BOYLER
Özet
Merkezi kullanma sıca suyu üretiminde kullanılan boylerleri konvansiyonel ve modern boyler olarak ikiye ayırmak mümkündür. Konvansiyonel galvanizli çelik boylerlei çift cidarlı ve serpantinli, modern boylerleri ise içi cam kaplı ( termoglasürlü) ve paslanmaz çelik olarak ayırmak mümkündür. Bu yazıdaki farklı tip bu boylerlerin karşılaştırılması yapılmış ısıtıcı yüzey hesabı anlatılmıştır.
1. GİRİŞ
Boyler kullanma sıcak suyu üreten cihazlar olup, esas itibarı ile ısı değiştirgecidir. Isıtma sıcak suyu (90/70) ile kullanım amaçlı, 45 – 60 sıcaklıkta su üretirler. Çamaşırhanelerde su sıcaklığı 60 değerindedir. Ancak konutlarda ısı tasarrufu amacı ile standartlar su sıcaklığını düşürmektedir. Su sıcaklığı konutlarda 45 alınmalıdır. Bu değer yeni ASHRAE standartlarına göre en fazla 50 olabilir. Boyler hacimleri su ihtiyacına göre belirlenir. Boylerde suyun ısınmasına bağlı olarak ortaya cıkacak genleşmelerin tehlike yaratmaması için emniyet ventilleri kullanılmalıdır. TABLO – 1’ de boyler hacmine göre emniyet ventili çapları verilmiştir. Emniyet ventilinden dışarı su atılması istenmiyrsa, sistemde kullanma sıcak suyu tarafında bir kapalı genleşme deposu kullanılması tavsiye öğütlene bilir.
Boyler öncelikli ısıtma sistemlerinde bir limit termostat kullanılmalıdır. Bu limit termostat bir arıza nedeni ile su sıcaklığının aşırı yükselmesi hali nde sirkülatöre veya iki yollu motorlu vanaya kumanda ederek ısıtmayı keser.
| BOYLER HACMİ | EMNİYET VENTİLİ ÇAPI | |
| LT | INCH. | MM. |
| – 1.000 | ¾” | 20 |
| 1.000 – 4.000 | 1” | 25 |
| 4.000 – 8000 | 1.1/4” | 32 |
| 8.000 – 15.000 | 1.1/2” | 40 |
| 15.000 – | 2” | 50 |
Tablo 1 boyler emniyet ventili boyutları
2. KONVANSİYONEL BOYLERLER.
İki temel tip konvansiyonel boyler bulunmaktadır. Bunlar çift cidarlı boylerler ve dik tip serpantinli boylerler olarak bilinirler. Çift cidarlı boylerler yaklaşık 3 kat fazla yer kaplarlar. 25mSS statik basınçtan sonra kullanımları önerilmez, ısı kaybı fazladır. İki cidar arasındaki galvaniz kalitesi güvenli değildir. Buna karşılık serpantinli boylerler basınca dayanıklıdır, ısıtma yüzeyi arttırılarak suyun ısınma süresi kısaltılabilir., ısı kaybı azdır. Galvaniz kalitesi iyidir ve ömrü uzundur, ısıtma devresi temizlenebilir. Ancak yüksekliği az olan kazan dairelerinde dik tip boyler kullanılamaz. Eğer ısıtma kızgın su veya buharlı yapılıyorsa mutlaka buharlı dik tip boyler kullanılmalıdır. Boyler içerisindeki kullanma suyunnun boşaldığı veya basıncının azaldığı anda, boylerde kalorifer devresinin basıncın neden olduğu çökme olabilir. Silindirlerin içten ve dıştan gelen basınca dayanıklılığı fazladır. İçerden 60 mSS basınca dayanıklı bir boyler, dıştan max. 25 mSS basınçta (kalorifer devresi basıncı) çalışabilir. Yüksek yapılarda arıza anında kullanma suyu boşaltılmış boylerde kalorifer devresi basıncının neden olduğu çökmeler olmaktadır.
Boylerin taşınmaları sırasında temizleme kapağı üzerine yük gelmemelidir. Özellikle indirilirken bu kısım kesinlikle yere değmemelidir. Aksi halde flanş kapakta montajdan sonra yapılan testte boyler su kaçırmaktadır. Aşağıda boylerlerin karşılaştırılması verilmiştir.
| Serpantinli boyler (dik tip) | sonuç | sonuç | Çift cidarlı boyler |
| 1-az yer kaplar | + | – | 2-3 katı yere ihtiyaç vardır. |
| 2-ısıtma yüzeyi arttırılabilir. (yani suyun ısınma süresi kısaltıla bilir) | + | – | Çap küçltülerrek kısmen arttırılabilir. |
| 3-yüksek blokta kullanıla bilir. | – | + | (kalorifer devresinde 25 mSS basınçtan sonra tavsiye edilmez.) |
| 4-ısı kaybı daha azdır. | + | – | Isıtıcı akışkan dışta olduğu için ısı kaybı fazladır. 90-20=70 |
| 5-galvaniz kalitesi ve ömür | + | – | İki cidar arasında galvaniz kalitesi güvenli değildir. |
| 6-buhar ve kızgın suda kullanılabilir. | + | – | kullanılamaz |
| 7-ısıtma devresinde a- kireç bulunması halinde (kimyasal temizlik) b- tortu (çamur) temizlik |
+ + |
+ – |
|
| 8-çelik konstrüksiyon (veya beton) ayakların ilave maliyeti | Yok + |
Var – |
|
| 9–İmalat DIN4801-4802 | DIN4803—4804 | ||
| 10- Yüksekliği az olan kazan dairelerinde (h=2,5-3m) buderus (ST) tipi dik tip boylerler kullanıla bilir. Yatık tip boylerlerin serpantinlerinin çıkabilmesi için ayrıca kayıp alanoluşur. |
|||
| 11- son yıllarda boyler hacmini azaltıp sepantin yüzeyini arttırarak (10 – 45 ºC) ⌂t =35 ºC olan serpantinli boylerler tercih edilmektedir. Bu şartlar kullanıcının sıcak sudan etkilenme riskini ve boyler ısı kayıplarını azaltmaktadır. Ayrıca daha küçük kazan dairelerine gereksinim duyulmaktadır. | |||
| 12 SONUÇ : iç yüzeyi cam kaplı (termoglasing) serpantinli boylerin kullanılması daha pratiktir. Uzun ömür, hijyenik ortam, kaliteli ısı yalıtımı (9 cm poliüretan) ile termos özelliği ve az yer kaplaması avantajlıdır. | |||
Şekil 1,2,3 ve 4 te çift ve tek cidarlı yatık boylerler ve standart boyutları verilmiştir. Çift cidarlı boylerlerde ısıtıcı yüzeyler standart olarak boyutla birlikte verilmiştir. Bu tiplerde boyler ısınma yüzeyleri 90/70 ºC sıcak su kullanıldığında tablo 2 de verilmiştir.
Şekil 5 te ise 5.000 lt’lik buharlı diktip serpantinli boyler projesi verilmiştir. Boyler serpantin yüzeyi hesaplanırken serpantin ısı gücü,
Q=Ms x CxP x (Tç – Tg) [Kw] olarak hesaplanır.
Burada
Ms : sıcaksu ihtiyacı (lt/sn)
C : suyn özgül ısısı (4,2kj/kg ºC)
P: suyun yoğunluğu (1 kg/lt)
Tg: boyler giriş sıcaklığı (10 ºC)
Tç: boyler çıkış sıcaklığı (60 ºC)
Serpantin yüzey miktarı ise
F = Q/Kx⌂tm ifadesi ile bulunur.
| Kapasite litre | Isıtma yüzeyi m² | Isıtma süresi saat. |
| 150 | 1,20 | 0,9 |
| 200 | 1,45 | 1 |
| 300 | 2,00 | 1,2 |
| 500 | 2,4 | 1,5 |
| 800 | 3,4 | 1,8 |
| 1000 | 4,1 | 2 |
| 1500 | 5,1 | 2,3 |
| 2000 | 6,0 | 2,6 |
| 2500 | 8,0 | 2,5 |
| 3000 | 9,9 | 2,4 |
| 4000 | 12,0 | 2,6 |
| 5000 | 13,7 | 3 |
Tablo 2 çift cidarlı boyler ısınma süresi
TABLO 5 SERPANTİNLİ DİK BOYLER (5.000LİTRE)
K x ⌂t değeri 90/70ºC sıcak su için kireçlenme ve emniyet faktörleri de göz önüne alınarak 11 – 17 kW/m² 0,1 bar basınçlı buhar için ise 45 kW/m² olarak alına bilir. Tablo 3 te ise hesaplanan serpantin yüzey miktarı verilmiştir. Örnek olarak sıcak su gereksinimi 1,5 lt/sn olan bir sistemde serpantin yüzeyi hesabı istensin. Isıtma 90/70 ºC sıcak su ile yapılıyorsa ve boyler su giriş sıcaklığı 10ºC su çıkışsıcaklığı 60 ºC ise,
Q = 1,5 x 4,2x 1(60-10) =315 kW bulunur.
K x ⌂t değeri 15 kW olarakkabul edilir ise;
A 3,5/15 =21 m² bulunnur