uygulamalardır.

Bu üniteler kendi başlarına sadece elektrik üretebilecek durumdadır. Bu üniteleri kojenerasyon sistemi haline getirmek için dışarı atılan ısının kullanılır ısı haline dönüştürülmesi gerekmektedir. Gaz türbininde bu ısı egzoz gazı ısısı şeklinde olup, bir atık ısı kazanı marifetiyle bu ısı proses ihtiyacına göre buhar, sıcak su, kızgın su ya da kızgın yağ üretmek için kullanılabilmektedir.

Diğer bir yaygın kullanım alanı da egzoz gazının hava ile karıştırılarak direkt kurutma aplikasyonlarında kullanılmasıdır. Bu işlemler sayesinde toplam çevrim verimi % 80 seviyelerini yakalayabilmektedir. 

Gaz motorlarında ise atık ısının yaklaşık 1/3 oranı egzoz gazından 2/3 de motorun soğutma sistemlerinden geri kazanılmaktadır. Şekilde görüleceği üzere soğutma devreleri; silindir-gömlek soğutması, karterdeki yağın soğutulması ve turbocharger soğutmasından oluşmaktadır. Buna egzoz eşanjöründen elde edilen ısı eklenmektedir.

Motor kojenerasyon sistemlerinin bu soğutma gerekliliği özellikleriyle geri kazanılan ısı en verimli şekilde sıcak su olarak kullanılabilmektedir. Böyle bir sistemde toplam sistem verimi % 90 seviyesini geçebilmektedir.

Kojenerasyonda Sistem ve Kapasite Seçimi
Bu sistemlerin seçimi başlıca şu kriterlere göre yapılır;
֍ İşletmenin elektrik-ısı tüketim yapısı ve ısı-elektrik tüketim dengesi
֍ İşletmenin yıllık çalışma süresi