tesİsflt mühendİslİĞİ - arsiv.mmo.org.tr · pdf fileisı yalıtımı ve kalorifer...

tmmobmakina mühendisleri odası ISSN 1300-3399

TESİSflT MÜHENDİSLİĞİSURELİ TEKNİK YAYIN

I Ülkemiz Tesisat Sektörü Duayeni,Enerji Ekonomisti Prof. Dr. HlpinKemal DflĞSÖrii Kaybettik

l Hidrolik PnBmatik SektörüII. Hidrolik Pnömatih KongresindeBuluştu

I Hidrolik Pnömatik Sektör SorunlarıTartışıldı

I TuimOB makina mühendisleri OdasıII. Ulusal Hidrolik PnömatikKongresi Sonuç Bildirgesi

I ISKflU-TÜU İşbirliği

I Isı Yalıtımı ue Kalorifer TesisatıStandarttan Üzerine GörüşlerProf. Dr. Alpın Kemal DAGSÖZ

Kemal Gani BAYRAKTAR

Hüseyin H. ÜNVEREN

I Binalarda Pasif SoğutmaSistemlerinin Tasarım KriterleriDr. ibrahim ÇAKMANUS

I Binaların Doğal SoğutulmasıEdvin ÇETEGEN, Ahmet ARISOY

I Vaz Rylannda Gece Haualandırmasıile Binaların SoğutulmasıDoç.Dr. Nurdil ESKİN

I Konuektör Bataryalarının IsılKapasitelerinin Teorik ue DeneyselOlarak incelenmesiH. Cem ERİŞTİRENOĞLU, Ece SANCAK,

Server Levent YILMAZ, Feridun ÖZGÜÇ

I Kömürün Temiz YakılmasındaDolaşımlı Akışkan YataklıKazanların RolüDoç.Dr. Nurdil ESKİN

(www.rnmo.org.tr/istanbul

KASIM - ARALIK 2001 SAYI 66

I 3

GÜK DEPO ve P

e

VİDALI VE PİSTONLU KOMPRESÖRLERAMONYAKLI VE FREONLU KOMPRESÖRLER

SU SOĞUTMA GRUPLARI VE KIRIK BUZ MAKINALARI

rffeIttZUUM

ADRES : Mumhane Cad. No:61 80040 KARAKÖY - İSTANBUL

TELFAXE-mailWeb

: 90 212: 90 212: info@fr: http://w

293293

igosoww.frı

11 30 (i37 72/gutma.cıqosoqu

3 Hai244;omtma.

t) / 25110 00

com

61 40 -41

L u f t t e c h n i k

Klima SantralındaKalitenin Adresi

AL-KO THERM GMBH, D 89343 Jettingen-Scheppach, Export Tel. +49 822539228, Faks +49 822539271

TÜRKİYE TEMSİLCİSİSTEP Mühendislik Yapı ve Teknolojik Malzemeleri San. Tic. Ltd. Ştİ.

Yalı Yolu Sokak No:24 Turanlı Apt. D.1 81110 Bostancı-İstanbulTel: (0216) 445 29 31 Faks: (0216) 445 25 05 e-mail: [email protected] www.stepyapi.com

ENDÜSTRİYEL TİP NEMAUOLAR

••

1l ^ ^ ^ i ^ ^ . _„... _„_ S H n t S l

3J

Yüksek KapasiteliKurutucu Rotorlu Cihaz!

I için elektrik, bgjpiff kızgın yağ veyadoğalğaz yakan ısıtıcı seçen»Isı geri kazanımı18000m3/h debiye kadar tek cihazPaslanmaz çelik veya boyalı galvanize saç hücre-40°C ye kadar tek cihazda çözümön veya son soğutucu serpantin ekleme seçeneğiKapasite kontrol seçeneği

Havak, endüstriyel tipnemalıcılarda, İspanyolFisair Firmasının kaliteliürünleriyle en uygunçözümleri üretiyor.

DX SoğutmalıCihazlar .

• Cu/Af veya Cu/Cu Dx-sCfpafıtin• Sıcaklık ve basınç emniyet sviçleri• 18000 m3/h debi ve 45 kg/h

kapasiteye kadar standart üretim• Kontrol kutusu

Kullanım Alanları

Yaşam mahalleriBilgisayar odalarıKütüphaneler

Test ^Üretinf mahalleriSilah depolarıİlaç fabrikalarıGıda endüstrisi

VMtilo*»

5?«MtlrmıtoL

Entrado

Zona de «a

Dettcemt rotorRotor tteecanl» fc—

^ ğ 0 ^ Motor d«giro^^^rlana d* procuo <M rotor

otamatpRKMo

RaaetfntkınalrhMtorColefilodaf.de reoctıvociûr

HHToryalrfan

W

I^Rsacttvttlon^ A l r » de rmdivoöân

Solıdo de oire seco

^ Dry«iroutt9t

Çalışma Prensibi

ENDÜSTRİ TESİSLERİ TİC. L TD. ŞTİ.

Çaycılar Sokak, No.42 Topçular 34030 İSTANBUL

Tel: (212) 612 2774-501 20 08Fax:(212)501 35 25e-mail: [email protected] http://www.havak.com

/ : •

Yönetim'den

Hakemler Kurulu

Prof. Dr. Mahir ARIKOL

Prof. Dr. Ahmet ARISOY

Doç. Dr. Z. Dürriye BİLGE

Dr. Mustafa BİLGE

Prof. Dr. Ahmet CAN

Prof. Dr. Nilüfer EĞRİCAN

Prof. Dr. Ekrem EKİNCİ

Doç. Dr. Nurdil ESKİN

Prof. Dr. Osman F. GENCELİ

Prof. Dr. Ali GÜNGÖR

Doç. Dr. Arif HEPBAŞLI

Prof. Dr. Hasan HEPERKAN

Prof. Dr. B. Zafer İLKEN

Prof. Dr. Haluk KARADOĞAN

Prof. Dr. Abdurrahman KILIÇ

Doç. Dr. Seyhan ONBAŞIOĞLU

Prof. Dr. Rüknettin OSKAY

Prof. Dr. Ali Feridun ÖZGÜÇ

Prof. Dr. Doğan ÖZGÜR

Doç. Dr. İ. Cem PARMAKSIZOĞLU

Prof. Sabri SAVAŞ

Doç. Dr. Galip TEMİR

Prof. Dr. Macit TOKSOY

Prof. Dr. Semra ÜLKÜ

Prof. Dr. Recep YAMANKARADENİZ

Prof. Dr. Tuncay YILMAZ

Bu dergide belirtilen görüşler yazarlarınkendilerine ait olup, hiçbir şekilde MMO'nın

aynı konudaki görüşlerini yansıtmaz.

2002Çetelerin, rantçıların, barış düşman/arının, mafya liderlerinin, uyuşturu-

cu kaçakçılarının, rüşvetçilerin, katillerin toplumun en saygıdeğer kesimleriolarak anılmadığı,

Emperyalizm ve onun yerli işbirlikçilerinin ve çok uluslu şirketlerin. Kü-reselleşme adı altında oluşturdukları mekanizmalarla, halkımızın daha çokişsizliğe, pahalılığa ve yoksullaşmasına doğru fiidişinin önüne geçildiği.

Serbest Piyasa Ekonomisi adı altında hırsızlık, soygun ve rüşvetin hakimolduğu rant ekonomisinin, üretim ekonomisine çevrildiği,

Özelleştirme adı altında yağma ve talanın olmadığı.Çok uluslu şirketlerin yapılarını güçlendirerek, bize benzer ülkeler »ibi

ülkemizin de sömürgeleştirılmesinin anayasası anlamına gelen Çok TaraflıYatırım Anlaşmasının (MAl) ve Uluslararası Tahkim Anlaşmalarının (MIC A)yerle bir edildiği.

Mühendislik ve Mimarlık disiplinlerime ülkemiz ve halkın çıkarları içinüretilen plan, proje ve programların ülkevi yöneten/erce tersine çevrilmediği.

Meslek alanlarımızda işsizliğin korkunç boyutlarda olmadığı,Mühendis ve mimarların ülke gündeminde gözden çıkarılmadığı.Yönetilenlerin yönetime katılımına yönelik araçları dışlayan Sözde De-

mokrasinin yerine Gerçek Demokrasinin yaşama geçirildiği.Ülkemizin demokratikleşmesi yönünde düşünce ve örgütlenme özgürlük-

lerinin önündeki tüm engellerin kaldırıldığı,Yeraltı ve yerüstü kaynaklarımızı emperyalizme, çok uluslu şirketlere ve

onun temsilcilerine peşkeş çeken, ülke ekonomisini, siyasetini, kültürünü, ta-rımını, ormanını, sanayisini ve sonuçta devleti bağımlı hale getiren, darbeci-lere ve şeriat özlemcilerine ödün veren tüm yapıların yok edildiği.

Toplumsal değerlerin öne çıkarıldığı, kültürün arabeskleşmediği, işken-cenin, yargısız infazların, savaşın ve ölümlerin olmadığı.

Özgürlük ve barış rüzgarlarının tüm ülkeyi etkisi altına aldığı,YENİ BİR YIL OLSUN...2002Emeği en yüce değer sayanların.Bilimsel düşünceyi rehber edinenlerin,Çağdaş ve demokratikleşmeden yana olanların,Düşünce ve inançlara saygılı, hoşgörülü ve sevecen olanların,Doğrulardan yana ve haksızlıkların karşısında olanların.Gerçekleri söylemekten ve yanlışlıkları eleştirmekten çekinmeyenlerin.Ülke sorunları ile yakından ilgilenen ve çözüm yolları arayanların,Ülke ve halkın çıkarlarını kendi çıkarının üstünde tutanların.Zorluk ve yoksunluklarla savaşmaktan yılmayanlarınAyrılıkları değil, buluşma noktalarını öne çıkaranların.Fark/ı duruş noktalarında bulunanların vauyana durarak, aydınlık bir

Türkiye için bir karşı duruşu gerçekleştirdikleri,YENİ BİR YIL OLSUN...

TMMOB Makina Mühendisleri OdasıYönetim Kurulu

ilan indeksiAI.ARKO I

FRİGO .'

FRİTERM \ıka İç Kapak

HAVAK i

INTERVALF (Jıı İç Kapak

STEP -I

TANITIM DİZİNİ (»S

TEBA Arka Kapak

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım-Aralık 2001

İçindekiler

tmmobmakina mühendisleri odası

TEŞİSfîTMÜHENDİSLİĞİ

SÜRELİ TEKNİK YAYIN

KASIM-ARALIK 2001 Sayı: 66ISSN 1300-3399

MMO Adına SahibiMehmet SOĞANCI

Sorumlu Yazı İşleri MüdürüZeki ARSLAN

EditörEyüpAKARYİLDIZ

Yayın KoordinatörüGülderen YAVUZBAŞ

Yayın KuruluA. Metin DURUK- Hüseyin ERDEM

Meftun GÜRDALLAR-Mükremin İLHANSerper GİRAY

Reklam SorumlusuAyten ULUDAĞ

Dizgi ve MizanpajGünay GÖKE

BaskıYapım Tanıtım YayıncılıkTel: (0 212) 216 51 49-50

Yönetim MerkeziHüseyin Ağa Man. Sakızağacı Cad. No: 16

Beyoğlu 80080 İstanbulTel: (0 212) 245 03 63 - 64 / 252 95 00 - 01

Faks: (0 212) 249 86 74

Baskı SayısıFiyatıYıllık AboneYıllık Abone (Üye)

10.000 adet1.500.000 TL

15.000.000 TL10.000.000 TL.

Tesisat Mühendisliği Dergisi'nde yayınlananyazı ve çizimlerin her hakkı saklıdır.

izin alınmadan yayınlanamaz.

7

8

10

1315

Ülkemiz Tesisat Sektörü Duayeni,Enerji Ekonomisti

Prof. Dr. Alpin Kemal DAĞSÖZ'üKaybettik...

Hidrolik Pnömatik Sektörü II. Ulusal

Hidrolik-Pnömatik SektörSorunları Tartışıldı

TMMOB Makina Mühendisleri OdasıII. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi

Sonuç Bildirgesi

17

21

30

37

Isı Yalıtımı ve Kalorifer TesisatıStandartları Üzerine Görüşler

Alpin Kemal DAĞSÖZ,Kemal Gani BAYRAKTAR,

Hüseyin H.ÜNVEREN

Binalarda Pasif Soğutma SistemlerininTasarım Kriterleri

Dr. İbrahim CAKMANUS

41

Binaların Doğal Soğutulması

Yaz Aylarında Gece Havalandırması İleBinaların Soğutulması

_ _ _ _ ^

Konvektör Bataryalarının IsılKapasitelerinin Teorik ve Deneysel

Olarak İncelenmesiH. Cem ERİŞTİRENOĞLU, Ece SANCAK,

Server Levent YILMAZ, Feridun

Kömürün Temiz Yakılmasında DolaşımlıAkışkan Yataklı Kazanların Rolü

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım-Aralık 2001

MMO'dan

ÜLKEMİZ TESİSAT SEKTÖRÜNÜN DUAYENİ,ENERJİ EKONOMİSTİ

Prof. Dr. Alpin Kemal DAĞSÖZ ÜKAYBETTİK...

Prof. Dr. Alpin Kemal Dağsöz; 30.04.1935'da

Antalya'da doğdu. Antalya Dumlupınar İlkokulu,

Niğde Ortaokulu, Adana Erkek Lisesini ve

1958'de İ.T.Ü. Makina Fakültesini bitirdi.

1969'da Dr. Müh. 1971'de Doçent ve 1976'da

Profesör oldu. 32 kitabı yabancı dilde 37 makale

ve raporu, Türkçe 114 makalesi yayınlandı, 124

konferans ve radyo konuşması var. İleri Isı Geçi-

şi, Sıcaklık Ölçmeleri, Proses Tekniği, Sanayide

Isı Ekonomisi, Güneş Enerjisi, Isı Pompaları, Isı

Enerjisi Uygulamaları, Isı Geçişinde Özel Konu-

lar, Doğalgaz ve Waermewirtschaft in der Indust-

rie derslerinin verilmesini önerdi ve ilk defa ver-

di. Isı Mühendisliği Bölümünün kurulması için

çaba gösterdi. Et ve Balık Kurumu, Darmstad TH,

Belford IUT, Fahr AG, Institut für Landwirdsc-

haft Braunschweig, Hartmann Braun firmalarında

kısa, Sulzer, Brown Boveri ile Daimler Benz fir-

malarında uzun süre misafir araştırmacı profesör

olarak çalıştı. Deneysel araştırmacı profesör ola-

rak çalıştı. Araştırma ve geliştirme çalışmaların-

daki kısıtlamalar sebebiyle kendisini ısı tekniği

dalında boşluk bulunan konularda kitap ve maka-

le yazmaya adadı. 9 Ağustos 1972'de yazdığı ma-

kalede ilk defa yalıtımın önemi ve hava kirliliğini

vurguladı.

İTÜ Makina Fakültesi emekli öğretim üyesi olan

Prof. Dr. Alpin Kemal Dağsöz Şubemizin Doğal

Gaz İç Tesisat Mühendis Yetkilendirme Kursu ho-

calığının yanı sıra, Makina Mühendisleri Odası

adına Şubemiz tarafından düzenlenen pek çok

Sempozyum ve Kongreye de bildirileriyle katkı

koymuştu.

Kendisini kaybetmiş olmanın derin üzüntüsü için-

deyiz. Ailesine, meslektaşlarına, üniversite cami-

asına, öğrencilerine, bütün sevenlerine başsağlığı

diliyor acılarını paylaşıyoruz.

Prof. Dr. Alpin Kemal Dağsöz Makina MühendisleriOdası 11. Çevre ve Enerji Kongresinde bildiri sunarken.

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım-Aralık 2001 •

MMO'dan

HİDROLİK PNÖMATİK SEKTÖRÜII. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK

KONGRESİNDE BULUŞTU

• TMMOB Makina Mühendisleri Odası adına İzmir veİstanbul Şubeleri \uı ütücülüğünde düzenlenen II.Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ve Sergisi ülke-mizde yaşanan ekonomik krize rağmen sektörünikinci kez bir araya geldiği etkin bir platform olarakgerçekleşti.

• Ağır sanayiden tıbba, robot teknolojisinden otomotiveve iş makinalarına kadar hemen her sektörde üreti-min bel kemiğini oluşturan hidrolik ve pnömatik sek-törü ikinci kez kongre kapsamında bütünsel olarakele alındı.

• II. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi 28 kurum vekuruluş tarafından desteklendi. Kongre boyunca ikiayrı salonda 18 oturumda 36 adet bildiri sunuldu.Kongre süresince 2 panel, 1 forum, sabah toplantısı, 6atölye çalışması gerçekleştirildi.

• 8-11 Kasım 2001 tarihlerinde İzmir Efes ConventionCenter'da düzenlenen Sergiye sektörde ürün ve hiz-met üreten 60 kuruluş katıldı. Kongreyi 613 kayıtlıdelege olmak üzere, 1600 mühendis, teknik eleman,üniversite ve meslek lisesi öğrencisi izlerken, sergi ise2000'i aşkın kişi tarafından ziyaret edildi.

• Sosyal etkinlikleri ile de beğeni toplayan II. UlusalHidrolik Pnömatik Kongresi kapsamında Celka A.Ş.ve EMİ A.Ş. tarafından verilen açılış kokteyli katılım-cıların yoğun ilgisiyle gerçekleşti. Kongre kapsamındaMakina Mühendisleri Odası İzmir Şubesi Türk SanatMüziği Korosu'nuıı konseri büyük beğeni topladı.

Makina Mühendisleri Odası adına İzmir ve İstanbulŞubeleri yürütücülüğünde 8-11 Kasım 2001 tarihlerindegerçekleşen II. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ülke-mizin içinde bulunduğu ekonomik krize rağmen üretici,uygulayıcı, akademisyenleri ve sektör çalışanlarını bir ara-ya getirerek hidrolik pnömatik sektörünün gelişmesindeüstlendiği misyonu ikinci kez daha başarıyla yerine getirdi.

Oda orkestrası dinlelisiyle başlayan Kongre açılış otu-rumunu Makina Mühendisleri Odası İzmir Şubesi YönetimKurulu Başkanı Doğan ALBAYRAK yönetti. Kongre açı-lışında Kongre Yürütme Kurulu Başkanı Ertan SOYDAN,Makina Mühendisleri Odası Genel Sekreteri ve KongreDüzenleme Kurulu Başkanı Ali Ekber ÇAKAR, Ege Üni-versitesi Rektörü Prof. Dr. Ülkü BAYINDIR, İzmir Yük-sek Teknoloji Enstitüsü Rektörü Prof. Dr. Semra ÜLKÜ veİzmir Valiliği adına Vali Yardımcısı Hasan İPEK birer ko-nuşma yaptılar.

İzmir Valiliği adına Vali Yardımcısı Hasan İPEK ko-nuşmasında İzmir'de başarılı ve geniş katılımlı bir etkinlikolarak gerçekleşen kongrenin ikincisinin yapılıyor olma-sından İzmir Valiliği olarak gurur duyduklarını belimi.İpek özetle şunları söyledi:

" İzmir kurulduğu günden bu yana dünyanın önemlimerkezlerinden biri olmuştur. Böylesi bir etkinliği İz-mir'de yapmayı düşündükleri için Makina MühendisleriOdasına, bu denli başarıyla organize elikleri için de İzmirŞubeye teşekkür ediyorum. Ülkemizin pek çok badireyi al-lattığı gibi ekonomik krizden de çıkacağına inanıyoruz.Problemlerin teşhisi onun tedavisi için ilk adımdır. Siviltoplum örgütlerinin ülkenin problemlerinin çözümü yö-nünde tespit yapıp, çözüm önerileri oluşturması sorunlarınçözümü için millet bilicinin oluşmasında çok önemli bir iş-leve sahiptir.

Dünya teknoloji ve bilgi çağına girdi. Ülkemizde mes-leklerini icra edenlerin gelişmesi, reel sektörle, sektör tem-silcileriyle yapılan mesleğin gelişmesi yönündeki bu etkin-liklerin anlamına daha da fazla önem kazandırmaktadır.Problemleri yaşayanların ve çözüm önerileri üretebilecekolanların kongrede olduğu gibi aynı platformda bir arayagelmesi ülkenin sorunlarının çözümünde de en önemlinoktadır. Bu kongrenin bu yönüyle de ayrı bir önemi var-dır.

İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Rektörü Semra ÜL-KÜ; Türkiye ekonomisinin ve geleceğinin yeni teknoloji-lerden yaralanılması. bu teknolojilerin geliştirilmesindeaktif rol oynamasına bağlı olduğunu belirterek şunları söy-ledi:

"Kısa dönemde cazip olan teknoloji transferi uzun va-dede ancak aktarılan teknolojinin özümsenmesini takibengeliştirilerek yeniden üretilmesi ve üretilen teknolojiyi kat-ma değeri yüksek, planlı üretimde uygulama olanağı yara-tıldığında anlam kazanmaktadır. Ülke kalkınmasında iste-nilen düzeye ulaşabilmek bilginin üretilmesi ve üretilenbilginin ürüne dönüşmesi ile mümkündür. Sanayi kalkın-masının ön koşulu nitelikli insan gücünün yetiştirilmesin-de, girişimciliğin, disiplinler arası ekip anlayışının ve ça-lışmanın öneminin toplumda yerleşmesi noktasında hepi-mize çok fazla görev düşmektedir. Son yıllarda eğitime,bilgiye, araştırmaya ve özellikle üretime değer verilmeme-sinden kaynaklanan ekonomik çöküntüyü aşmanın tek yo-lu birlikte katma değeri yüksek, doğal hammadde kaynak-larını kullanarak yapılacak üretimin etrafında kenetlen-mektir.

8 TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralık 2001

Bu bağlamda inşaat, sağlık, kimya, savunma sanayiinekadar çok geniş bir yelpazede kullanılan hidrolik pnömatiksistem üreticilerimizi üretilen bilginin tartışılması, kulla-nılması noktasında ilgili her kesimi bir araya getiren bu or-ganizasyonu gerçekleştirdikleri için de Makina Mühendis-leri Odasını kutluyor, teşekkür ediyorum."

Ege Üniversitesi Rektörü Ülkü BAYINDIR konuşma-sında özetle şunları söyledi:

"Tarihin her döneminde teknolojiye sahip olan güce desahip olmuştur. Bugün de geçerli olan bu kural bölgeselveya küresel etkinlik peşinde koşan ülkelerin yoğun birteknolojik yarış içine girmelerine neden olmaktadır.

Biz Ege Üniversitesi olarak her türlü bilimsel ve tekno-lojik atılımın takipçisiyiz. Bu konuda üzerimize yüklenenmisyonun farkında olarak çalışmalarımızı yürütüyoruz.Ege Üniversitesi sadece son bir ay içerisinde saydam güneşpili teknolojisinde önemli bir atılım gerçekleştirmiş, biruzaktan algılama uygulama laboratuvan kurmuştur. Tekstilsektöründe ortak uluslararası Tekstil Sempozyumu düzen-lemiş ve 81 projenin sergilendiği proje yarışması yapmış-tır. Bunların hepsi Odalar ve diğer sivil toplum örgütleriy-le ve sanayi dünyasıyla ortak yapılan çalışmalardır.

Bugün gerçekleşen hidrolik pnömatik kongresi çok di-namik bir kitle olan makina mühendislerinin başarılarındayeni bir halkadır.

Rant ekonomisinden üretim ekonomisine geçiş nokta-sında üniversitelerimiz ellerinden gelen her şeyi yapmayahazırdır"

Kongre açılışında konuşan Kongre Düzenleme KuruluBaşkanı ve MMO Genel Sekreteri Ali Ekber ÇAKAR,Odanın 2000 - 2001 yıllarında toplam 27 kongre ve sem-pozyum etkinliği düzenlediğini belirterek şunları söyledi:

"Odamızın çalışmalarının ana ekseni, meslek alanları-mızla ilgili ülke gerçeklerini ortaya çıkarmak, sorunlarıtespit etmek, çözüm yollarını önermek amacıyla platform-lar oluşturmaktır. Makina Mühendisleri Odası her çalışmadöneminde onlarca kongre, sempozyum, ve kurultayla bi-lim ve teknolojinin halkın kullanımına sunulmasının araç-larını yaratmaktadır.

Makina Mühendisleri Odasının kendi iç dinamikleriyleoluşturduğu, kaynaklarını yarattığı etkinliklere 30.000'eyakın mühendis ve teknik eleman katılmış, bu etkinlikler-de 600'e yakın bildiri sunulmuş, 30'a yakın panel gerçek-leştirilmiş ve toplam 60.000'e yakın kitap basılarak kulla-nıcıya sunulmuştur. Taktir edilmelidir ki bu büyük bir ça-lışmadır.

II. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ve Sergisi "bir-likte üretme" anlayışıyla çok yönlü katılımı amaç edinenve bu amaçla ülke genelini kapsayacak modelde oluşturu-lan Düzenleme Kuruluyla, Katkıda Bulunan Kurum ve Ku-ruluşlarıyla, Danışmanlarıyla, Yürütme Kuruluyla sürdürü-len uzun erimli çalışmaların bir ürünüdür.

İlkini 1999 yılında gerçekleştirdiğimiz kongrenin so-nuç bildirgesinde yer alan konuların yaşama geçirilmesin-

de Odamız iki yıl boyunca yoğun gayet içerisinde olmuş-tur. İstanbul Şubemiz ve AKDER üyelerinin çalışmalarıylaHidrolik Devre Elemanları ve Uygulama Teknikleri, Pnö-matik Devre Elemanları ve Uygulama Teknikleri kitabı ha-zırlanmıştır. Bu çalışmada Odamızla birlikte lokomoiif rolüstlenen Akışkan Gücü Derneği'ne çok teşekkür ederiz. Buçalışma; kurumların birlikte üretme anlayışına güzel bir ör-nek oluşturdu.

Yine Hidrolik Pnömatik sektörün dil birliğinin yaratıl-ması amacıyla öğretim üyesi meslektaşlarımızın öncülüğün-de gerçekleştirilen sözlük çalışması son aşamaya gelmiştir.Bu çalışmalara özveriyle gönüllü olarak destek veren katkı-da bulunan tüm meslektaşlarımıza teşekkür ediyoruz.

Kongre Yürütme Kurulu Başkanı Ertan SOYDAN isekongrenin sektör için bir milat olduğunu belirterek şunlarısöyledi: "Birinci kongre ile yıllardır farklı platformlardatek-tek dile getirdiğimiz sektör sorunlarını, ilgili tüm ke-simlerin bir arada olduğu bir ortak Platformda anlatabilme,tartışabilme ve üretilen çözüm önerilerini bir potada topla-yabilme şansı yakalanmıştır.

I. Kongre Kapanış Forumunda Sektörün Kongre süresince tartışılan tüm sorunları Sonuç Bildirgesi ile kamuoyuna duyurulmuştur. Bu sonuçların takip edilmesi nokta-sında gerçekleştirilen çalışmalar sektörün tek sivil toplumkuruluşu olan AKDER'in etkinliğinin artması ve bu konu-ların AKDER tarafından titizlikle takip edilmesi sonucunudoğurmuştur.

İlkini iki yıl önce gerçekleştirdiğimiz kongre, o gündenbu yana sektörde "sinerji"nin, merkezi olmuştur. Hidrolik- pnömatik sektörü ilk kez bu kongre ile yazılı kaynakçaoluşturmaya başlamıştır. İlk kongrede alman kararlar doğ-rultusunda HİDROLİK ve PNÖMATİK ana başlıklarındaiki kapsamlı yayın ve bir sözlüğün hazırlıkları tamamlan-mış basım aşamasına gelmiştir. Kongre bildiriler kitabı dasektör çalışanları için olduğu kadar mühendislik öğrencile-ri için de değerli bir kaynak niteliğindedir.

MMO İzmir Şube Başkanı Doğan ALBAYRAK ise.kongrenin ODA-SANAYİ - ÜNİVERSİTE işbirliğine ör-nek bir çalışma olduğunu söyledi. Kongrenin 28 kurum vekuruluş tarafından desteklendiğini belirten ALBAYRAKşunları söyledi;

"Krizin tüm hızıyla devam eltiği süreçte Türkiye eko-nomisi % 11.8'lik küçülme oranıyla İkinci Dünya Savaşıyıllarından sonra en kötü günlerini yaşamaktadır. Sınırlıekonomik kaynaklarımız siyasi ve ekonomik rant uğrunagünübirlik politikalarla ve hatta yolsuzluk ve yağma anla-yışıyla yok edilerek, ekonomik krizler çok daha derin vekronik hale getirilmiştir. Böylesi bir ortamda ülkemizi öz-lediğimiz çağdaş, demokratik, aydınlık bir geleceğe taşımak yönünde katkıda bulunacağına inandığımız çalışma-larımızı sürdürme kararlılığındayız. İşle bu ve diğer kong-relerimizin, etkinliklerimizin amacı öncelikle üretim,sanayi ve mühendislik hizmet sektörlerinin gelişmesinekatkıda bulunmaktır."

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralık 2001

MMO'dan

"HİDROLİK, PNÖMATİK, OTOMATİK KONTROL VE MEKATRONİKALANINA ÜNİVERSİTELER EL ATMALI, EĞİTİM PROGRAMLARI VEZORUNLU DERSLER BAŞLAMALI"

HIDROLIK-PNÖMATİK SEKTÖRSORUNLARI TARTIŞILDI

• II. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ikinci gü-nü gerçekleştirilen "Hidrolik Pnömatik Sektö-ründe Tasarımcı, İmalatçı, Uygulayıcı ve Kullanı-cı İlişkileri, Hizmet ve Personel Akreditasyonu"konulu panele Akışkan Gücü Derneği adına Se-mih KUMBASAR, Türk Akreditasyon Kurumuadına Gökhan BİRBİL, Üniversiteleri temsilenODTÜ Pof. Dr. Bülent PLATİN, Teknik Okullaradına Yard. Doç. Dr. Rıza GÜRBÜZ, Sektörütemsilen Rota Teknik A.Ş'den Fatih ÖZCAN, ser-vis veren firmaları temsilen Hidromek Firmasıadına Hasan Basri BOZKURT katıldılar. PaneliMakina Mühendisleri Odası Genel Sekreteri veKongre Düzenleme Kurulu Başkanı Ali EkberÇAKAR yönetti.

• Hidrolik, pnömatik, otomatik kontrol ve mekatro-nik alanlarının birlikte düşünülmesi gerektiğininaltını çizen panelistler ülkemizde bu alanlarda ge-rek mesleki gerek akademik eğitimin, yetersiz ol-duğu, üniversite ve sanayi arasında geliştirici,sektöre ışık tutucu bir köprünün henüz kurula-madığı görüşünde birleştiler. Olumsuz gibi görü-nen bu tabloya karşın ikincisi gerçekleşen kong-renin sektörde iletişimi artırarak ortak sorunla-rın belirlenmesi ve çözüm önerilerinin oluşturul-ması yönünde önemli katkısı olduğu vurgulandı.Konuşmacılar, kongrenin geliştirilerek devam et-mesini istediler.

Panel Yöneticisi MMO Genel Sekreteri Ali EkberÇAKAR, "İlk kongrede teknik eleman eğitimi ve eğitil-miş personel gereksinimi tüm ilgililerin katılımı ile tar-tışılmıştı: İkinci kongrenin yürütme kurulu bu kez sek-törde üretim ve hizmetin kalitesinin arttırılması amacıy-la tasarımcı, imalatçı, uygulayıcı ve kullanıcı ilişkileri-ni irdelemeyi hedeflemiştir. Bu nedenle bugün sektörtemsilcileri, sektörde örgütlü derneklerin temsilcileri,üniversitelerimizin ilgili öğretim üyeleri ve sektördenhizmet alan kuruluş temsilcilerinin buluşması sağlandı."dedi.

İlk konuşmacı sektörden hizmet alan firmaları tem-silen Hidromek firmasından Hasan Basri BOZKURT

sanayiinin ne türden elemana ihtiyacı olduğunu anlat-mak amacıyla özetle şunları söyledi;

HP sistemlerin gerek sanayide gerek günlük yaşamı-mızda ne kadar önemli yer işgal ettiği bu sistemleri kul-lanan yan sanayi dallarını belirtmekle daha iyi anlaşıla-bilir. Bunlar sırasıyla, iş, inşaat ekipmanları

makinaları, ziraat ekipmanları, takım tezgahlan sa-nayii, madencilik ve maden makinaları sanayi, ticariaraçlar, uçak, savunma, plastik, denizcilik, maden maki-naları sanayi ve her türlü montaj süreçleri. Özellikle gü-nümüzde üretilen modern iş ve inşaat makinaları hidro-lik tahrik ve kontrol sistemleri ile mekatroniği en yoğuniçeren sanayi ürünlerinin başında gelmektedir. Destekfaaliyeti ile uğraşan firmaların Hidrolik Pnömatik ala-nında teknik eğitim almış personel istihdam etmelerigerekmektedir. İstihdam ihtiyacı tasarımda lisans ya dayüksek lisans diplomalı mühendis, üretimde tekniker veya teknisyen, satış sonrasında ise mühendis ve teknis-yen olarak belirtilebilir.

En basitten karmaşığa sıralamak gerekirse kompo-nentlerin çalışma prensiplerini bilmek, nerede ne amaç-la, nasıl kullanıldıkları, montaj ve devreye almak yön-temlerini bilmek, mevcut sistemleri iyileştirmek ve ge-liştirebilmek, yeni ürün ve sistemlerin tasarım ve üreti-mini yapabilmek şeklinde özetlenebilir.

Ülkemizde bu beklentileri tamamen karşılayabile-cek teknik personel arz sayısı yeterli değildir. Firmalarsorunu firma bünyesinde hizmet içi eğitim programlanuygulayarak, ya da bu hizmeti; firma dışından teminederek kısmen çözmüştür.

Bakanlık ve dünya bankasının ortak yürüttüğü yay-gın mesleki eğitim projesi kapsamında ikisi Ankara'daolmak üzere 10 adet çıraklık eğitim merkezinin Hidro-lik Pnömatik eğitim seti sağladığı ve laboratuvar kurdu-ğu öğrenilmiştir. Ancak bu merkezlerden verimli fayda-lanılamamaktadır. Esas çözüm ülkemiz eğitim program-larının objektif incelemeyle eleştiriye tabii tutulmasın-dan geçmektedir. Üniversitelerde yüksek lisans ve li-sans seviyesinde tam donanımlı bir eğitim kurumunarastlanmamıştır. MYO'larda Hidrolik Pnömatik prog-ramlarının hiç açılmamış olduğu, (beş teknik okul ha-riç) görülmektedir.


Orta öğretimde yönlendirme sisteminin bulunma-ması nedeniyle yüksek öğrenim kurumlan önünde yığıl-ma devam etmektedir. Ancak bu yıl Milli Eğitim Bakan-lığı devrim niteliğindeki bir kararla teknik liselerdenMYO'lara sınavsız geçme uygulamasını başlatmıştır."

Panelde sektör temsilcisi Fatih ÖZCAN, kongre veserginin gelişerek büyüyeceğine inancının tam olduğu-nu belirterek başladığı konuşmasında Hidrolik Pnöma-tik sektöründe tarihsel gelişmeyi özetledi. 1960-2000yılı arasındaki 40 yıllık süreçte hurda malzemelerin kul-lanıldığı basit preslerden mobil uygulamaların gerektir-diği çok temel elemanların temin edildiği bir dönemegeçildiğini, 1970'lerden sonra yaşanılan "ithal ikameci"dönemde yerli üretim konusunda adımlar atıldığını be-lirtti. Bu dönemden sonra hidrolik güç üniteleri üretil-meye başlandığını belirten ÖZCAN özetle şunları söy-ledi;

"Son 20 yılda ise sektörde insanların daha iyi yetiş-tiğini görmekteyiz. Bugün belki üretim çeşidi artma-mıştır. Ama komple sistem çözümleri önerebilen firma-lar vardır. Bu sistemlerin burada tasarlanması ve imaledilmesi, satış sonrası servis desteği konusunda bugüniyi bir noktada olduğumuzu söyleyebiliriz. Ancak yeter-li değildir. Öncelikle yetişmiş mühendis konusunda ih-tiyaç vardır. Bir - iki üniversite bu konuyu ele almalı vebir araştırma enstitüsü oluşturmalıdır."

Sektörde örgütlü derneği Akışkan Gücü Derneğinitemsilen panele katılan Semih KUMBASAR ise, yarat-tığı ortak platform ve işbirliği nedeniyle Makina Mü-hendisleri Odasına teşekkür ederek başladığı konuşma-sında özetle şunları vurguladı;

"Akışkan Gücü Derneği güçlü bir mesleki örgüt. So-runları birlikte tartıştığımız, kalıcı ürünler çıkartma ça-bası içinde olduğumuz, sektörde bu alanın bilimsel bo-yutunu tamamlamaya çalışan, başta üniversiteler olmaküzere tüm mühendislik disiplinleriyle işbirliği içindeolan bir kuruluş adına konuşuyorum. Bu tabi çok ciddibir sorumluluk yüklüyor. Yaklaşık 20 yıldır bu sektörüniçimdeyim. Geriye baktığımızda ciddi bir başarı görü-yorum, çünkü buraya el yordamıyla geldik. Bunu geliş-tirmek ve el yordamından kurtarma çabası içinde olmakbüyük başarı. Bugüne kadar geldiğimiz noktada eskiyöntemlerle çağdaş dünyada yer alamayacağımızı görü-yoruz ve bunun tedbirlerini almak üzere burada bulunu-yoruz.

Ortak sorunlarla yaşıyoruz. Bu sektörde bir işbirliğive uyum olmazsa, üniversitelerle bilimsel yaklaşımlaharmanlanmazsa ileri noktalara gelemeyiz. HidrolikPnömatiğe otomasyonu da katmak zorundayız. Bizimsorunlarımızın çözümünün ancak çeşitli disiplinler ara-sındaki işbirliğinden geçtiğini bir kez daha tespit etmekgerekiyor. Çağdaş teknoloji ve bilgiyi kullanan, zamanıdeğerlendiren, firmalara bilimsel destek veren üniversi-telere ihtiyacımız var. Çok güçlü bir eğitim, bu eğitimin

çok iyi koordine edilmesi, eğitimin firmaların ihtiyaçla-rından kaynaklanması, ihtiyaçların önünü açması, araş-tırmalarla ışık tutması ve bunu koordine edecek bir ku-rulla yönlendirici olması gerekmektedir.

Bizlerin iki tür ihtiyacı var. 1. üretilen makinalarınamacına uygun, verimli kullanılmasını, bakımını veonarımını sağlayacak, teknik kadro 2. makinaların di-zaynını yapacak Hidrolik Pnömatik tekniğinin dünyaçapında geldiği noktada kazanimlarını aktaracak gelişti-recek bir nokta. Bizler mutlaka bilimi ve teknolojiyikendi ülkemizde yaratmak, ihtiyaçlarımıza göre yönlen-dirmek, üniversitelerle işbirliğini sağlam bir şekildekurmak zorundayız. Bunu artık kurumsal bir yapıya dö-nüştürmemiz lazım. Bu kongre bence önümüzdekikongreye kadar sürecek bir görevi bu anlamda vermeli-dir. Bu amaçla TMMOB, TÜRKAK, nezdinde oluşturu-lacak saygın bir kurulla sektör önce disipline edilmeli,sektörün sorunlarını sistematik bir şekilde ele almalı,makine imalatçılarını, teknoloji ile buluşturmalıdır."

TÜRKAK temsilcisi olarak konuşan Gökhan BİR-BİL ise konuşmasında özetle şunları söyledi;

"4 Kasım 1999'da 4457 sayılı kanunla kurulanTÜRKAK; ülkemizde bulunan ve teknik düzenlemelerekonu olan ürün güvenliği, kalite, deney, muayene vebelgelendirme çalışmaları yapan laboratuar ve belgelen-dirme kuruluşlarının yeterliliklerini tescil etmek veuluslararası geçerliliklerini sağlamakla görevlidir. Veri-len hizmet dört temel başlık altında toplanmıştır;

1 İlgili Avrupa standardı EN 45001 standardınagöre yapılanmış ve hizmet veren "ürün belgelendirmekuruluşlarının" akreditasyonudur. Ayrıca bu işlem dahi-linde EN 45004 muayene kuruluşlarını akredile eder.

2 Sistem belgelendirmesi yapan kuruluşların akredi-tasyonudur. Bu kuruluşlar EN 45012'ye göre yapılandı-rılmış kuruluşlardır. Bu kuruluşlar çevre ve kalite yöne-tim sistemleri konusunda belgelendirme yapmaktadır-lar.

3 Test ve kalibrasyon laboratuarları EN 45001 stan-dardına göre hizmet vermektedirler. TBT (TicaretteTeknik Engeller) anlaşması dahilinde dünya genelindeyapılan standartların bir harmonizasyonunu öngörmüş-tür ve bu doğrultuda EN standartları da ilgili ISO komi-telerinde değerlendirilerek ISO standartlarına dönüştü-rülmeye başlanmıştır. Bunun nedeni bu standartların sa-dece Avrupa'da değil bütün dünyada aynı hizmeti verenkuruluşların aynı standartlara göre yapılanmasını sağla-maktır. Amacı ise, bunu sadece ürün olarak değil perso-nel olarak da düşünelim, aynı standarda uygun olarakyapılanmış kuruluşların belgelendirdikleri ürünler ya dapersonellerin globalleşen bu ekonomide serbest dolaşı-mının sağlanmasıdır.

4 Son olarak da 45013 standardına göre yapılanmışpersonel belgelendirmesi yapan kuruluşların akreditas-yonu ile ilgili faaliyetleri yapmaktadır.

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralık 2001 11

Fakat akreditasyon bir sistem belgelendirmesi değil,bir süreçtir. Bu en iyi şartlarda, 4 aydan başlayıp bir yı-la kadar da uzayabilen bir faaliyettir. TÜRKAK oalarkamacımız önümüzdeki yılın ilk çeyreğinde bu akredi-tasyonları sonuçlandırıp Avrupa Akreditasyon Birliğineüyeliktir. Üyeliği takiben bu birliğe üye ülkelerin akre-ditasyon kuruluşları ile burada belirttiğimiz çok taraflıanlaşmaları yapmak ve EA'ya üye olduktan sonra dün-ya genelindeki birliklerle de entegre olarak aynı düzey-de hizmet verdiğimizi kanıtlamak ve dünyanın her ye-rinde aynı şartlar altında kabul görmesini sağlamaktır."

Meslek Yüksek Okullarını (MYO) temsilen panelekatılan konuşmacı Yrd. Doç. Dr. Rıza GÜRBÜZ, 1985yılından beri MYO'larda görev yaptığını belirtereközetle şunları söyledi:

"Meslek Yüksek Okulları fazla tanınmayan, öğren-cilerin zorla geldikleri okullardır ama bu okullar olma-dan Türk sanayisi gelişemez. Bu okullar üniversitelerebağlıdır. Ülkemizde 430 tane meslek

MYO, 253 program var. Örgün eğitimdeki oranımız% 17'dir. ABD'de bu oran % 45'dir, % 55'i de lisanstır.Tabi bunlar da gelişigüzel açılan okullar olduğu için430 okul içerisinde 31 tanesi için 200 milyon dolarlıkbir kaynak kullanıldı. 1984 -97 arasında 24 programıçok güzel şekilde İngiliz, ABD'li ve Türk uzmanlarcageliştirildi. Atölyeleri son derece moderndir. Bunun dı-şındaki okullar için aynı şeyi söyleyemiyorum. Belkibir 10-15 tanesi kendi imkanları ile gelişim sağlamışolabilirler. MYO'larda Hidrolik Pnömatik eğitimi veri-lenler kontrol sistemleri teknolojisi ve makina progra-mıdır.

MYO mezunları mühendislerle işçiler arasında araköprü elemanlarıdır ve çok önemlidir Türkiye gelecek-te bu okullara çok önem vermek zorundadır. Her yerdemühendis çalıştıramazsınız. Gerekli teknikeri yetiştire-mezseniz mühendisi tekniker gibi kullanmak zorundakalırsınız. Mesleki ve teknik eğitimde kalite güvencesistemi, akreditasyon, ve değerlendirme olimpiyat hal-kaları gibi halkalardır.

KGS (Kalite Güvence Sistemi) dediğimizde akredi-tasyon yapacak kurumun veya ürünün yeterliliğini enalt düzeyde sağlayıp sağlamadığını denetleyecek bir bi-rim akla gelir. Akreditasyon ise yeterliliğin onayıdır. Enalt düzeyi belirtir, üst sınırlaması yoktur. Akreditasyo-nun amacı; kalitenin güvence altına alınması, ürününhizmetlerin yeterli olup olmadığının teyididir.

Türkiye de akreditasyon için dünya standartlarındabir yapı yok ancak YÖK eğitim fakülteleri için bir çalış-ma yapıyor. TMMOB 35. genel kurulunda konuyu gün-demine aldı. KALDER ve TÜRKAK çalışıyor TSE çe-şitli standartlar hazırlıyor ve AKDER de çok güzel ça-lışmalar yapıyor."

ODTÜ Makine Mühendisliği Bölümünden Prof Dr.Bülent PLATİN ise ülkemizdeki üniversitelerde hidro-lik - pnömatik ve mekatronik mühendisliği eğitiminin

bir resmini çekmek istediğini belirterek başladığı ko-nuşmasında özetle şunları söyledi;

"Hidrolik Pnömatiğin kontrol ve mekatronik alanla-rından ayrı düşünülemeyeceği görüşündeyim. Ülkemiz-de mühendislik eğitimi veren fakültelerde hidrolik, pnö-matik, kontrol ve mekatronik eğitimi programlarınınnasıl yer aldıklarını ve yoğunluklarını saptamak ama-cıyla bir araştırma sonuçlarını birlikte inceleyelim. Buresme bakarak somut öneriler getirmek mümkün olabi-lir.

Hidrolik Pnömatik alanında yaptığımız araştırmayı74 mühendislik fakültesinin dekanları ile doğrudan ile-tişim kurarak, gerçekleştirdik. 40'a yakını Makina Mü-hendisliği Bölümü veya Fakültesidir. Geri kalanda ma-kine mühendisliği yok. Gelen yanıt sayısı 24'tür. Yanıt-lar derlendi ve ortaya çıkan tabloda gördük ki HidrolikPnömatik alanında program yok.

Kontrol alanındaki lisans programları yok denecekkadar az. Mekatronikte bir iki ders var. 24'ün yansındakontrol alanında ders yok. Çok enteresandır. Anılan 4alanda da hem lisans hem lisansüstü program açılması-na karşın yeterli sayıda değildir. Ders açan çoğu bölüm-lerimizde ise bu alanla ilgili yalnızca bir öğretim üyesivardır.

Bu noktada önerilerimi şöyle sıralayabilirim;1. Mühendislik eğitimi veren tüm fakültelerimizin

makina mühendisliği, elektronik, bilgisayar havacılıkve kimya mühendisliği gibi bölümlerde kontrol alanın-da en az biri zorunlu olmak üzere dersler bulunmalıdır.

2. Müh eğitimi veren tüm fakültelerimizin özelliklelisans programlarında HP, mekatronik alanında en azın-dan teknik seçmeli ders olmalıdır.

3. mühendislik fakültesi ve ilgili bölümleri misyon-larını somut bir şekilde tanımlamalı, hidrolik, kontrol.mekatronik alanları kendilerinin öncelikli alanları mıdeğil mi bunu topluma (öğrenci adaylarına, devlete,meslek kuruluşlarına) deklare etmelidir.

Panel yöneticisi Ali Ekber ÇAKAR Hidrolik pnö-matik sektöründe ürün ve hizmet üretiminde kaliteninarttırılması hedefine yönelik gereksinim duyulan yetiş-miş teknik insan gücünün sürekli eğitimin gerçekleşti-rilmesi ve belgelendirilmesini sağlamak amacıyla Ma-kina Mühendisleri Odası, Akışkan Gücü Derneği. Üni-versitelerin, ilgili Meslek Odalarının ve sektörle ilgilidiğer derneklerin katılımıyla çalışma grubu oluşturul-ması gerektiğini bu konunun sonuç bildigesinde mutla-ka ifade edilmesi gerektiğini söyledi. ÇAKAR; Mühen-dislik ve teknik eleman eğitim kalitesinin yükseltilmesive eğitim kurumlarının performansının belirlenmesiiçin "eğitimde akreditasyon" gerçekleştirilmesi hidrolikve pnömatik derslerinin makina mühendisliği eğitim -öğretim programlarında zorunlu ders olarak yer almasıyönünde Makina Mühendisleri Odası olarak yapılacakçalışmalara destek vereceklerini bir kez daha vurgula-dıklarını söyledi.


MMO'dan

TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASIII. ULUSAL HİDROLİK PNÖMATİK

KONGRESİ SONUÇ BİLDİRGESİ(8-11 Kasım 2001 / İzmir)

II. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ülke-

mizde kurumsallaşma yönünde hızla ilerleyen

özelliği ile 8-11 Kasım 2001 tarihleri arasında

Makina Mühendisleri Odası adına İzmir ve İstan-

bul Şubeleri yürütücülüğünde İzmir'de Efes Con-

vention Center'da gerçekleştirilmiştir.

Kongre 28 kurum ve kuruluş tarafından des-

teklenmiş, kongre boyunca iki ayrı salonda top-

lam 18 oturumda 36 adet bildiri sunulmuştur.

Kongre süresince 2 panel, 1 forum, 1 sabah

toplantısı, 6 atölye çalışması gerçekleştirilmiştir.

Kongre boyunca düzenlenen sergiye sektörde

ürün ve hizmet üreten 59 kuruluş katılmıştır.

Kongre: 613 kayıtlı delege olmak üzere, top-

lam 1000'i aşkın mühendis, teknik eleman, üni-

versite ve meslek lisesi öğrencisi tarafından izle-

miş, sergi 2000'i aşkın kişi tarafından ziyaret

edilmiştir.

Oturumlarda hidrolik pnömatik alanında bi-

limsel ve teknik çalışmaların AR-GE kapsamında

sektörde yapılan çalışmaların tanıtıldığı, sektörel

yenilik, bilgi ve deneyimlerin paylaşıldığı özgün

bildiriler sunulmuştur.

Panellerde ise ülkemiz ve dünya gündeminde

önemli bir yer tutan başta "Hidrolik Pnömatik

Sektöründe Tasarımcı, İmalatçı, Uygulayıcı ve

Kullanıcı İlişkileri Hizmet ve Personel Akreditas-

yonu" ile "Hidrolik pnömatik sektöründe üretim,

ithalat ve ihracatın sorgulanması, denetimi ve

standardizasyonu" konuları tüm ayrıntıları ile il-

gili Bakanlık, Oda, Dernek, Üniversite ve sektör

temsilcilerince tartışılmış, görüş, öneriler üretil-

miş ve paylaşılmıştır.

Kongrede sabah toplantısında ise Oda, Üni-

versite, Sanayi ve Sektör Derneklerinin işbirliği-

nin geliştirilmesi konusu; Kongre Düzenleme.

Yürütme, Danışmanlar Kurulu Üyeleri ve Otu-

rum Başkanlarının katılımıyla ele alınarak sonun

çözüm önerileri üretilmiştir.

Kongrede 6 farklı konuda atölye çalışması

gerçekleştirilmiştir. "Hidrolik sistemlerde bağlan-

tı tekniği", "Sekonder kontrol". "Geri beslemesiz

oransal elektronik kontrol" "Elektro hidrolik hid-

rostatik direksiyon sistemleri". "Yağ servisi ile iş-

letmelerde maliyetlerin düşürülmesi". "Değişken

deplasmanlı pompalar ve regülasyon sistemleri"

konuları yurt içi ve yurt dışından gelen uzmanlar

tarafından sunulmuş ve yoğun ilgi görmüştür.

Dört gün boyunca paylaşma ve dayanışma ze-

minlerinin geliştirildiği, sosyal, kültürel etkinlik-

lerle de renklendirilen kongre sonucunda aşağıda-

ki konuların kamuoyuna sunulması karar altına

alınmıştır.

1. Hidrolik - pnömatik sektöründe dil birliğinin

oluşturulması amacıyla ilk kongrede alman

karar doğrultusunda iki yıl süren çalışmalar

sonucunda hazırlıkları tamamlanan ve taslak

olarak basımı gerçekleştirilen "Hidrolik Pnö-

matik İngilizce Türkçe Sözlük", delegelerin

görüş ve önerileri alınarak sonuçlandırılmalı-

dır.

2. Yine ilk kongrede alınan karar doğrultusunda

"Hidrolik" - "Pnömatik" Devre Elemanları ve

Uygulama Teknikleri konularında iki kitap ya-

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım-Aralık 2001 13

yın dünyasına kazandırılmıştır. Bu anlayışın

devam ettirilerek hidrolik pnömatik alanında

Türkçe teknik yayın ve dokümantasyon kazan-

dırılmasında süreklilik sağlanmalıdır.

3. Hidrolik pnömatik sektöründe ürün ve hizmet

üretiminde kalitenin arttırılması hedefine yö-

nelik gereksinim duyulan yetişmiş teknik in-

san gücünün sürekli eğitimin gerçekleştirilme-

si ve belgelendirilmesini sağlamak amacıyla

Makine Mühendisleri Odası, Akışkan Gücü

Derneği, Üniversitelerin, ilgili Meslek Odala-

rının ve sektörle ilgili diğer derneklerin katılı-

mıyla çalışma grubu oluşturulmalıdır. Mühen-

dislik ve teknik eleman eğitim kalitesinin yük-

seltilmesi ve eğitim kurumlarının performan-

sının belirlenmesi için "eğitimde akreditas-

yon" gerçekleştirilmelidir. Hidrolik ve pnöma-

tik dersleri makina mühendisliği eğitim - öğre-

tim programlarında zorunlu ders olarak yer al-

malıdır.

4. Hidrolik pnömatik sektörünün ürün ve hizmet

üretiminde yerli üretimin ulusal ve uluslar ara-

sı rekabet ortamında etkinliğinin arttırılması

için AR-GE ve yüksek teknolojiye yönelik ya-

tırımlara destek verilmesi, kamu yatırımların-

da yerli ürün alımının teşviki ulusal politika

haline getirilmelidir. Siyasal iktidarlar bu anla-

yışın yaşama geçirilmesi yönünde ilgili kamu

kurum ve kuruluşları arasındaki eşgüdümü

sağlamalıdır.

5. Sektörel envanter çalışması Akışkan Gücü Der-

neği tarafından ivedilikle gerçekleştirilmelidir.

Sektörde yer alan firma ve kuruluşlar bu alan-

daki tüm çalışmalara destek vermeli, katkı ve

katılımda bulunmalıdırlar. Birinci kongrede

başlatılan "birlikte üretme geleneği" arttırıla-

rak sürdürülmelidir.

6. Standartların anlam taşıması ve uygulamada

yerleşmesi için önce müşteri ve son kullanıcı-

ların "kalite", "eğitim" ve "satış sonrası teknik

hizmet desteği", "maliyet kalite ilişkisi" konu-

larında ciddi ve organize biçimde bilgilendiril-

mesi, sektördeki tüm firmaların bu bilgilendir-

me, bilinçlendirme çalışmalarına aktif biçimde

katılmaları gerekmektedir. Kamu kurum ve

kuruluşları mevzuat ve altyapı oluşturmakta,

katılımcılık zeminlerini yaratmakta zorlan-

maktadır. Sektör üyelerinin örgütlü olarak bu

kuruluşlara bilgi vermeleri, sektörün özellikle-

rini, stratejik önemini, ihracat ve teknolojik

gelişmeye katkılarını, endüstrisi gelişmiş ülke-

lerdeki uygulamaları anlatmalarını, taleplerini

sağlam gerekçelere dayandırarak çalışmalara

aktif biçimde katılmaları gerekmektedir. Sek-

törle ilgili düzenlemelerin öncüsü sektörün

kendisi olmalıdır.

7. 11 Temmuz 2001 tarihinde Resmi Gazetede ya-

yınlanan ve 11 Ocak 2002 tarihinde yürürlüğe

girecek olan 4703 sayılı "Ürünlere ilişkin tek-

nik mevzuatın hazırlanması uygulanmasına

dair kanun kapsamında ilgili bakanlıkların ve

kamu kurumlarının koordinasyonunda sanayi-

nin, üniversitelerin, meslek odalarının, konuy-

la ilgili sektör derneklerinin görüş ve önerileri

alınarak katılımcılık anlayışıyla uyumlaştırma

sürecinin ülkemiz nesnel gerçeklerine uygun

gelişimi sağlanmalıdır. Yerli üreticilerin bu ko-

nularda ivedilikle bilgilendirilmesi ve destek-

lenmesi gerekmektedir. Bunun için Sanayi ve

Ticaret Bakanlığı başta olmak üzere, Bakanlı-

ğa bağlı kuruluşların; KOBİ'lerin bu yöndeki

isteklerine yanıt verecek koşulları yaratması

gerekmektedir.

II. Ulusal Hidrolik Pnömatik Kongresi ve Ser-

gisinin niteliği ve niceliğiyle "çağdaş, demokra-

tik, sanayileşen, üreten bir Türkiye" yaratılması

sürecine katkıda bulunacağı inancı ile yukarıdaki

isteklerimizin yaşama geçirilmesinin takipçisi

olacağımızı bildiririz.


ISKAV'dan

ISKAV-TÜV İŞBİRLİĞİ

ISKAV, ürünlerin onaylanmış test ve uygunluk değerlendirmesini yaparakCE yolunda firmalara destek verecek

TÜV-Product Service (TPS) ile ISKAV, Türki-

ye'de "CE belgelendirmesi" konusunda yapacak-

ları işbirliği çalışmasının hazırlıklarını son nokta-

ya getirmiştir. Hazırlanan protokol, yeni yılın ilk

haftası içinde imzalanacaktır. ISKAV, CE belge-

lendirmesine TÜV ile birlikte başlayacak, anlaş-

ma çerçevesinde TÜV, ISKAV'ın elemanlarını

testlerin yürütülmesi hususunda Almanya'da eği-

tecektir. Eğitim sırasında elemanlara ilgili testler

için gerekli laboratuar ve test cihazlarına ait bilgi-

ler verilecektir. Bu bilgilerle bu elemanlar Türki-

ye'de CE belgelendirmesi yapabilecek laboratuar-

ların seçilmesi ve kurulmasına katkıda buluna-

caklardır. Bu süreç içinde Türk firmalarının test

için ödeyeceği maliyetlerinin düşürülmesi sağla-

nacaktır.

Bilindiği gibi CE İşareti, üzerine iliştirildiği

ürünün Avrupa Birliği direktiflerine uygun oldu-

ğunu ve gerekli bütün uygunluk değerlendirme

faaliyetlerinden geçtiğini gösteren bir birlik işare-

tidir. CE İşareti, ürünlerde kullanılan farklı uy-

gunluk işaretleri yerine, ürünlerin tüm ulusal dü-

zenlemelerin yerini alan AB direktiflerine uygun

olduğunu belirten tek tip AB işaretidir.

Farklı teknik düzenlemeler, ürün standartları

ve test prosedürleri Avrupa Birliği'ne üye ülkeler

arasında ticari engellerin oluşmasına neden ol-

muştu. Sonuçta üye ülkelerin ulusal düzenlemele-

rini uyumlaştırılması doğrultusunda CE Uygun-

luk İşareti kullanılmaktadır. Böylece üreticiler

farklı pazarlar için ürünlerini şekillendirmek zo-

runda kalmamakta ve CE İşareti bulunan ürünle-

ri, AB ve EFTA ülkelerinden standartlarla ilgili

yasal gerekçelerle geri çevrilmemektedir.

Türkiye'de uyumlaştırma süreci devam eden

teknik mevzuatın etkin bir şekilde uygulanabil-

mesi için gerekli hukuki alt yapıyı temin etmek

üzere, ilgili kamu kuruluşlarının katılımı ile Dış

Ticaret Müsteşarlığı tarafından hazırlanan "Ürün-

lere İlişkin Teknik Mevzuatın Hazırlanması ve

Uygulanmasına Dair Kanun", kısa adıyla Çerçeve

Kanun, 11 Temmuz 2001 tarihli ve 24459 sayılı

Resmi Gazete'de yayımlanmış olup, 11 Ocak

2002 tarihinden itibaren yürürlüğe girmektedir.

Ayrıca, AB tarafından Türkiye için hazırlanan

Katılım Ortaklığı Belgesinde, teknik mevzuat

uyumu kısa vadeli öncelikler arasında sayılmakta

ve uyumun tamamlanması için tanınan süre

1.1.2002'de sona ermektedir.

Türkiye'de iç piyasaya arz edilecek ürünler ve

ithal edilecek ürünler için CE İşareti uygulaması,

1.1.2002 tarihinden itibaren zorunludur.

Örneğin bir klima cihazı ve bu ürüne girdi sağ-

layan ürünleri üreten Türk firmaları 1.1.2002'den

sonra CE İşareti olmayan ürünlerini iç pazarda sa-

tamayacak, klima cihazı ithal eden bir Türk fir-

ması da CE İşareti olmayan bir ürünü iç pazara

sokamayacaktır.

Diğer taraftan, Çerçeve Kanun'un uygulama

usul ve esaslarını belirleyen beş adet yönetmelik

taslağının, Bakanlar Kurulu'nca onaylanması bek-

lenmektedir. Söz konusu yönetmeliklerin yayın-

lanmasını takiben ilgili kamu kurumları kendi so-

rumluluklarında bulunan alanlarda yasal düzenle-

meleri yürürlüğe koyabilecek ve uygulamaya ge-

çilmesi için gereken önlemleri alabilecektir.

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım-Aralık 2001 • 15

ISKAV ile TÜV, Şubat ayında İstanbul'da bir

tanıtım toplantısı yapacaktır. Toplantıya katılan

sektör firmalarına, ürünlerine CE İşareti iliştiril-

mesinde gerekli olan temel gereklere uygunluğu

tespit etmek için talep edilen test ve uygunluk kri-

terleri ile uygunluk değerlendirme prosedürleri

hakkında bilgi verilecektir. Daha sonra bu konuda

sektöre sunulan hizmetler tanıtılacak ve sektör

temsilcilerinin görüş ve istekleri soru-cevap şek-

linde değerlendirilecektir.

CE İşareti taşıması zorunlu olan ürün ve sis-

temlere ilişkin direktifler şunlardır:

LVD Alçak gerilim donanımları

(elekt. Cin.) Ref.73/23/EEC

Basit basınçlı kaplar Ref.87/404/EEC

Oyuncaklar Rcf.88/378/ERC

İnşaat malzemeleri Ref.89/106/EEC

EMC Eleklromagnctik uyumluluk Ref.89/336/EEC

Makina emniyeti Ref.89/392/EEC

Kişisel korunma ekipmanları Ref.89/686/EEC

Otomatik olmayan ölçme cihazları Re!'.90/384/EEC

Aktif yerleştirilebilen tıbbi cihazlar Ref.90/385/EEC

Gaz yakan cihazlar Ref.90/396/EEC

Sıcak su kazanları için verimlilikgerekleri Ref.92/42/EEC

Sivil amaçlı kullanım için patlayıcılar Ref.93/15/EEC

Tıbbi cihazlar (genel) Ref.93/42/EEC

Potansiyel patlayıcı atmosferler için

koruyucu ekipmanlar Ref.94/9/EEC

Dinlence-eğlence amaçlı gemi-tekne Ref.94/25/EEC

Asansörler Re('.95/I6/EEC

Soğutucu-dondurucu cihazlar Ref.96/57/EEC

Basınç ekipmanları Ref.97/23/EEC

Telekomünikasyon terminal donanımı Ref.98/13/EEC

Tıbbi cihazlar-in vitro diagnostic Ref.98/79/EEC

Radyo ve telekomünikasyonterminal donanımı Ref.99/5/EEC

ISKAV"in çalışmaları; Isıtma, Soğutma, Hava-

landırma ve İzolasyon sahasında faaliyet gösteren

üyelerinin ihtiyaçlarını karşılama yaklaşımının

yanında, diğer sahalarda faaliyet gösteren firma

taleplerinin de karşılanmasını hedef almaktadır.

ISKAV'ın, başlattığı bu hizmet çalışması ile

ülkemizin acil olarak ihtiyacı olan CE belgelen-

dirme işlemlerini, kısa zamanda ve en ekonomik

fiyatlar ile temin edeceğine inanıyoruz.

Bedi KORUN

ISKAV Yönetim Kurulu Başkanı


Makale

ISI YALITIMI VE KALORİFER TESİSATI

STANDARTLARI ÜZERİNE GÖRÜŞLER

Alpin Kemal DAĞSÖZ - Kemal Gani BAYRAKTAR - Hüseyin H. ÜNVEREN

ÖZETÜlkemizde son olarak 1999'dan beri enerji

krizi yaşanmaktadır. Yerli kaynaklı enerji üretimi-mizin tüketimi karşılama oram ise %30 olup2020'de %25'e düşeceği saptanmıştır. 1999 veri-lerine göre enerji tüketimi dağılımı %37 sanayi,%32 konut, %23 ulaşım, %5 tarım, %3 diğer sek-törlerinde olmuştur. 1999'da sadece elektrik dışalımına 1,525 milyar dolar ödenmiş olup, petrolile doğal gaz için de yaklaşık 6 milyar dolar gide-rimiz vardır.

Yukarıdaki tablo enerji tasarrufunun öneminiortaya koymaktadır. Konutlardaki enerji sarfının%80'i ısıtma gayesiyle harcanması yanında sana-yide lojmanların, sosyal tesislerin ve idare binala-rının ısıtılmaları da göz önüne alındığında ısı ya-lıtımı ile kalorifer tesisatı standartlarının önemiortaya çıkmaktadır. Yenileştirilen Nisan 1999 ta-rihli TS 825 "Binalarda Isı Yalıtım Kuralları"isimli standart Mart 1988 tarihli standarda naza-ran büyük yenilikler getirmesine rağmen yeterliolduğu söylenemez. Almanya'da ilgili standardada her üç senede biriyileştirme yapıldığıgibi ülkemizde deTS 825 standardı kı-sa sürelerle iyileştir-melidir. Yeni haliylebile çoğu Avrupa ül-kelerinden %40-60civarında daha fazlaenerji kaybı söz ko-nusudur. TS 2164"Kalorifer TesisatıProjelendirme Ku-ralları" isimli stan-dart Ekim 1983 ta-

Alpin Kemal DAĞSÖZProf. Dr. Alpin Kemal Dağsöz 30.04.1930 'da Antalya 'da doğdu.Antalya Dumlupınar İlkokulu, Niğde Ortaokulu, Adana Erkek Lise-sini ve 1958 'de İ.T.Ü. Makina Fakültesini bitirdi. 1969"da Dr. Müh.1971 'de Doçent ve 1976 'da Profesör oldu. 2X kitabı yabancı dilde37 makale ve raporu, Türkçe 92 makalesi yayınlandı. 114 konferansve radyo konuşması var. İleri İsı Geçişi, Sıcaklık Ölçmeleri, ProsesTekniği, Sanayide Isı Ekonomisi, Güneş Enerjisi, fsı Pompaları, İsıUygulamaları, Isı Geçişinde Özel Konular, Doğalgaz ve Waermc-vvirtsehaft in der Industrie derslerinin verilmesini önerdi ve ilk defaverdi. Isı Mühendisliği Bölümünün kurulması için çaba gösteriliyor.Et ve Balik Kurumu, Darmslad TH. Belford I UT, Fahr AG, Instilutflir Landwirdschat, Braunschvveig, Hartmaıın Braun firmalarında kı-sa, Brown Boveri ile Daimler Benz firmalarında uzun süre misafiraraştırmacı profesör olarak çalıştı. Deneysel araştırmacı profesör ola-rak çalıştı. Deneysel araştırma ve geliştirme çalışmalarındaki kısıtla-malar sebebiyle kendisini ısı tekniği dalında boşluk bulunan konular-da kitap ve makale yazmaya adadı. 9 Ağustos 1972 'de yazdığı ma-kalede ilk defa yalıtımın önemi ve hava kirliliğini vurguladı.

rihli olup ısıtma devrelerinde kullanılan yeni tek-nolojilerden çok geride kalmıştır. Ayrıca her ikistandart arasında da aykırılıklar bulunmaktadır.Her iki standardın iyileştirilmesi ve yenileştiril-mesi ile %40'ları aşan enerji tasarrufu sağlanma-sı söz konusudur.

Yapılarda enerji tasarrufunun sağlanması iseözellikle binalarda, ısı yalıtımı ve kalorifer tesisa-tı ile ilgili standartların içeriklerinin iyi olmaları-na bağlıdır. Ülkemizde bu konularda yürürlükleolan standartların yeterli oldukları söylenemez.Bu çalışmada her iki standart hakkında görüşlerayrı ayrı belirtilmiştir.

1. GİRİŞÜlkemizde yürürlükte olan "TS 825-Binalarda

Isı Yalıtımı Kuralları" standardı 29 Nisan 1998 ta-rihinde yürürlüğe girmiş, Bayındırlık ve İskanBakanlığı tarafından da 14 Haziran 1999 tarih ve23725 sayılı Resmi Gazete'de mecburi standarttebliği olarak yayınlanmıştır. Bu tebliğe göre 14Haziran 2000 tarihinden itibaren de mecburi uy-

gulama başlamıştır.Bu standardın ilki

ise 1979 tarihli olup20 yıl sonra yenileş-tirildiği anlaşılmak-tadır. Ayrıca Bayın-dırlık ve İskan Ba-kanlığı'nın 8 Mayıs2000 tarih ve 24043sayılı Resmi Gaze-te'de çıkan Isı Yalı-tım Yönetmeliği TS825'i tamamlayıcıniteliktedir.

Ülkemizde yürür-

TESISAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım-Aralık 2001 17

lükte olan kalorifer tesisatı ile ilgili standart iseEkim 1983 tarihli "TS 2164-Kalorifer TesisatıProjelendirme Kuralları"dır. Bu standardın da 18senelik olduğu anlaşılmaktadır.

2. TS 825-BİNALARDA ISI YALITIMIKURALLARI STANDARDI ÜZERİNEGÖRÜŞLER

2.1. Eskisine Nazaran Getirilen YeniliklerYenileştirilen TS 825 No'lu standart için özel-

likle Almanların DİN 4108'ünden yararlanılmışolup aşağıdaki yenilikleri getirmiştir.1- Türkiye DG (Derece-Gün) sayılarına göre il

merkezleri bazında 4 Derece Gün bölgesineayrılmıştır.

2- Binanın m2 döşeme alanı (veya m3 hacmi) ba-şına yıllık ısı kaybı 4 Derece Gün bölgesi içinbinanın A/V (dış yüzey/hacim) oranına görebelirlenmiştir. Daha evvel sınırlandırma yapıelemanlarının toplam ısı geçiş katsayılarınınsağlanması ile yeterli olmaktaydı.

3- 4 Derece Gün bölgesine göre tavsiye edilen dışduvar, pencere, tavan, döşeme için U toplamısı geçiş katsayıları verilmiştir. Oysa daha ev-vel ki standartta bu değerler sağlanması zorun-lu değerlerdi.

4- Binanın yıllık ısıt-ma enerjisi ihti-yacı sınır değer-leri ve ısıtmaenerjisi ihtiyacıhesabı geniş ola-rak verilmiş birörnekle de anlaşı-lır şekilde açık-lanmıştır.

5- Binalarda yapıe l e m a n l a r ı n ı nbuhar geçişinintahkiki ile sınıf-landırılması vehesaplama metot-ları etraflıca veril-miş örnek hesapyapılmıştır.

6- İç ve güneş ısı ka-

Kemal Gani BAYRAKTAR14.01.1972 'de İstanbul 'da doğdu. Merkez Eczacıbaşı İlkokulunu,Özel Doğuş Lisesini ve 1993 yılında İ.T.Ü. Makina Fakültesi Maki-na Mühendisliği Bölümünü bitirdi. 1995 yılında İ.T.Ü. Fen BilimleriEnstitüsü Makina Mühendisliği Bölümü Enerji Programında yükseklisans eğitimini tamamlayarak, aym programda doktora eğitiminebaşladı. Halen doktora eğitimine devam ederken, İzocam A.Ş.'de Ta-nıtım ve Tatbikat Hizmetleri Müdürü olarak Isı Geçişi ve Ekonomi-si, Enerji Tasarrufu üzerine çalışmalarını sürdürmektedir.

Hüseyin H. ÜNVEREN09.09.1961 tarihinde İstanbul Beşiktaş'da doğdu, 1983 Martta, İstan-bul Teknik Üniversitesi Makina Fakültesinden Makina Mühendisiolarak mezun oldu. Dokusan A.Ş. de 1,5 yıl Revizyon Mühendisiolarak, Süperteknik A.Ş. de kısa bir süre Satış Mühendisi olarak ça-lıştı. 1986 Şubatta çalışmaya başladığı DemirDökümde, Mamul Ge-liştirme Mühendisi olarak 3 yıl, pazarlama departmanında ısıtma vesu ısıtıcı cihazların pazarlaması konusunda şef, grup sorumlusu veÜrün Yöneticisi olarak 10 yıl, ardından Klima Ürün Yöneticisi ola-rak 1 yıl çalıştı. Nisan 2000 den bu yana, Teklam, halkla ilişkiler, özelpazarlama projelerinin yönetimi konularında "Reklam ve Ürün Yö-neticisi" olarak halen görev yapmaktadır. Toplam 15 yılda Isıtma, so-ğulma ve doğal konularında birçok yerel TV ve Radyo programınakatılmış ve sayısız yazılan yayınlanmıştır. TMMOB, TTMD ve DOSİDER üyesidir. Evli ve bir çocuk babasıdır.

zançları göz önüne alınarak, net ısı kaybı he-sap edilmektedir.

7- Birimlerde Watt kullanılmaya başlanmıştır.8- Hesaplarda gerekli aylık ortalama dış sıcaklık

ile güneş ışınım enerjisi değerleri, yapı ve ısıyalıtım malzemelerinin ısı iletim ve buhar di-füzyon direnç katsayıları, ısı taşının katsayıla-rı ve aylık sıcaklık ve güneş ışınım ortalamala-rı verilmiştir.

2.2. Deyim ve Yazılma HatalarıTS 825'in 2-1 bölümünde açıklanan yenilikle-

rine karşın bazı hataların gözden kaçtığı anlaşıl-maktadır.1- Deyim hataları yapılmış olup Alman DİN 4108

normu iyi anlaşılmadan çeviri yapılmasındanve ısı geçişi-ısı transferi-olayının iyi incelen-memesinden kaynaklandığı anlaşılmaktadır.Örneğin, U (K) toplam ısı geçiş katsayısı yerine;Isı geçirgenlik kat sayısı (0.2)

Isıl geçirgenlik kat sayısı (0.2)(4.1)Isıl geçirgenlik değeri (2.2)Toplam ısıl geçirgenlik değeri (3.1)Isı iletkenlik kat sayısı (3.2)Isı geçirme kat sayısı (EK6.23)Isı iletim kat sayısı (EKİ.C)

deyimlerinin kullanılmaları yeni kullananlara an-lama zorluğu çıkara-cağı gibi hesap hata-sı yapmalarına da se-bebiyet verecektir.Aynı şekilde l/U ilel/L yani toplam ısıgeçiş direnci ile ile-timle toplam ısı ge-çiş dirençlerinin ka-rıştırılmaları kaçınıl-maz durumdadır. Ay-nı hatalar ısı taşınımkat sayısı deyimindede yapılmıştır.

Sonuçta gerek ısıkaybı, gerek buhargeçişi hesaplarındabüyük hataların ya-pılacağı kaçınılmaz


olacaktır.2- Bugün dilimizde hemen hemen hiç kullanılma-

yan harici kelimesi ile dış kelimesinin aynısayfada alt alta harici hava, dış hava olarakkullanılmalarından kaçınılmalıdır.

3- Eki 'deki A ve B cetvellerinde A/V oranları içinverilen değerler kWh/m2a yani kWh/m2yıl ola-caktır.

4- Yoğuşma Suyu Kütlesinin Hesaplanması içingerekli veriler (9.2.5.2.2.) bölümünde iklimşartları verilirken dış ortam şartları örneği -10°C %80 bağıl nem olarak verilmektedir.Unutulmaması gereken nokta bu değerlerin

Almanya iklim şartları için olduğu ve ülkemizdedış hesap sıcaklıklarının +3°C ile -27°C arasındadeğiştiğinin göz önüne alınmadığıdır. Örneğin, İs-tanbul'da dış hesap sıcaklığı -3°C olup -10°C ol-ması düşünülemez. Kars'ta ise dış hesap sıcaklığı-27°C olduğu halde -10°C üzerinden hesap yapıl-ması düşündürücüdür. İlgili Alman normu incele-nince kabul edilen değerlerin basitleştırici olarakkabul edildiği özel haller için çalışma ve ortamşartlarının göz önüne alınması gerektiği dip notuolarak verilmektedir.

Üzülerek belirtelim ki profesör olsun mühen-dis olsun bazı meslektaşlarımızın kitap ve maka-lelerinde yukarıda belirttiğimiz hataları aynı say-fa hatta aynı tabloda tekrarlamaları, projelerindekullanmaları düşündürücüdür.

2.3. Ana NoksanlarYenileştirilen TS 825'de aşağıda belirtilen hu-

suslara yer verilmemesini veya yüzeysel geçilme-sini büyük noksanlık olarak görüyoruz.1- Ülkemiz 36° ve 41° enlem daireleri arasında

bulunup yaz aylarında dış hava sıcaklıkları40°C'ye kadar yükselmektedir.Ancak dış du-var yüzey sıcaklıklarının 60°C ve daha da yu-karıya çıktığı ve de son senelerde soğutma-kli-ma cihazlarının kullanımlarının çok artmasıy-la beraber elektrik enerjisi tüketimi de düşünü-lürse soğuk yalıtımının önemi daha da iyi an-laşılmaktadır. DİN 4108'de olduğu gibi TS825'te de soğuk yalıtımına en kısa zamandayer verilmesi kaçınılmazdır.

2- Keza özellikle balkonlar, kirişler, denizlikler,

parapetler göz önüne alınarak TS 825'de ısıköprüleri önlemlerine daha geniş yer verilme-lidir.

3- Kalorifer tesisatı yapılan binalarda kaloriferborularının ve vanalarının yalıtım kalınlıkları0,035, 0,040 ve 0,045 ısı iletim katsayısı grup-larına göre boru çaplarına bağlı olarak tablolarhalinde verilmelidir.Aynı şekilde radyatör arkalarına ısı ışınımyansıtıcılı yalıtım levhaları konulması zorun-luluğu getirilmelidir.

4- Pencereler için öngörülen Up=2,8 W/m2K de-ğeri yerine Up=l,4 W/m2K (veya yakın) birdeğer kabul edilmelidir.Pencere kasa, doğrama ve camlarında teknolo-jik gelişmeler olduğunu belirtmekte yarar var-dır. Up=2,8 değerini Alman yönetmelikleri1982'de zorunlu tutmuş 1995'de 1,4 değerinedüşmüştür. Güncelliğini yitirmiş 20 yıl öncekideğerlerin kullanılmaması, sağlanacak enerjitasarrufu için önemlidir.

5- Yalıtım bölgelerinin hassas olarak belirlenme-sinde ülkemizdeki bütün meteoroloji istasyon-larındaki ölçme değerlerinden yararlanılarakDerece-Gün sayılarının belirlenmesi gerek-mektedir.

6- Buhar kesicilerinin yerleştirilme yerleri ile ilgi-li sağlanması gereken şartlar verilmelidir.

3. TS 2164-KALORİFER TESİSATIPROJELENDİRME KURALLARI

TS 2164 sayılı Kalorifer Tesisatı Projelendir-me Kuralları isimli standart 18 Ekim 1983 tari-hinde kabul edilmiş olup, çağdaş ürün ve yeni ge-lişmeler doğrultusunda oldukça eski kalmıştır.

Doğalgazın 199O'lı yıllarda Ankara, İstanbul,Bursa, Eskişehir; İzmit'te kullanılmasının yay-gınlaşmasıyla ısıtma sistemlerindeki yeni tekno-lojiler ülkemizde kullanılmaya başlanmıştır. An-cak bu gelişmelere karşın kalorifer tesisatı ile ka-zan vb. ısı üreticilere ait yeniliklerin standartları-mıza yansımadıklarını görülmektedir. Dış hesapsıcaklıkları da yeniden belirlenerek buna göremutlaka değiştirilmelidir.


3.1. TS 2164'de Yer Almayan YeniliklerAlmanya'da 22 Mart 1994 tarihli ısıtma yönet-

meliğinde öngörülen ve TS 2164'de bulunmadık-ları görülen hususlar aşağıda belirtilmiştir.1- 90/70 ısıtma sistemi terkedilmiş olup alışılage-

len -standart-kazanların 400 kW den küçükgüçler 31.12.1997'den itibaren yasaklanmıştır.30 kW'den küçük güçler istek üzerine yapıla-bilir. 1973 ve 1978 yıllarına kadar imal edil-miş kazanların değiştirilmeleri için zamanla-ma yapılmıştır.

2- 1 Ocak 1998'den itibaren düşük sıcaklık ve yo-ğuşmalı kazanların kullanılmaları öngörül-müştür. CE belgesi alınması şartı vardır.

3- Dolaşım pompalarının otomatik çalıştırılması,durdurulması ve devir sayısı ayarlı olmalarısöz konusudur.

4- Kapalı genleşme kapları öngörülmüştür.5- Otomatik kontrol sistemlerinin çeşitli haller

için kullanılma durumları belirtilmiştir.6- Durma kayıplarına sınırlandırmalar getirilmiştir.7- Kalorifer tesisatı borularının çeşitli 0,035,

0,040, 0,045 ısı iletim katsayılarındaki yalıtımkalınlıkları anma çaplarına göre belirtilmiştir.

8- Isı kaybı hesapları değiştirilmiştir.Yukarıdaki ana konulara ilave olarak çıkartılan

yönetmelik ve normlarda da yeni zorunluluklargetirilmiştir.

3.2 Isıtma Sistemleri İle İlgili Yeni Yönetmelikve Normlar

Isıtma sistemleri ile ilgili olarak Almanya'da-ki yeni yönetmelik ve normların bazıları şunlar-dır.1- Heizungsanlagen-Verordnung 19942- Waermeschutz- Verordnung 19953- Kleinfeinerungsanlagen- Verordnung 19964- Energiespar Verordnung 20005- Heizungen, Regeln für die Berechnung des

Waermebedarfs von Gebaueden DİN 47016-Berechnung des Heizenergiebedarfs EN 832

Bu normların 2-3 senede bir yenileştirildiklerive ilaveler yapıldığı görülmektedir. Örneğin sonolarak Şubat 2001'de DİN V 4701 Teil 10 Ener-

getische Bevvertung Heiz und Raumlufttechuisc-her Anlagen yayınlanmıştır.

4. SONUÇ

Ülkemizde yalıtım ve ısıtma sistemleri ile ilgi-li olarak;• Standartların 15-20 yıl gibi uzun aralıklarla ye-

nilendiği,• Alıntıların yapıldığı yabancı normların bu arada

sürekli yenilemeye tabi tutuldukları, ilaveler ya-pıldığı ve bizlerin teknolojik olarak daha da ge-ri kaldığımız,

• Standartlarımızda ise kısa aralıklarla iyileştir-meler yapılmadığı ve yeni ilaveler getirilmediğianlaşılmaktadır.

Sonuçta ısıtma ve yalıtımla ilgili uygulamalar-da gelişmiş ülkelere göre oldukça geri kaldığımızve özellikle de ENERJİ İSRAFINDA ısrarlı oldu-ğumuz anlaşılmaktadır.

KAYNAKLAR1. Dağsöz A.K. Teorik ve Uygulamalı Isı Yalı-

tımı, -Basıma hazır-2. Dağsöz A.K. Derece-Gün Say ilan,Ulusal

Enerji Tasarruf Politikası, Yapılarda Isı YalıtımıIzocam Yayınları 1995

3. Dağsöz A.K. Konutlarda Ekonomik IsınmaEl Kitabı, İzocam Yayınları 1999

4. Dağsöz A.K. Türkiye'de Yapıların Yalıtımıve Yalıtım Sanayiinin Durumu, İstanbul TicaretOdası 1999

5. Dağsöz A.K. Enerji Darboğazının Atlatıl-masında Enerji Tasarrufu Önlemleri, İzocam Ya-yınları 2000

6. Dağsöz A.K. Kalorifer Tesisatında EnerjiTasar rufu,-Basıma hazır-

7. Dağsöz A.K. Sıcak Sulu Kalorifer Tesisatı,DemirDöküm Yayınları 1999

8. Dağsöz A.K. Doğal Gaz -2.Baskı, DemirDö-küm Yayınları 1999

9. Dağsöz A.K. Ev Bacaları. MakinaMüh.Odası İst.Sb. -Basılıyor-

10. HeizAnlage Verordnung, 22 Mart 1994.


Makale

BİNALARDA PASİF SOĞUTMASİSTEMLERİNİN TASARIM KRİTERLERİ

Dr. İbrahim ÇAKMANUS

Özet

Bu çalışmada, binalar için pasif ve düşük ener-

jili soğutma sistemlerinin konfor havalandırması,

gece konvektif soğutma, radyant soğutma, direkt

ve indirekt soğutma ve soğutma kaynağı olarak

toprağın kullanılması durumları incelenmiştir.

Farklı bina tipleri ve iklim koşulları için her so-

ğutma sisteminin tasarımını etkileyen faktörler

konu edilmiştir. Ülkemizin krizde olduğu ve dışa-

rıya ödenecek her miktardaki dövizin çok değerli

olduğu bir ortamda, düşük enerji kullanan bina ta-

sarımı çok daha önemlidir. Ülkemizde bina sektö-

ründe yılda kullanılan enerjinin tutarı yaklaşık 2

milyar $'dır ve burada yapılabilecek her tasarruf

ülke kalkınması için son derece değerlidir. Bu gi-

bi önlemlerle sağlanacak tasarruflar,başka alan-

larda, örneğin gelecek kuşakların eğitiminde, kul-

lanılabilir.

1. Giriş

Ekonomik krizlerin ard arda geldiği ülkemiz-

de enerji maliyetler de giderek artmaktadır. Ayrı-

ca çevre tahribatının daha az olması bakımından

daha az fosil yakıt kullanımının azaltılması son

derece önemlidir. Bizim gibi gelişmekte olan ül-

kelerde hiç değilse binalarda kullanılan enerjinin

tasarruf tedbirleri

alınarak bir miktar

azaltılması, meka-

nik soğutma tasarla-

nan binalarda bu

sistemlerin kapasi-

telerinin düşürülme-

si (döviz de pahalı-

laştığı için ithal olan

Dr. İbrahim ÇAKMANUS

1960 Giresun doğumlu Dr. İbrahim ÇAKMANUS. Makina

Bölümünde olmak üzere KTÜ'de lisans, ODTÜ'de Yüksek lisans

ve GÜ'dc doktora eğitimini tamamlamıştır. 1983-1991 yılları

arasında Dcmiryollar, Limanlar, Hava Meydanları İnşaatı Genel

Müdürlüğü'nde çalışmış, 1992 yılından bu yana T.C. Merkez

Bankası A.Ş.'de çalışmaktadır. Evli ve iki kızı bulunmaktadır.

soğutma ekipmanlarının kapasitelerini düşürme-

ye yarayan her türlü çaba değerlidir) önemlidir.

Mekanik soğutma sistemi olmayan binalarda da

pasif soğutma ile daha rahat çalışma koşullan

sağlamak mümkündür. Burada kullanılan pasif te-

rimi, doğal soğutma kaynaklarını, ısı kuyularını.

COP'si yaklaşık 4'den büyük mekanik soğutma

sistemlerini kapsamaktadır. Binaların pasif ve dü-

şük enerjili sistemlerle soğutulması, değişik doğal

ısı kuyuları çevre havası, yüzeyin altındaki toprak

vb vasıtasıyla sağlanabilir. Bu soğutma sistemle-

ri;

- Konfor havalandırması; gün içinde doğrudan

insan konforunu sağlar,

- Gece havalandırması; bina gövdesini geceleyin

soğutmayı amaçlar,

- Gece radyant soğutma; gündüz kullanımı için

soğu depolar,

- Direkt evaporatif soğutma; havalandırma hava-

sını mekanik olmayan yoldan soğutur,

- indirekt evaporatif soğutma; çatıya havuz vb.

yaparak soğutma sağlar,

- Binalar için soğutma kaynağı olarak toprağın

kullanılması; sıcak iklimlerde çevre sıcaklığı-

nın altındaki toprak soğu kaynağı olarak kulla-

nılabilir.

olarak özetlenebilir.

Konfor havalandır-

ması ile konvektif

soğutma arasındaki

fark, farklı tiplerdeki

binalarda etkin bi-

çimde uygulanabilir

olmalarından kay-

n a k l a n m a k t a d ı r .


Konfor havalandırması ve direkt evaporatif so-

ğutma gibi bazı yöntemler, uygulandığı binalarda

ani soğutma etkisi yapar. Konvektif ve radyant

soğutma gibi diğer pasif sistemlerde çoğu kez, so-

ğutma enerjisi gece bina kütlesinde depolanır. So-

ğutulmuş bina kütlesi ertesi gün bir ısı kuyusu gö-

revi üstlenir. Günümüzde bazı soğutma sistemle-

rinin verimliliğini ve uygulanabilirliğini kısıtla-

yan en önemli faktörlerden birisi de bina kütlesin-

de kullanılan malzemelerin termal enerji depola-

ma kabiliyetlerinin sınırlı oluşudur. Bu problemi

gidermek için bazı imkanlar bu çalışmanın daha

sonraki bölümlerinde verilmiştir. Verilen bir pasif

soğutma sisteminin uygulanabilirliği binanın tipi-

ne ve bölgenin iklimine bağlıdır. Bazı soğutma

sistemleri sadece belli bina yapısında ve belli ik-

limsel koşullarda uygulanabilir. Her sistemin uy-

gulanabilme şartları ilgili bölümlerde verilmiştir.

İklim koşullarının, uyglanan sistemler için sınır

şartı olma özelliği ülkeden ülkeye değişmektedir.

Örneğin sıcak bölgelerde yaşayan insanlar nispe-

ten yüksek sıcaklıklara daha kolay uyum sağlaya-

bilirken soğuk iklim bölgelerinde yaşayanlar için

ise bunun tam tersi geçerlidir. Bu nedenle soğut-

ma sistemlerinin uygulanabilirliğinin üst sınırı sa-

bit bir değer olarak değil, bir aralık olarak alınma-

sı daha uygundur [1].

2. Konfor havalandırması

Konfor havalandırması ile konvektif soğutma

arasında farklar vardır. Çünkü binanın inşa edildi-

ği malzemelerin ısıl iletkenliği, özgül ısısı ve yo-

ğunluğu seçimi etkileyebilmektedir. Fakat diğer

bina tasarım faktörleri, örneğin açıklıkların detay

ve yerleşimleri, her iki seçenek için de aynı olabi-

lir. Dış havanın bina içindeki akışı, konfor zonu-

nun üst limitini yukarı çekebilir ve dış hava 24°C

civarındaki değerlerde direkt fiziksel soğutma et-

kisi yapabilir. Dolayısıyla günlük havalandırma

konfor hissini artırabilir ve buna "konfor havalan-

dırması" adı verilir. Bu, nemli iklimler için son

derece yararlı bir çözüm şeklidir ve özellikle ha-

va hızı da yüksek ise deriden olan terleme buhar-

laşması artar. Böylece terli derinin konforsuzluk

hissi azaltılmış olur. Dış hava akışının günlük iç

sıcaklıklar üzerindeki etkisi, binanın tasarım şek-

line, kullanılan malzemelere, bina içinde üretilen

ısıya ve güneş enerjisi girişine (örneğin doğal ay-

dınlatma vb) bağlıdır. Güneş radyasyonundan iyi

korunmuş, çok iyi izole edilmiş ve yüksek termal

kütleye sahip binalarda günlük iç mahal sıcaklık-

ları; hiç mekanik soğutma sistemi kullanılmadan,

dış hava sıcaklığının epey altında tutulabilir. Böy-

lesi durumlarda gündüz saatlerindeki havalandır-

ma, özellikle iç ısı üretimi olmayan binalarda, iç

mahal sıcaklıklarını ve yüzey sıcaklıklarını artıra-

bilir. Bu durumda bile hava hızlarını yüksek tuta-

rak havalandırma yapmak mümkün olabilmekte-

dir. Günlük havalandırmanın yapılabileceği iklim

şartlarında ve bina tiplerinde verimin nasıl artırı-

labileceği aşağıda özetlenmiştir.

Eğer bina açık pencerelerle doğal olarak hava-

landırılmak isteniyorsa ve rüzgar hızı yüksek ise,

iç hava sıcaklığı dış hava sıcaklığına yaklaşır (Ül-

kemizde bu tür uygulama için uygun olabilecek

iklim bölgeleri; Karadeniz bölgesi, Doğu Anado-

lu Bölgesi ve yaylalardır). Bina içindeki yüksek

hava hızları, iç hava ile bina kütlesi arasındaki ısı

transferini artırır. Rüzgarın olmadığı zamanlarda

iç ve dış sıcaklıklar arasındaki fark daha fazla ol-

maktadır. Bu nedenle, pencereler açıkken iç hava

hızı, geceleri daha düşüktür ve ayrıca iç-dış hava

sıcaklıkları arasındaki fark gündüze göre daha

fazladır. Bina yapı malzemeleri, gündüz sıcak ha-

valandırma havasından ısıyı absorbe eder. Absor-

be edilen enerji miktarı; çapraz havalandırılan bi-

nadaki gündüz iç hava hızının fonksiyonu olan ısı

transfer katsayısının artmasına bağlıdır. Gecele-

yin de bina yapısında soğuk depolaması halinde,

öğleden önce iç duvar yüzey sıcaklıkları, iç hava

sıcaklığından daha düşük olur. Öğleden sonra ve

akşam saatlerinde ise bu sıcaklıklar daha yüksek-

tir. Bu nedenle ısı depolama özelliği yüksek olan

binalarda iç hava sıcaklığı maksimum değerine

akşam saatlerine doğru ulaşır. Dolayısıyla bina

gece ve gündüz sürekli havalandırılmış olsa bile,

22 TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Araiık 2001

konfor havalandırmasında iç hava sıcaklığı gün

boyunca dış hava sıcaklığına yaklaşırken, akşam

ve geleceleri dış hava sıcaklığından daha yüksek-

tir. Havalandırma yapılmazsa düşük hava hızı ve

yüksek sıcaklık sonucu, iç çevre koşulları akşama

doğru çok daha az konforlu olmaya başlar.

2.1. Konfor havalandırmasının iklimsel

uygulanabilirliği

Bu yöntem, nemli ve sıcak iklimler için en ba-

sit yöntemdir. Ancak binada mekanik sistemlerle

de soğutma yapılacaksa ve sabit iç sıcaklık değer-

leri isteniyorsa, bu yöntem uygun değildir. Çünkü

böylesi sistemlerde pencerelerin açılması siste-

min dengesini bozar, istenilen şartlara gelmeyi

engeller (ancak iç ve dış sıcaklıklar sürekli bir bi-

na otomasyon sistemi ile izlenerek uygun gün ve

saatlerde mekanik sistem devre dışı bırakılarak,

bu yöntemle enerji tasarrufu sağlanabileceği unu-

tulmamalıdır). Bu nedenle bu yöntem daha çok

soğutma sistemi kurulmayacak bir yapı için düşü-

nülmelidir. Yukarıda da belirtildiği üzere, nispe-

ten yüksek iç hava hızlarında gündüzleri iç ve dış

hava sıcaklıkları birbirine yaklaşır. Bu nedenle

konfor havalandırması için uygulanabilecek sı-

caklık limitleri hava hızına bağlı olarak genişleti-

lebilir. Bu yöntem; iç hava hızının 1.5-2.0 m/s

olarak kabul edilmesi ve insanların iklime alışık

olmalarına bağlı olarak, dış hava sıcaklığının 28-

32°C'yi ve gün içindeki sıcaklık farklarının

10°C'yi geçmediği bölge ve mevsimlerde başarı

ile uygulanabilir [1]. Bu şartlar tipik olarak sıcak

ve nemli iklimlere (örneğin Ege ve Akdeniz ikli-

mi) karşılık gelmektedir. Böylesi iklimlerde gün

içinde sıcaklıklardaki değişimler azdır.

2.2. Konfor havalandırmasına yönelik bina

tasarımı

İklim ve eldeki malzeme uygunsa, konfor ha-

valandırması tasarımda ana strateji olarak seçile-

bilir. Bu takdirde binanın tasarımı, insanlar üze-

rinde yüksek hava hızlarını ve akşam saatlerinde

mahallerde hızlı soğutma etkisi sağlamayı amaç-

lamalıdır. Bu durum, büyük ve iyi gölgelendiril-

miş pencereleri gerektirir. Kullanılan malzemeler

gündüz saatlerinde çok fazla ısıyı absorbe edecek

ve depolayacak nitelikte olmamalıdır. Bu amaca

uygun olarak tercih edilebilecek malzemeler; ah-

şap, delikli tuğla, hafif beton vb olabilir. Konfor

havalandırması tüm bina tiplerine uygulanabilir.

Ortalamadan yüksek rüzgar hızlarında doğal ha-

valandırma yapılabilir. Yeterli rüzgar olmayan

yerlerde ve/veya binanın iç yapısı ve tasarımı ne-

deniyle çapraz havalandırmanın mümkün olmadı-

ğı durumlarda iç egzost havası fanla atılabilir ve

yaratılan basınç farkından dolayı da dış hava

kontrollü açıklıklardan (menfez vb) ve açık pen-

cerelerden içeriye alınabilir. Bina içindeki hava

akımları konfor havalandırması için tasarlanırsa,

pencereler rüzgarın geliş yönüne göre uygun bir

biçimde konumlandırılmalıdır [2].

2.3. Konfor havalandırması için açıklık ölçü ve

detayları

Binalarda etkili bir konfor havalandırmasına

yalnızca çapraz havalandırma ile ulaşılabilir. Bu,

havalandırılan binanın (örneğin bir ev veya bir

apartman), hava giriş ve çıkışı için en azından

karşılıklı iki duvarında pencere veya açıklıkların

olması gerektiği anlamına gelir. Eğer bina, bu

yönde birden fazla odaya sahipse veya hava bir-

den fazla mahali geçecekse, havanın bu mahaller-

de minimum dirençle geçebileceği kapı vb. açık-

lıklar bulunmalıdır. Konfor havalandırmasının

ana strateji olarak seçildiği bölgelerde, duvarlar-

dan en az birisi hakim gündüz rüzgar yönüne yü-

zeyi olmalıdır. Ancak bu duvar, rüzgara dik olma-

malı ve hakim rüzgar ile 30° ile 60° açı yapacak

şekilde yerleştirilmelidir. Bu durum dik yerleştir-

meye göre daha iyi bir havalandırma sağlayabilir

[3]. Tek dış duvara sahip odalarda da çapraz hava-

landırma yapılabilir; ancak odaların en az iki pen-

cereye sahip olmaları gerekir. Bu tür tasarımlarda

çapraz havalandırmayı sağlamak üzere "kanat du-

var" öngörülür (yani pençelerin yanında duvara

dik çıkıntılar oluşturulur (ki bunlar işin başında


mimaride öngörülmelidir)[4]. Şekil 1, tek dış du-

varlı bir odada kanat duvarlı ve duvarsız durum-

lar için rüzgar tünelinde iç hava hızlarının dağılı-

mını gösterilmektedir [2]. Şekil 2'de ise ortalama

bağıl hava giriş hızının (dış rüzgar hızına oranla)

giriş açısına göre değişimi görülmektedir. Her iki

şekil de tek dış duvarı olan bir odada kanat duvar

kullanılmasının verimli olduğunu göstermektedir.

Açıklıklar (kapı, pencere veya menfezler) dış

duvar yüzey alanlarına oranı şeklin de ifade edile-

bilir ve giriş- çıkış açıklıklarının aynı büyüklükte

olması yüksek hava hızı sağlar. Fakat bazen fark-

lı ölçülerdeki giriş ve çıkış açıklıkları daha iyi ha-

valandırma şartlan temin edebilir. Küçük giriş ve

büyük çıkışlar, giriş açıklıkları yakınlarında daha

hızlı hava akımları oluşturur; ancak bu durumda,

giriş ve çıkış açıklıkları doğrultusunun dışında

kalan yerlerde, eşit açıklık boyutlarına nazaran,

daha düşük hava hızları oluşur. İnsanların bulun-

duğu yerler giriş açıklığına daha yakın ise bu ta-

sarım tercih edilmelidir. Diğer yandan büyük giriş

ve küçük çıkışlar, giriş yakınlarında daha düşük

hava hızlarına sebep olurken diğer yerlerde daha

yüksek ve nispeten homojen bir hava dağılımı

sağlayabilir. İnsanların mahal içinde rastgele

V = 3.3 % V = 3.6 %

V = 8.0 % V - 4.3 S

V ,= 34.2 % V = 3.7 S

V - 35.7 * V = 6.1 %

Şekil 1 Tek dış duvarı olan bir odada kanat duvarınoda içindeki hava dağılımına etkisi.

0.5

5. 0 4 •

' » Q 3 •

1 0.2 •••

S 1 0.1 » «

0

0

Şekil 2

88

« kanat duvarsız a kanal

• •

103

rfuvangin'f

• • • • 5 1

2C0

Rüzgar yönü

olan bir odadahızına etkisi.

duvarlı

300

kanat duvarın

oturmaları halinde bu durum daha uygundur (ör-

neğin oturma odaları ve okullarda sınıflar). Giriş

açıklıklarının şekil ve detayları, hava akımlarını

insanlara doğru veya onlardan uzaklaşacak tarzda

etkilemektedir.

Diğer yandan yatay uzunluğu daha büyük olan

bir pencere veya açıklık (örneğin h=0.9 m'de sa-

bit iken), yüksekliği daha fazla olan bir pencere-

ye göre insanların bulunduğu alanlarda daha iyi

bir hava dağılımı sağlayabilir. Herhangi bir ne-

denle pencere tavana yakın yerleştirilmişse, hava

akışının bir kısmı aşağı doğru (insanların bulun-

duğu yere) yönlendirilmelidir. Öte yandan, çıkış

açıklıklarının şekil ve detaylarının mahal içindeki

hava akımları üzerinde belirgin bir etkisi bulun-

madığı söylenebilir [5].

3. Gece konvektif soğutma

Binalar geceleyin bina kütlesinde soğu depola-

mak amacıyla havalandırılabilir. Eğer bina yapısı-

nın kütlesi fazla (taş veya beton yapı) ise veya dış

taraftan yalıtılmış ise, gündüz saatlerinde soğutul-

muş kütle, radyasyon ve doğal dolaşımla bir ısı

kuyusu olarak vazife görebilir ve binanın soğut-

ma enerjisi ihtiyacının aşağı çekilmesinde önemli

rol oynayabilir. Bu etkinin artırılabilmesi için

gündüz saatlerinde pencere veya açıklıklar kapalı

tutulmalıdır. Havalandırılmayan binalarda gün

içinde konfor şartlarının sağlanmasında konvektif

soğutma yapılabilmesi, iklim şartlarına ve bina-

nın tasarımına bağlıdır. İklim açısından konvektif

soğutmayı etkileyen ana faktörler; dış havanın


gün içindeki sıcaklık değişim aralığı ve en sıcak

ay süresince maksimum dış hava sıcaklığıdır.

Yüksek günlük sıcaklık farkları (ve dış sıcaklık

maksimum değerlerde olduğunda) minimum iç

sıcaklıkların elde edilmesinde arzu edilen bir du-

rumdur. Böylesi amaca yönelik bina tasarımı yük-

sek yoğunluklu, iyi izole edilmiş ve gölgelendiril-

miş olmalıdır. Geceleri mahallerin havalandırıl-

ması, iç sıcaklıkları düşürür. Konvektif soğutma;

günlük sıcaklık farklarının 15°C'den büyük oldu-

ğu ve yazın gece sıcaklığının gündüz sıcaklığın-

dan 20°C'ler civarında daha düşük olduğu kuru

(karasal veya çöl) iklimler için uygundur. Bu tür

iklimlerde, dış havanın soğuğu geceleri bina küt-

lesinde depolanır. Geceleri bu bölgelerde dış hava

binaya, eğer rüzgar hızı 2-3 m/s'den büyükse do-

ğal yoldan, değilse bir fan ile mekanik yoldan

sağlanabilir. Ertesi gün boyunca bina kütlesi iç

hava sıcaklıklarını dış hava sıcaklığının altında

tutmaya yönelik olarak bir ısı kuyusu şeklinde

hizmet görecektir. Ancak iç sıcaklıkların bu şekil-

de düşürülmesi, eğer bina dıştan çok iyi yalıtılmış

ise mümkündür. Bu tür uygulamalarda bina, gün-

düz saatlerinde sıcak dış hava ile havalandırılma-

malıdır (açıklıklar kapalı tutulmalıdır). Bu tür bir

uygulama binanın mimari tasarımını fazla etkile-

meyeceği gibi, mevcut veya yeni binalara uygula-

nabilir. Bu konu ile ilgili olarak İsrail'de deneysel

bir çalışma yapılmıştır [6]. Söz konusu çalışma-

da; 4 m x 4 m x 2.5 m boyutlarında açık renk bo-

yanmış eşit büyüklükteki iki odada sıcaklıklar öl-

çülmüştür. Odaların duvarları ve çatısı 20 cm ka-

lınlığında betondan yapılmış ve 5 cm kalınlığında

izolasyon malzemesi ile izole edilmiştir. Odalar-

dan birisi gece ve gündüz kapalı tutulmuş, diğer

oda ise gündüz kapalı tutulmuş ve geceleyin ise

0.8 m x 2.0 m ölçülerindeki bir kapıdan doğal ha-

valandırma yapılmıştır ve elde edilen sonuçlar

Şekil 3'de gösterilmiştir.

Görüldüğü üzere sürekli kapalı tutulan odada-

ki sıcaklık, günün tüm saatlerinde, gece havalan-

dırılan odaya göre 5-8°C arasında daha yüksektir.

Çok sıcak günlerde ise sıcaklıklardaki farklılıklar

—•— dv hav* scjridgı —m-g*emh*v Ctenodasc

gece büv. Olrmyan od* ac

4 0 j

35 J

10 15

Günün saaifan

Şekil 3 Gece ve gündüz kapalı olan bir oda ilegündüz kapalı ve gece havalandırılan diğer bir

odadaki iç ve dış sıcaklıkların gün boyunca değişimi.

10°C'lere kadar çıkabilmektedir. Diğer bir ifade

ile gece boyunca binanın havalandırılması mahal

sıcaklıklarını, kapalı bina durumundaki sıcaklık-

lara göre oldukça düşürebilmektedir. Bu gibi uy-

gulamalarla (çok iyi analiz yapılırsa), eğer binada

mekanik soğutma sistemi de kurulacaksa bu siste-

min kapasitesi düşük tutularak hem ilk yatırımdan

hem de işletme masraflarından tasarruf yapılabi-

lir. Böylesi bir uygulamada, iç hava sıcaklığını dış

hava sıcaklığına yaklaştıracağından, gündüz ha-

valandırması tavsiye edilmez. Yüksek yoğunluk-

lu kütleye sahip bir binada pencerelerden düşük

rüzgar hızlarında yapılan havalandırma; kapalı

mahal sıcaklığı ile dış hava sıcaklığı arasındaki

farkın yansına yakın iç sıcaklıkları azaltabilir. İk-

lim bölgesine göre bu tür bir uygulamanın verim-

li olabileceği hesaplanması durumunda giydirme

cephe yerine açılabilir pencereli bir yapı tercih

edilebilir (veya modern binalarda otomasyonla

kontrol edilebilen açıklıklar öngörülebilir). Bu-

nun yanında gölgelendirme gibi önlemler de alı-

nabilirse, konvensiyonel binalara göre iç sıcaklık-

lar önemli derecede düşürülebilir. Gece soğuğu

ile konveksiyonla soğutma, yaz aylarında gün

içindeki dış hava sıcaklık farklarının yüksek oldu-

ğu durumlar için uygun bir çözümdür. İklim yö-

nünden bakıldığında bu tür bir uygulama; günlük

sıcaklıkların konfor havalandırması yapılamaya-

cak kadar yüksek (Tdış>32- 36°C) ve gece dış ha-

va sıcaklıklarının 20°C'nin altında olduğu bölge-

ler için oldukça uygundur. Gün içindeki yüksek


sıcaklık değişimleri gece mahal sıcaklıklarının

önemli derecede düşürülmesine imkan vermekte-

dir. Fakat gündüz dış sıcaklığın 36°C'den fazla ol-

duğu karasal iklim bölgelerinde iç hava sıcaklık-

ları gece havalandırması ile arzu edilen seviyele-

re indirilemeyebilir. Bu nedenle aşırı sıcak saat-

lerde evaporatif soğutma, topraktan soğutma, me-

kanik klima sistemleri tesisi gibi diğer pasif veya

aktif soğutma sistemleri kullanılmalıdır. Fakat

ilave bir soğutma sistemi tesis edilse bile konvek-

tif gece soğutması, bu sistemlerin devreye alma

saatlerini geciktirebilir. Pencerelerin istenilen sa-

atlerde açılıp kapatılma problemleri ve güvenlik

gibi sebepler konvektif gece soğutmasının kulla-

nımım sınırlayabileceği veya engelleyebileceği

unutulmamalı ve gerekli tedbirler alınmalıdır.

Bu soğutma yöntemi pratikte tek ailelik evler-

den çok katlı apartmanlara, ofis binalarına kadar

tüm bina tiplerine, iyi yalıtılmış ve soğuk depola-

yacak kütleye sahip olmak kaydı ile, uygulanabi-

lir. Ancak hafif yapılar gece havalandırılsa bile

yeterince soğuk depolayamaz ve gündüz saatle-

rinde sıcaklıklar hızlı artar. Bu tür bir bina tasar-

lanırken bina yerleşimi ve yönlendirilmesi, kon-

for havalandırmasında bahsedildiğine benzer şe-

kilde yapılmalıdır. İnsan olan binalarda gece ha-

valandırmasında konforsuzluk olmaması için ha-

va akışının tavana yönlendirilmesi uygun olacak-

tır. Gece saatlerinde rüzgar hızı düşük olan yerler-

de yeterli bir çapraz havalandırma sağlamak

mümkün olmayabilir. Bu durumlarda bir pencere

veya açıklıktan içeriye dış havanın girmesine yar-

dımcı olmak üzere bir egzost fanı kullanılabilir.

Çok sıcak günlerde iç sıcaklıklar konfor sıcaklık-

larının üstüne çıkarsa konfor, hava sirkülasyonu-

nun artırılması ile artırılabilir. Pencerelerin açıla-

rak havalandırılması, yalnızca dış sıcaklıkların iç

sıcaklığın altına düştüğü durumlarda yapılmalıdır.

Daha önce, soğuk depolamak için kalın ve yüksek

yoğunluklu malzeme kullanılması gerektiği belir-

tilmişti. Ancak bu, ne kadar kalın malzeme kulla-

nılırsa o kadar iyi olur anlamına gelmemektedir

ve ne kadar enerji depolanacağına ve yüzey alanı-

na bağlıdır. Günlük ısı kapasitesinin hesabı litera-

türde, örneğin Balcomb tarafından, verilmiştir[7j.

Yüksek ısı transfer katsayısı, yapı yüzey alanı ile

iç ve dış hava sıcaklıkları arasındaki fark arttıkça

ısı transferi de artmaktadır. Isı transfer katsayısı

da geceleyin havalandırma havası hızının yüksek

tutulması ile artırılabilir. Açıklıkların yer, şekil ve

büyüklükleri de depolanan soğuk miktarını önem-

li derecede etkilemektedir.

4. Radyant soğutma

Gök yüzüne bakan her hangi bir yüzey bir rad-

yatör gibi düşünülebilir. Yazın gündüz radyant ısı

kazancı, gece ısı kaybı söz konusudur. Bina kon-

forunu artırmak için (kışın ısı kayıplarını ve yazın

da ısı kazançlarını azaltmak amacıyla) çatılar çok

iyi yalıtılmalıdır. Ancak çatının dış yüzeyinde

radyant ısı kayıpları meydana geldikçe yalıtım,

binadan olan ısı transferini engelleyecektir. Rad-

yant soğutmanın en basit biçimi, ağır ve iletkenli-

ği yüksek bir kütlenin (örneğin yüksek yoğunluk-

lu beton) geceleyin gökyüzüne açık olarak bıra-

kılması ve gündüz saatlerinde ise hareketli bir ya-

lıtım malzemesi ile örtülmesidir. Bu yöntem bir

çok ülkede başarı ile uygulanabilmektedir. Böyle-

ce bina çatı yapısı geceleyin soğutularak gündüz

saatleri için bir avantaj sağlamaktadır. Dıştaki ha-

reketli yalıtım ayrıca gündüz saatlerinde güneşten

olan ısı kazancını azaltıcı rol oynamaktadır. Diğer

bir pasif radyant soğutma sistemi Hay tarafından

"Skytherm" adı ile geliştirilmiştir [8]. Bu sistem

kışın ısıtma amaçlı olarak da kullanılmakta olup,

çatı metalden yapılmaktadır. Metal örtünün üs-

tünde içi su dolu plastik torbalar ve bunların üs-

tünde de hareketli yalıtım malzemeleri bulunmak-

tadır. Örneğin kışın gündüz saatlerinde su dolu

torbaların üzerindeki izolasyon açılarak torbaların

içindeki suyun ısınması sağlanmaktadır. Gecele-

yin ise torbaların üzeri izolasyon malzemesi ile

kapatılarak torbalarda biriken ısı enerjisi binaya

aktarılmaktadır. Yazın ise bu işlemin tam tersi ya-

pılmaktadır. Yani geceleyin torbaların üzeri açıla-

rak suyun soğuması sağlanmakta, gündüz ise

26 TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasıın - Aralık 2001

üzerleri kapatılarak depolanan soğuğun binada

kullanılması sağlanmaktadır. Diğer yandan çatı

renkleri de soğutma için faktör olabilmektedir.

Şekil 4'de gri ve beyaz yatay yüzeylerde, sıcak ve

nemli bir iklimde günlük sıcaklık değişimleri ve-

rilmiştir.

Şekilde görüldüğü üzere radyant soğutma ile

• dış hava sıcaklığı s beyaz renk Gri renk

60

^ 50

I 30

Sû

10

S i

10 15 20

Guıın saatleri

Şekil 4 Sıcak ve nemli bir iklimde gri ve beyaz yataymetal yüzeylerde günlük sıcaklık değişimleri.

yüzey sıcaklıkları önemli ölçüde düşürülebilmek-

tedir. Dış sıcaklık ile yüzeyler arasındaki sıcaklık

farkları gündüz saatlerinde yüksektir ve bu bir

avantajdır. Bu konudaki diğer bir yöntem de çok

iyi yalıtılmış çatı uygulamaları olup böylece kışın

ısı kayıpları, yazın ise ısı kazançları minimize

edilebilir. Burada yalıtımın 5-10 cm üzerine dış

yüzeyi boyanmış metal levha monte edilir (arada-

ki boşlukta ise hava sirkülasyonu sağlanır). İzo-

lasyon malzemesinin üzerindeki bu metal tabaka

üzerindeki sıcaklık geceleyin çevre sıcaklığına

yaklaşır. Gündüz ise bu metal levha ısı kazanma-

ya başlar. Bu tip sistemlerin uygulaması tek katlı

binalarda daha kolay ve verimlidir. Çok katlı bi-

nalarda ise en üst kat kullanılabilir. Bu sistemler

geceleri az bulutlu ve az nemli iklimler için uy-

gun seçenektir. Burada cebri çekişli fanlar da kul-

lanılarak binada hava sirkülasyonu sağlanmak su-

retiyle soğuk bina kütlesinde depolanabilir.

5. Direkt evaporatif pasif soğutma

Bu yöntemde dış hava binaya girmeden bir su

kütlesi ile temas ettirilir ve suyun buharlaşması

ile soğutulabilir. Hava akımı basınç ve sıcaklık

farkı yardımı ile doğal, fan yardımı ile de meka-

nik olarak sağlanabilir. Böylece hava ıslak yastık-

ların içine emilir. Burada havanın kuru termomet-

re sıcaklığı (DBT) düşerken, sabit yaş termomet-

re sıcaklığı (WBT) eğri boyunca su miktarı artar

ve havanın DBT ve WBT sıcaklıkları arasındaki

fark %70-80 oranında azalabilir. Konfor şartları-

na göre düşük sıcaklıklardaki nemli ve kurak ik-

lim bölgelerinde evaporatif soğutma, ilk yatırım

ve işletme maliyetleri yönünden oldukça ekono-

mik olabilir ve psikolojik olarak da uygun bir çö-

zümdür. Özellikle öğleden sonra yeterince hızlı

esen rüzgara sahip kurak iklim bölgelerinde kü-

çük binaları pasif evaporatif soğutma cihazları ile

soğutmak mümkündür. Cihazın yatakları fiber-

den, daha büyük sistemlerde selülozdan yapılabi-

lir. Burada pencereler de rüzgara karşı yerleştiri-

lirse, doğal direkt evaporatif soğutma sağlanabi-

lir. Soğutma etkinliğinin artırılması için yataklar

olabildiğince fazla yüzey alanına sahip olmalıdır,

ancak rüzgara karşı da çok fazla direnç gösterme-

melidir. Binanın hakim rüzgar tarafında bir sun-

durma yapılabilirse, evaporatif soğutma yatakları

bu sundurmanın önüne konulabilir. Daha büyük

binalar için binanın yanında pasif soğutma kulesi

inşa edilebilir. Burada buharlaşma suyu yukarı-

dan aşağı doğru akarak aşağıda toplanmaktadır ve

su sirkülasyonu ise bir pompa ile sağlanabilmek-

tedir. Cunningham ve Thompson: Arizona-Tus-

con'da böyle bir yapı inşa etmişlerdir f9]. Söz ko-

nusu sistemde hava sirkülasyonunu artırmak için

binanın arka tarafında bir de güneş bacası inşa et-

mişlerdir (güneş bacası, basınç farkını ve dolayı-

sıyla hava sirkülasyonunu, artırmak için fan yeri-

ne kullanılabilen doğal bir yöntemdir). Burada dış

hava sıcaklığı DBT = 40.6°C ve WBT = 21.6°C

iken kuleden çıkan ve binaya giden havanın sı-

caklığının 23.9°C'ye kadar düştüğü belirlenmiştir

(bu ölçümde hava hızı 0.75 m/s gibi çok düşük

değerlerdedir). Bu tür sistemlerin uygulanabilirli-

ği yaş termometre sıcaklığındaki değişimlere bağ-

lıdır. Bu sistemler, yazın WBT'nin konfor limitle-

TESISAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralı 27

rinden 4°C civarında daha düşükse tavsiye edile-

bilir ve bu değer iyi yalıtılmış binalar için geçer-

lidir. Yalıtımı iyi olmayan bina için bu değer 6°C

civarındadır. WBT ve DBT'nin maksimum limit-

leri de sırasıyla 22-24°C ve 42-44°C'dir. Bu sis-

temler kaliteli ve büyük miktarda su kullanımını

gerektirir ki bu, suyun bol ve ucuz olmadığı yer-

ler için uygun olmaz.

6. İndirekt evaporatif soğutmaBinaya giren havayı su ile soğutmak yerine,

çatıdaki bir suyu evaporatif yöntemlerle soğut-

mak veya çatıyı ıslatmak da mümkündür. Bu du-

rum yazın geceleri yağan yağmurun yarattığı so-

ğutma etkisine benzetilebilir. Böylece bina, çatı-

dan iletimle ısı transferi vasıtasıyla soğutulabilir

ve bu tür yöntemler indirekt soğutma yöntemidir.

Örneğin klimanın çok yaygın olmadığı dönemler-

de Japonya'da çatılara saman konularak yağmur-

dan tutulan su, gündüz saatlerinde buharlaştırıla-

rak soğutma etkisi sağlanabilmekteydi. Bu gibi

yöntemlerle dış hava sıcaklığı 33°C'ler civarında

iken iç hava sıcaklığının 25°C'lerde tutulabildiği

tespit edilmiştir [10]. Diğer bir uygulama şekli de

çatıda üzeri açılıp kapanabilir havuz yapılmasıdır.

Bu uygulamalar bir çok gelişmiş ülkede de (özel-

likle ABD'de) başarı ile uygulanmaktadır. Bu tür

yöntemler yazın yağmurlu ve kışın ılıman bölge-

ler ve WBT'nin 25°C, DBT'nin 46°C'ye kadar ol-

duğu yerler için daha uygundur. Çatıda havuz te-

sis edilmesi yerine bina yakınlarında, toprak al-

tında, bir havuz inşa edilerek de soğutma yapıla-

bilir. Bu uygulamalarda çevre yaş termometre ha-

vasının altına kadar soğutma suyu sıcaklıkları el-

de edilebilir.

7. Toprağın soğuk kaynak olarak kullanılması

Bir çok iklim bölgesinde binanın altında, ya-

nında bazen de üstündeki toprak kütlesi bina için

doğal bir soğutma kaynağı olarak hizmet verebi-

lir. Çoğu yerlerde yüzeyin 2-3 m derinliklerinde-

ki toprak soğutucu kaynak olabilecek durumda-

dır. Ancak çok sıcak bölgelerde toprak soğutucu

kaynak olarak hizmet göremiyecek kadar sıcak

olabilir. Bu durumlarda toprak yüzeyi çimlendiri-

lebilir veya gündüz saatlerinde sulanabilir.

Toprakla soğutma metodları

Bunun için Givoni tarafından yüzeyden olan

buharlaşmayı engellemeyecek şekilde gölgelen-

dirmeyi içeren iki yöntem geliştirilmiştir [6]. Bu-

rada; a) toprak yüzeyi yazın en az 10 cm kalınlı-

ğında ağaç, çakıl taşı gibi malzemelerle örtülmek-

te ve bunlar sulanmaktadır, b) sulama veya yaz

yağmurları ile toprak yüzeyinden su buharlaşma-

sı sağlanarak yüzey sıcaklığı ve alttaki toprak sı-

caklığı düşürülebilmektedir (Örneğin İsrail ve

Kuzey Floarida'da yapılan çalışmalarda bu yön-

temlerle toprak yüzey sıcaklığı, çevre sıcaklığın-

dan 10-16°C arasında düşük tutulabilmiştir) [6].

Bu sıcaklık farkları sayesinde toprak, bir bina için

(özellikle sirkülasyon havasının soğutulmasında)

ısı kuyusu olarak görev yapabilmektedir. Eğer

toprak sıcaklığı yeterince düşükse, bu enerji, çe-

şitli şekillerde binanın soğutulmasında kullanıla-

bilir: a) bina mümkün olduğunca toprakla çevre-

lenebilirse, iletimle ısı transferi vasıtasıyla (du-

varların ısı iletkenliği yüksek, yani duvarlar yalı-

tmışız olmalıdır) pasif soğutma yapılabilir. Bu

uygulama sıcak yaz ve ılıman kış iklimlerine sa-

hip bölgeler için çok uygundur; ancak kışları so-

ğuk olan iklimlerde ısı kayıplarını artıracağından

bu yöntem tercih edilmez, b) diğer bir yöntem de

binanın çok iyi izole edildikten sonra, PVC boru-

ların ısı değiştirgeci olarak toprağa yerleştirilme-

sidir. Bu borularda binanın sirkülasyon havası do-

laştırılarak soğutulması sağlanabilir. Hava sirkü-

lasyonu kapalı devre olabileceği gibi, dış havanın

içeri alınması şeklinde de olabilir. İç havanın, top-

rağa gömülü bu borulardan dolaştırılmasıyla hava

sıcaklığı, dış hava sıcaklığından 10°C daha düşük

seviyelere getirilebilir. Çok yüksek dış hava sı-

caklıklarına sahip bölgelerde ise verim daha da

artmaktadır. Bu konuya ilişkin bir çalışma Sodha

ve arkadaşları tarafından Hindistan'ımı Yeni Del-

hi kenti yakınlarında yapılmıştırfll]. Söz konusu


çalışmada yerin epey altında bulunan mevcut bir

tünel kullanılmıştır. Tünelin test bölümünün

uzunluğu 80 m ve kesit alanı da 0.528 m2 idi. Ça-

lışmada hava sirkülasyonunu sağlamak için her

biri 500 W olan iki adet fan kullanılmıştır. Toplam

hava debisi 10000 m7h, hava hızı ise 4.9 m/s ola-

rak alınmıştır. Testler 1983 yılının Temmuz ayın-

da ve birbirini takip eden 10 gün süresince yapıl-

mıştır. Bu süre içinde dış hava sıcaklıkları 36.5-

42.5°C, tünelden dönen hava sıcaklıkları ise 25.7-

28.2°C arasında ölçülmüştür. Bu sistemden elde

edilen günlük ortalama soğutma tasarrufu 512

kWh/gün olarak hesaplanmıştır. Bu tür bir sistem

soğuk bölgelerde dış havanın ön ısıtmasında da

yararlı olabilmektedir. Örneğin dış hava sıcaklığı

-10°C ise 6-7°C'lik toprak sıcaklığı bu havayı bir

miktar ısıtarak enerji tasarrufu sağlayabilmekte-

dir.

8. Sonuç

a) Ülkemizde iklim açısından bakıldığında pa-

sif sistemlerin yaygınlaşmasının yararlı olacağı

söylenebilir. Ancak detayların henüz gelişmemiş

olması ve dışarıya bağımlılık gibi nedenler, ilk

yatırımı pahalı kılmaktadır.

b) Eğer mekanik tesisata sahip bir bina yapıla-

caksa, yalıtım ve pasif güneş enerji sistemleri için

yapılan yatırımlardan kaçınmak; kazan, boru, ci-

haz, vana vb. kapasite ve ebatlarını büyüterek,

sağlandığı zannedilen ilk yatırım kazancını daha

baştan ortadan kaldırabilmektedir. Bu nedenle, bir

projede bu hususların ortaya konulması; yalıtımlı,

pasif soğutma önlemleri alınmış durum ile bunla-

rın dikkate alınmadığı durum arasındaki maliyet

karşılaştırılarak fizibilite etüdü yapılmalıdır.

c) Uzun vadede son derece yararlı, ülke eko-

nomisine, çevre kirliliğinin önlenmesine önemli

katkılar sağlayabilecek pasif uygulamalarının ül-

kemizde yaygınlaşması için koşulların uygun ol-

maması bu yöndeki çabalan engellememelidir;

aksine, mimar, mühendis ve diğer ilgililerin konu

hakkında bilgi sahibi olmasının sağlanması gere-

kir. Ayrıca yönetmelik, şartname vb. hazırlanarak

ve ilgililerin bunlara uymaya teşvik edilmesi ge-

rekmektedir.

KAYNAKÇA

1. Givoni, B., 1994, "Climate analysis and bıt-

ilding design guidelines", Energy and Buiklings.

2. Givoni, B., 1976, "Climate and architectu-

re", Applied Science Publ., London.

3. Chandra, S., Fairey P. and Houston M,

1983, "Handbook for designing ventilated buil-

dings", FSEC-CR-93-83, Florida Solar Energy

Center, Cape Canaveral, FL.

4. Chandra, S., 1989, " Ventilative cooling".

Pas şive Cooling, MİT Press.

5. Sobin, H.,.1'., 1981, "Window design for pas-

sive ventilative cooling; an experimental model

scale-study", Int. Passive and Hybrid Cooling

Conf., Miami Beach.

6. Givoni, B., 1987. " Passive cooling-state of

the art", Proc. I2th Passive Solar Conf. Orlando.

7. Balcomb, J. D., 1983, "Heat storage and

distribution inside passive solar bıdldings". Re-

port LA 9694 M.S., Los Alamos Laboratory.

8. Hay, H., 1978, "A passive heating and co-

oling system from concept to commercialization".

Proc. Annual Meeting Am. Section. Int. Solar

Energy Society.

9. Cunningham, W. A. and Thomson, T. L..

1986, "Passive cooling with natural dr af t cooling

towers in combination with solar chimne\s",

Proc. Conf. Passive and Low Energy Architeclıı-

re, Hungary.

10. Kimura, K. and Yamazaki, K., 1982." Pas-

sive cooling performance of thatced roofs in tra-

ditional Japanese vernacıdar houses ". Pergamon

Press, Bermuda.

11. Sodha, M. S., Sharma, A. K., Bansal, N.K.

and Kumar, A., 1985, " Evaluation of an earth-air

tunnel system for cooling!'heating of a hospital

complex", Building Environment.

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / KasüTi - Aralık 2001 29

Makale

BİNALARIN DOĞAL SOĞUTULMASI

Edvin ÇETEGEN - Ahmet ARISOY

ÖZET

Binalarda ısıl sistemler için kullanılan fosil ta-

banlı yakıtların daha az tüketilmesiyle, hem bu

değerli yakıtların korunması, hem de yanma so-

nucunda oluşan hava kirliliğinin minimum düze-

ye indirilmesi amaçlanmaktadır. Bu noktada çö-

züm olarak, doğal soğutma büyük bir potansiyele

sahiptir. Söz konusu amaç doğrultusunda birinci

grup önlemler binalardaki ısı kazançlarının azal-

tılmasını içerir. Pencere tipleri, bina yönlendirme-

si, pencere yüzey alanları, duvarların konstrüksi-

yon tipleri, binanın ısıl ataleti ve gölgelendirme

bu ısıl kazançları etkileyen başlıca faktörler ola-

rak sıralanabilir. İkinci etkin önlem ise, gece rüz-

gar kuvvetlerinden faydalanarak yapılan doğal

soğutmadır. Doğal soğutmanın binalar üzerindeki

ısıl etkisini inceleyebilmek için bir bilgisayar

programı ile binanın ısıl simülasyonunun oluştu-

rulması gereklidir. Bu gereksinimi karşılamak

için tarafımızdan bir bilgisayar programı gelişti-

rilmiştir. Geliştirilen program kullanılarak çeşitli

tipte binalar için saatlere göre değişen iç ortam sı-

caklıkları hesaplanmıştır. Yukarıda bahsedilen

faktörler birer para-

metre olarak göz

önüne alınıp, binalar

üzerindeki etkileri

araştırılmıştır. Ön-

lem alınmamış ve

doğal soğutmadan

yararlanmayan, sıra-

dan bir bina ve tipik

bir yaz günü için iç

ortam sıcaklığı 33

°C 'ye kadar ulaş-

Edvin ÇETEGEN1977 Köstence doğumlu olup, İTÜ Makina Fakültesini 2000 yı-lında bitirmiştir. Aynı sene İTÜ Makina Fakültesi'nde Yüksek Li-sansa başlamış ve Araştırma Görevlisi olarak çalışmaya başla-mıştır. Halen aynı yerde görev yapmaktadır.

Ahmet ARISOY1950 Ankara doğumlu olup, İTÜ Makina Fakültesini 1972 yılın-da bitirmiştir. 1979 yılında doktor, 1984 yılında doçent ve 1991yılında profesör Unvanı almıştır. Çalışma konuları Yanma, IsıTekniği ve Enerji olarak sayılabilir. Meslek hayatı İTÜ MakinaFakültesinde öğretim üyesi olarak geçmiştir. Halen aynı yerdegörev yapmaktadır.

maktadır. Halbuki doğal soğutma önlemlerinin

alınması durumunda bu sıcaklığın 25 °C civarına

kadar inebileceği hesaplanmıştır.

1. GİRİŞ

Günümüzde bina tasarımının asıl amacı ısıt-

ma, soğutma ve havalandırma için kullanılan me-

kanik sistemlerinin minimum düzeye indirilmesi-

dir. Sürekli değişen dünya şartları bina teknoloji-

sinin de değişmesini sağlamıştır. Günümüzdeki

en etkili ve önemli kavramlarından biri sürdürüle-

bilirlik kavramıdır. Bu kavramın bina teknolojisi

üzerindeki yansıması, fosil tabanlı yakıtların ve

elektrik enerjisinin binalardaki kullanımının azal-

tılması olarak algılanabilir. Binaların HVAC sis-

temlerinde yararlanılan fosil tabanlı yakıtların

kullanımının azaltılması hem bu değerli yakıtların

korunmasına hem de yanma ürünlerinin çevre kir-

liliğine olan etkisinin azalmasına neden olacaktır.

Mekanik soğutma sistemleri ortaya çıkmadan

önce binaların soğutulması bazı doğal yöntemler-

le sağlanıyordu; pencerelerden giren rüzgar, fıski-

ye ve çeşmelerden akan suyun buharlaşması, bü-

yük hacimlerdeki ça-

kıl taşı ve toprağın

ısı depolaması vb.

Bu yöntemler uzun

yıllar boyunca bina

tasarımlarında etkili

olmuştur. Günümüz-

de doğal soğutma

yöntemleri, çok kar-

maşık olan mekanik

soğutma sistemlerine

bir alternatif olarak


ele alınmaktadır. Doğal soğutma yöntemlerinin

modern bina tasarımlarına uygulanması ile meka-

nik sistemlerin kullanımı ortadan kaldırılabilir ve-

ya minimum düzeye indirilebilir.

Bu çalışmada tipik bir binanın İstanbul iklim

şartlan altında doğal soğutma olasılığı araştırıl-

mıştır. Bu amaç doğrultusunda binanın bilgisayar

yardımıyla sayısal modellemesi gerekmektedir.

Konuyla ilgili bir bilgisayar programı tarafımız-

dan hazırlanmıştır. Bu program bina için tek zon

öngörmektedir. Program ASHRAE'nin ısıl ka-

zanç/kayıp hesabı algoritmasından yararlanmak-

tadır, sayısal yöntem olarak sonlu farklar implicit

yöntemini kullanmaktadır. Tüm parametrelerin

zamana bağımlılığı simülasyonda göz önünde tu-

tulmuştur. Hesaplamalarda binanın ısıl ataleti ih-

mal edilmiştir. Bu bakımdan Temmuz ayının 21 'i

tipik bir gün seçilip bu günün bütün Temmuz ayı-

nı temsil ettiği kabulü yapılmıştır. İstanbul iklimi

için 24 saatlik dış ortam sıcaklıkları, güneş ışını-

mı değerleri , aydınlatmadan gelen ısı kazançları,

iç kaynaklardan gelen ısı kazançları ve bina için-

de oturan insan sayısı ile ilgili bilgiler saatlik ve-

ri olarak program içinde kullanılmıştır.

Hazırlanan program yardımıyla çeşitli binalar

için iç ortam sıcaklıkları saatlik olarak hesaplan-

mıştır. Bina tasarımı parametrik olarak her defa-

sında değiştirilerek bu parametrelerin iç ortam sı-

caklığı üzerindeki etkisi araştırılmıştır.

2. TİPİK BİNA MODELİ

Bina tasarım farklarının doğal soğutma üzerin-

deki etkisinin araştırılması amacıyla, tipik bir bi-

na seçilmiş ve hesaplarda bu bina baz alınmıştır.

Binanın mimari ve fiziksel özellikleri sırasıyla

Tablo 1 ve Tablo 2'de verilmiştir.

Bu tipik binadan bir parametrenin değiştirilip

diğer özelliklerin sabit tutulduğu değişik binalar

türetilip bu binalar için iç ortam sıcaklıkları he-

saplanmıştır. Değişik yapılar elde etmek amacıy-

la türetilen her yeni bina için farklı bir parametre

ile oynanmıştır. Bu çalışmanın sonunda elde edi-

len değerler ışığında

Tablo 1. Tipik binanın mimarı

Mimari özellikler

Kalınlık- Dış Duvarlar- İç Duvarlar- Çatı ve Döşeme

Bina Oturma AlanıBina Yüksekliği

Kat SayısıNet Duvar Alanı

- Kuzey Yönünde- Doğu Yönünde- Güney Yönünde- Batı Yönünde

Toplam Pencere Alanı- Kuzey Yönünde- Doğu Yönünde- Güney Yönünde- Batı Yönünde

Toplam İç Duvar AlanıBinada Oturan İnsan Sayısı

özellikleri

Birim

cmcmcm

m2

m

_

m2

m2

m2

m2

m2

m2

m2

m2

m:

-

Değer

202020

40012

3

200200200200

40404040

300020

Tablo 2. Tipik binanın fiziksel özellikleri

Fiziksel özellikler

Yoğunluk- Dış Duvarlar- İç Duvarlar- Çatı ve Döşeme

Isı İletim Katsayısı- Dış Duvarlar- İç Duvarlar- Çatı ve Döşeme

Özgül Isı- Dış Duvarlar- İç Duvarlar- Çatı ve Döşeme

Isı Taşınım Katsayısı- External wall surfaces- Internal w ali surfaces

Enfiltrasyon OranıPencerelerin

- Gölgeleme Faktörü- Isı İletim Katsayısı

Birim

kg/m'kg/m!

kg/m'

• W/m.K

W/m.KW/m.K

kj/kg.Kkj/kg.Kki/kg. K

W/m:.KW/nr.K

Hacim/h

W/m.K

Değer

100010001000

0.30.30.3

0.850.850.85

238

1

0.43.5

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım • Aralık ?00l 31

Şefr/7 t. B/r bina yapı elemanı için ısı dengesi

Bu çalışmada tipik bina için aşağıdaki para-

metreler incelenmiştir;

• Duvarların kalınlığı ve yoğunluğu

• İç duvar alanı

• Pencerelerin gölgeleme faktörü ve ısı iletim kat-

sayıları

• Enfiltrasyon ve havalandırma oranı

• İç ortam ısı taşınım katsayısı

3. MATEMATİK MODEL

İç ortam sıcaklığı, binanın ısı kazanç ve kayıp-

larını tanımlayarak tahmin edilebilir. Isı kazanç

ve kayıplarının hesaplanması doğrultusunda yü-

zey sıcaklıklarının bilinmesi gereklidir. Duvar

içindeki sıcaklık dağılımı hem dış hava sıcaklığı-

na, hem de güneş ışınımına bağlıdır. Bundan do-

layı bina için seçilen modelin duvar içindeki sı-

caklık dağılımını hesaplaması gereği kaçınılmaz-

dır.

Kesinlikle, seçilen model bir takım kabulleri

de beraberinde getirecektir. Model içindeki detay-

ların yoğunluğu, modelin amacına uygun olmalı-

dır. Bazı kabullerin yapılması ve gereksiz detaya

inilmemesi modeli kurma aşamasında çok önem-

lidir.

Matematiksel modelin ana ilkesi "iki adımlı

hesaplama" olarak adlandırılıp şu şekilde açıkla-

nabilir: Çevreden ve ısı kaynaklarından bina içine

Şekil 2. Modellemede kullanılan örnek zon

giren ısı, ilk olarak bina kütlesi tarafından depola-

nır. Belli bir zaman gecikmesi sonunda bu ısı bi-

nadan uzaklaştırılır. Böylece bina içinde soğutma

yükü oluşmuş olur. Soğutma yükünü hesaplamak

için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Bunlardan

ısı dengesi yöntemi, ağırlık faktörleri yöntemi.

CLTD/CLF ve TETD/TA yöntemleri örnek olarak

verilebilir [2] .

Çalışmada bilimsel olarak en uygun görülen

ısı dengesi yöntemi kullanılmış ve açıklanmıştır.

Dört ayrı işlemden oluşan bu yöntem şematik ola-

rak Şekil l'de görülebilir. Bu işlemler sırasıyla;

• Dış yüzey ısı dengesi

• Duvar içindeki ısı iletimi

• İç yüzey ısı dengesi

• Havanın ısı dengesi

Şekil l'de tek bir bina elemanı için ısı denge-

si detaylı olarak gösterilmiştir [3]. Şekilde görü-

nen gri kutu bir bina yapı elemanım temsil etmek-

te ve her yapı elemanı için kutu içinde görünen iş-

lemler yapılmaktadır. Bu çalışmada öngörülen

yapı elemanları dört ana yön için dış duvarlar, ça-

tı, döşeme ve iç duvarlardır.

Şematik olarak iki yönlü ısı geçişi iki yönü ok-

larla, tek yönlü ısı etkileşimi ise tek yönlü oklarla

gösterilmiştir. Beyaz kutular içindeki işlemler, ısı

dengesi için gerekli olan dört genel işlemin mate-

matiksel tanımını ifade etmektedir.

Soğutma yükünün hesaplanması için kullanı-


İç Ortam SıcaklığDöşeme iç yüzeyi

*

Su

Döşeme dış yüzeyi

Toprak-Su Yüzeyi

Şekil 3. Oluşturulan döşeme modeli

lan ısı dengesi yönteminin, çeşitli geometrilere

uygulanabilmesi için yeterince esnek olması ge-

reklidir. Bununla birlikte, yöntem bütün bir ısıl

zonu da tanımlayabilmelidir. Bina yapı elemanla-

rı arasındaki etkileşimden dolayı ısıl zonu mü-

kemmel bir şekilde kurmak ve tanımlamak müm-

kün olmayabilir. Gerekli esnekliği sağlamak ama-

cıyla genelleştirilmiş bir yedi yüzeyli zon baz alı-

narak model oluşturulabilir. Bu zon dört ana yön-

deki duvarlar, çatı, döşeme ve iç duvarlardan

oluşmaktadır ve Şekil 2'de şematik olarak göste-

rilmiştir.

Döşemenin matematiksel modeli prensip ola-

rak Şekil l'deki yönteme benzemesine rağmen

biraz farklı modellenmiştir. İç tarafta iç ortam ha-

vasıyla taşınım ve ışınım ile ısı dengesi oluşturdu-

ğu kabul edilmiştir. Dış tarafta ise döşemenin al-

tında bir miktar kuru toprak tabakasının bulundu-

ğu ve bu toprak tabakasının altında ise yaş toprak

(su) bulunduğu düşünülmüştür. Bu şekilde döşe-

menin altında buharlaşan su, bir ısı kuyusu gibi

davranacak ve soğutma etkisi ya-

ratacaktır. Oluşturulan döşeme

modeli Şekil 3'te göterilmiştir. Bu

yaklaşım orijinaldir ve ASHRAE

modelinde yer almamaktadır.

Zamana bağlı problemler için

çeşitli yöntemler kullanılarak çö-

züme gidilebilir. Kullanılan bazı

yöntemler aşağıda sıralanmıştır;

• Sonlu Farklar Yöntemi

• Sonlu Elemanlar Yöntemi

Şekil 4. 21 Temmuz günü, İstanbul iklimi içindış ortam sıcaklıkları

• Dönüşüm Metodu

• Zaman Serileri Metodu

Yapılan çalışmada, denklemleri sayısal olarak

çözebilmek için sonlu farklar yönteminin İmplicit

Çözüm Tekniği kullanılmıştır. Bu denklemler da-

ha önce bahsedilen program ile iteratif olarak çö-

zülmüştür. Bahsedilen program C++ programla-

ma dilinde yazılıp Borland Turbo C++ 3.0 ile der-

lenmiştir.

4. SONUÇLAR ve TARTİŞMA

Daha önceki bölümlerde açıklandığı gibi tipik

binadan türetilen, çeşitli alternatif binalar için he-

saplamalar yapılmıştır. Karşılaştırma olarak da ti-

pik bina baz olarak alınmıştır, istanbul iklimi için

dış hava sıcaklıkları ve güneş ışınımı değerleri

TTMD'nin bu konuyla ilgili araştırma raporun-

dan alınmıştır [4]. Temmuz ayının 21. günü için

alınan değerler Şekil 4 ve Şekil 5'te sırasıyla ve-

rilmiştir. Güneş ışınımı değerleri öncelikle yatay

10 12 U İSZaman [h]

Şekil 5. 21 Temmuz günü, İstanbul iklimi içingüneş ışınımı değerleri

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kası m - Aralık 2001 33

8 . lî B 16Zaman [h]

Şekil 6. Tipik bina için iç ortam sıcaklıkdeğerleri

yüzey için ölçülmüş, K, G, D ve B yönleri için ise

bu değerler baz alınarak hesaplanmıştır.

Tipik bina için elde edilen sıcaklık değerleri

Şekil 6'da verilmiştir. Buradan da görüldüğü gibi

elde edilen sıcaklık değerleri yüksektir ve bu sı-

caklık değerlerin gün boyunca değişimi fazladır.

Sabah saat 5.00 civarlarında ortam sıcaklığı mini-

mum olup 29.7 °C değerine inmektedir. Bu saat-

ten sonra sıcaklık değeri pik noktaya (saat 17.00)

ulaşıncaya kadar yükselmeye devam etmektedir.

İlerleyen saatlerde güneş ışınımının etkisini kay-

betmesi ve gece saatleri boyunca hakim olan so-

ğuk havanın etkisini göstermesiyle, sistem soğu-

maktadır. Sonuç olarak; ortamda oluşan yüksek

sıcaklık değerleri ve yüksek sıcaklık farkı, tipik

binanın ısıl konfor açısından yetersiz olduğunu

ortaya koymaktadır

4.1. Yapı Elemanlarının Etkisi

Isıl kütlenin iç hava sıcaklığı üzerindeki etki-

lerinin incelenebilmesi amacıyla yapı elemanları-

nın ve iç duvar yüzeylerinin özellikleri değiştiril-

miştir. Tipik bina üzerinde aşağıdaki değişiklikler

yapılmıştır:

• İç ve dış duvar kalınlıkları 20 cm'den 35 cm'ye

yükseltilmiştir.

• Duvarların yoğunlukları 1000 kg/m3'den 2500

kg/m"ye arttırılmıştır.

• İç duvarlar tarafından kaplanan bölge, duvarlar-

dan havaya olan ısı transferini arttırmak ama-

cıyla 3000 m2ıden 5000 nr'ye yükseltilmiştir.

Değiştirilen özellikleri taşıyan bina için elde

edilen sonuçlar Şekil 7'de verilmiştir. İç ortam sı-

caklıklarındaki gün boyu değişim, binanın artan

kütlesine bağlı olarak azalmıştır. Bununla birlikte

iç sıcaklıklar 31 °C civarında dalgalanmaktadır

ki, bu değer konfor şartları için kabul edilebilir

değildir.

4.2. Pencerelerin Etkisi

e>

-•—Yeni Model

-•—Tipik Bina Modeli

Zaman (hj

Şekil 7. Bina yapı özelliklerinin ortam sıcaklığıüzerindeki etkisi

Pencerelerin iç hava sıcaklığı üzerinde büyük

bir etkisi vardır. İncelenen zon için pencerelerden

geçen güneş ışınımının toplam ısı kazancına etki-

si gözardı edilmemelidir. Güneş ışınımını fazla

yansıtan ve ısı iletim katsayısı daha düşük olan

pencere camları daha az ısı geçirmektedir. Bu et-

kiyi gözlemleyebilmek için aşağıdaki pencere ca-

mı özellikleri gözönüne alınmıştır;

• Pencere camı gölgeleme faktörü 0.4'dan 0.15'e

azaltılmıştır. Güneş ışınımının sadece %15'i

pencerelerden direkt olarak içeri girmektedir.

• Pencere camı ısıl geçirgenlik katsayısı

0.35 W/Mk'den 0.25 W/mK'e düşürülmüştür.

Bu çalışmanın sonuçları Şekil 8'de verilmiştir.

Cam tipinin değiştirilmesi sıcaklığı yaklaşık ola-

rak 1.5 °C düşürmektedir. En büyük sıcaklık far-

kı ise (2°C) saat 17:00'de, güneş ışınımından ge-

len ısı kazancı en fazla olduğu anda gözlemlen-

miştir. Diğer bir önemli sonuç ise mekanik hava-

landırma sisteminin sadece pik yük saatlerinde

çalışması koşulu ile konfor şartlarının sağlanıyor

34 TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasını - Aralık 2001

olmasıdır.4.3. Enfiltrasyon Etkisi

—•—Yeni Model i

O 4 8 52 1» 23 24Z l » ]

Şekil 8. Pencere özeliklerinin ortamsıcaklığına etkisi

İç hava sıcaklığına etki eden en önemli faktör

enfiltrasyon miktarıdır. İklim koşulları gözönüne

alınarak yapılan uygun bina yapısal değişiklikleri

ile doğal soğutma için gerekli olan uygun hava-

landırma değerlerine ulaşılabilmektedir. Doğal

havalandırmada en önemli parametreler rüzgar

yönü ve rüzgar hızıdır. Bu nedenle tasarlanan bi-

nanın yerleşimi ve iklim koşulları uygun olmalı-

dır. Enfiltrasyonun etkisinin incelenebilmesi ama-

cıyla tipik bina üzerinde aşağıdaki kabuller yapıl-

mıştır:

• Havalandırma oranı n = 1 l/h değerinden,

n=10 l/h değerine yükseltilmiştir. Yeni bina, en-

filtrasyonla yeterli miktarda havalandırılabile-

cek şekilde tasarlanmalıdır. Yukarıda da belirtil-

diği gibi, binanın doğal olarak havalandırılabil-

mesi ile iklim ve bina yapısı arasında kuvvetli

bir ilişki vardır.

• Doğal soğutma için tasarlanan bina Şekil 9'da

gösterilmiştir. Dış duvar yüzeylerinde havayı as-

ma tavana yönlendirerek odalara dağıtılmasını

sağlayan damper kontrollü özel açıklıklar bulun-

maktadır. Tavan genişletilmiş yüzeylere sahip

olup, buradan geçen havanın hızı rüzgar hızına

yakın alınabilir. Artan hava hızına bağlı olarak ısı

taşınım katsayısı 8 W/m2 K'den 23 W/nfK'e yük-

daıııper;

Şekil 9. Doğal havalandırma için tasarlanınbina yapısı

seltilmiştir.

Sonuçlar Şekil 10'da verilmiştir. Bina içindeki

yüksek hava akışına bağlı olarak, yeni bina mode-

li için elde edilen sıcaklık değişimi dış sıcaklık

değerlerininkine yakındır. İç sıcaklıklar gece ve

akşam süresince konfor şartlarına uymaktadır. Fa-

kat saat 9:00 - 14:00 saatleri arasında dış hava sı-

caklığı iç hava sıcaklığından daha fazladır. Dı.ş

havanın ortama verilmesi halinde iç ortam sıcak-

lığı artacak ve bu olay bir dezavantaj yaratacaktır.

Çözüm olarak, dış havanın bu saat aralığında içe-

ri girmesinin önlenmesi önerilebilir.

4.4. Optimize Edilmiş Bir Binanın Simülasyonu

!2 !E 20

Zaman [h]

Şekil 10. Enfiltrasyonun ortam sıcaklığıüzerindeki etkisi

Önceki hesaplamalardan elde edilen tüm veri-

ler göz önünde bulundurularak yeni bir bina mo-

deli geliştirilmiştir. İç hava sıcaklığı üzerinde

olumsuz etki yapan tüm faktörler minimize edil-

miştir:

• Duvar elemanlarının kalınlığı 0.20 cm'den


0.35 crn'ye arttırılmıştır.

• Duvar elemanlarının yoğunlukları 1000 kg/m3'ten

2500 kg/m3'e arttırılmıştır.

• Toplam iç duvar yüzey alanı 3000 nf'den 6000 m2'ye

çıkarılarak iki katına arttırılmıştır. Burada iç du-

var yüzeylerinin arttırılması, yüzeylerin kanat-

lardaki gibi genişletilmesi gibi düşünülebilir.

• Hava değişim sayısı, dış hava sıcaklığının iç ha-

va sıcaklığından düşük olduğu zamanlarda,

n=10 l/h değerine yükseltilmiştir. Diğer zaman-

larda hava değişim sayısı, n=l l/h alınmıştır.

Binanın içine ve dışına yerleştirilebilecek olan

entalpik sensörler ile bu kontrol gerçekleştirile-

bilir. Böylece iç ve dış hava sıcaklıklarının ara-

sındaki farka bağlı olarak hava akışı kontrol edi-

lebilir.

• İç hava taşınım katsayısı 8 W/m2K'den 23 W/nfK'e

yükseltilmiştir.

• Pencere gölgeleme faktörü 0.15'e düşürülmüştür.

Optimum tasarlanmış binadan elde edilen so-

nuçlar Şekil 11'de verilmiştir. Yukarıda sözedilen

tüm faktörlerin etkisi ile, sıcaklık değişimi gün

boyunca belirgin olarak azalmakta ve en fazla

2°C olmaktadır. Sıcaklık değerleri saat 5:00'den

-Optimum Model-Tipik Bina Modeli- Dış Ortam Sıcaklığı

Şekil 11. Doğal soğutma İçin tasarlanan opti-mum modelin sıcaklık değişimleri

17:00'ye, pik yük elde edilene kadar yavaşça art-

maktadır. Pik noktadan başlayarak saat 5:00'e ka-

dar soğuma devam etmektedir.

5. SONUÇ

Bütün önlemlerin alınması durumunda, iç ha-

va sıcaklığı 26°C'nin altında tutulabilmektedir.

Bu da doğal havalandırmanın, uygun tasarım şart-

ları ile tipik bir İstanbul yaz gününde tek başına

kabul edilebilir konfor şartlarını sağlayabileceği

anlamına gelmektedir. Bu çalışmada incelenen ve

doğal havalandırmanın etkinliği üzerinde büyük

etkisi olan parametreler yapı elemanları, havalan-

dırma ve bina yapısıdır.

Bu çalışmada maliyet analizi yapılmamıştır.

Özel olarak sistemin yaz günlerinde çalışabildiği

ve konfor için yeterli havalandırmayı sağladığı

görülmüştür. Maliyet analizi göz önüne alınmaz-

sa, doğal havalandırmanın sürdürebilirlik ve çev-

re etkisi bakımından önemli bir parametre olduğu

açıktır.

KAYNAKLAR

1. Arısoy, A. and Ayabakan, T.Ö., 2000. Natu-

ral Ventilation by Wind Energy in High Buildings

and Economical Aspects. IVth International Buil-

ding lnstallation, Science and Technology Sympo-

sium. pp 163. istanbul, Turkey.

2. ASHRAE 1997. ASHARE HANDBOOK -

Fundamentals, "Nonresidential Cooling and He-

ating Load Calculations", Chapter 28.

3. Pedersen, C.O., Fisher D.E., Spitler J.D..

Liesen R.J., 1998. "Cooling and Heating Load

Calculations Principles", ASHRAE, pp. 2-24, pp.

153-204.

4. TTMD Project Report - Outside Air Tempe-

ratures and Solar Heat Radiation Values for İS-

TANBUL, 1998, istanbul, Turkey.

36 TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Araiık 2001

Makale

YAZ AYLARINDA GECEHAVALANDIRMASI İLE BİNALARIN

SOĞUTULMASI


1. GİRİŞBinaların havalandırılması, çoğu halde iç hava

kalitesi için gerekli olan bir husus olarak görülür.Bununla beraber havalandırma yaz aylarındakonfor şartlarının iyileştirilmesine doğrudan veyadolaylı katkıda bulunan düşük-maliyetli ve fayda-lı bir yöntemdir. Havalandırmanın bir binanın içortamını soğutmaya doğrudan etkisi "Konfor Ha-valandırması" adıyla da bilinen ve yıllardır çeşit-li şekillerde uygulanan tekniklerle mümkündür.İster pencere açıklıkları, tavan vantilatörleri veyabir başka yöntemle olsun, temelde bu teknik binaiçindeki hava hızlarının arttırılarak bina içindekikişiler üzerindeki taşınımla ısı geçişinin arttırıl-masına dayanmaktadır.

Havalandırmanın dolaylı olarak bina iç konforşartlarının iyileştirilmesine olan etkisi ise, "GeceHavalandırması" olarak tanımlanabilir. Bu yön-tem binanın gece boyunca havalandırılarak yapı-yı ve yapı elemanlarını soğutmayı hedeflemekte-dir. Givoni (1991) de işa-ret ettiği gibi gece hava-landırması, doğal veyamekanik olabilir ancakkonfor havalandırmasıile bir arada düşünülme-melidir. Gece havalan-dırmasının gerçekte kon-for şartlarını iyileştirdi-ğine dair pek çok çalış-ma mevcuttur. Bu çalış-malar yaygın olarak buyöntemin diğer pasif so-ğutma teknikleri ile mu-kayesesini içermektedir.Bu deneysel ve sayısalçalışmalar sayesinde ge-

ce-havalandırmasına etki eden ana parametrelerbelirlenerek üç ana gurupta toplanması mümkünolmuştur. Bu parametreler iklimsel parametreler,bina parametreleri ve sistem parametreleridir.

İklimsel parametreler içinde en önemlisi dışsıcaklık değerleridir. Gece havalandırmasındagündüze ait iklimsel veriler yerine, ortalama dışsıcaklık değerlerinin alınmasının gece havalan-dırması için dış şartları daha iyi ifade ettiği yapı-lan analizler sonucu açıklık kazanmıştır.

Optimum soğutma veriminin bina parametre-leri açısında incelendiği çalışmalarda ise, mini-mum ısıl sığa kavramı ortaya atılmış ve mini-mum bina kütlesi olarak tanımlanan bir para-metre ile verim hesaplanmaya gayret edilmiştir.Bununla beraber ısıl sığa binanın yapımında kul-lanılan malzeme tipine, bu malzemelerin yerleşti-riliş sırasına bağlı olduğundan, verilen bir yapımalzemesinin ısıl geçirgenliği b (J/m2 Ks05)

Doç. Dr. Nurdil ESKİN1978 yılında Boğaziçi Mühendislik Fakültesi Makina Mü-hendisliği Bölümünden mezun oldu. 1981 yılında aynıüniversitede yüksek lisans eğitimini tamamlayarak yük-sek mühendis oldu. 1981-1991 yılları arasında özel sek-törde çeşitli firmalarda HVAC, metro sistemleri havalan-dırması ve iklimlcndirmeleri, yangın güvenliği ve drenajgibi çeşitli konularda proje mühendisi, proje müdürlüğüve teknik müdürlük ıiibi görevlerde bulundu. Bu dönemiçinde İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Makina anabilim da-lında 1987-1990 yılları arasında Akışkan Yataklı Ka/.anlarkonusunda doktora çalışmasını tamamlayarak bilim dok-toru unvanını aldı. 1991 yılından itibaren İTÜ Makina Fa-kültesinde önce yardımcı doçent daha sonra doçent olarakçalışmaktadır. Akışkan Yataklı Yakma Sistemleri, İki-Faz-li Akışlar, İsı Tekniği ve Güneş Enejisi Sistemleri konu-sunda uluslararası dergilerde yayınlanmış otuzun üzerindemakale ve bildirileri mevcuttur. Amerika Makina Mühen-disleri Birliği (ASME), Makina Mühendisleri Odası veTürk Tesisat Mühendisleri Derneği üyesidir. Türkiye Yan-gından Korunma Vakfı (TUYAK) kurucu üyesidir.

bağıntısından hesaplanır.Burada k=tabakamn

ısı geçiş katsayısı(W/mK) p= malzemeninyoğunluğu (kg/m3) veCp= malzemenin özgülısısı (J/kgK)'dır.

Bu parametre tek ta-bakalı bir duvarın hemısı depolama ve hem deısı geçiş özelliklerini ifa-de ettiği ve binanın so-ğutulmasında duvarın"soğuk depolama" kapa-sitesini iyi yansıttığı için


gece havalandırması yönteminde kullanılan önem-li bir parametredir.

Sistem parametreleri ise, gece havalandırması-nın yapıldığı süre, hava debisi gibi sistem değiş-kenlerini içerir. Gece havalandırmasında uygu-lanması gerekli hava debisi üzerinde yapılan araş-tırmacıların ortak bir fikir etrafında buluşmamala-rına rağmen, gündüz şartlarında yapılan iyi birkonfor iklimlendirmesine gece havalandırmasınınbüyük katkısı olduğunda hemfikirdirler.

Bu tip pasif soğutma yöntemlerinin en büyükproblemi önceden belirlenmiş ısıl konfor şartları-nın sağlanmasındaki zorluktur. Bazen gün boyun-ca olan ısı kazanımı o denli fazla olur ki gece ha-valandırması binanın gün boyunca kazandığı ısıyükünün atılmasında yetersiz kalabilir. Bu du-rumda mekanik havalandırmaya başvurmak gere-kebilir. Ancak böyle bir halde dahi, yapılan gecehavalandırılması ile binanın soğutma yükünüazaltmak dolayısıyla binada iklimlendirme siste-minin çalıştırılacağı (ortam soğutmasının uygula-nacağı) süreyi azaltmak mümkün olacaktır.

Bu şekilde pasif ve aktif soğutma tekniklerininbir arada kullanıldığı sistemler "İkili SoğutmaSistemleri" olarak adlandırılmaktadır [Lidda-ment, 1996; Givoni, 1991; Mandas, 1995]. Bunlararasında mekanik soğutma ile gece-havalandırıl-masının bir arada kullanıldığı ikili soğutma sis-temleri ilk yatırım maliyetlerine ilave bir yük ge-tirmediği için oldukça talep görmektedir.

Bu çalışmada yaz aylarında yapılacak gece ha-valandırması ile bir ofis binasının konfor şartları-nın iyileştirmesi veya soğutma yükünün azaltıl-masına olan etkisi yapılan bir analiz ile incelen-miştir. Hazırlanan model üzerinden bulunan so-nuçlar daha önce yapılmış bir deney sonuçları ilekarşılaştırılarak modelin geçerliliği gösterilmiş vedaha sonra gece havalandırması soğutma verimielde edilmiştir.

2. SAYISAL ANALİZTest şartlarının oluşturulmasındaki ve tekra-

rındaki sınırlamalar nedeniyle sayısal çalışmalarile ele alınan halin çalışma şartlarının ve etki edenönemli parametrelerinin belirlenmesi genellikledaha az masraflıdır. Bu çalışmada sayısal analiz

TRNSYS adlı bir paket program ile yapılmıştır.Çalışmada, test sonuçlarının, aynı bina ve işletmeşartları için program ile doğru olarak hesap edilipedilmediği kontrol edildikten sonra, gece hava-landırması ile söz konusu binadan atılabilecek ısıenerjisi miktarı ve ayrıca gece havalandırması ilemekanik soğutmanın bir arada kullanıldığı du-rumdaki sistem verimi incelenmiştir.

2.1 Deney Şartları2.1.1 Bina Özellikleri

Ofis olarak kullanılan yapı üç katlı beton birbina olup, kat planı şematik olarak Şekil l'de ve-rilmektedir. Bina konut dışı amaçlarla kullanılan,ayrık nizamda ve yaz aylarında bağıl nemin % 80olduğu ve dış sıcaklık değerinin ortalama 35 C ol-duğu bir yerde bulunmaktadır. Bina dış duvarlarıiç kısmında 4 cm kalınlıkta yalıtım tabakası var-dır. Şekilde görülen A, B ve C odaları sırasıyla170 m3, 160 m3 ve 205 m3 hacimli odalardır ve buodalarda gece havalandırması yapılmaktadır. Codasına bitişik ve onunla aynı hacimdeki referansodada ise gece havalandırması yapılmamaktadır.

2.1.2 Deneyin yapılışıYapılan ölçümlerde söz konusu A, B, C odala-

rında, 17 Temmuz-8 Ağustos tarihleri arasındaakşam 21:00 ile sabah 08:00 arasında dış sıcaklık,oda sıcaklıklarından 2 °C daha düşük olduğu sü-rece 4000 m3/h hava debisinde (saatte 8 hava de-ğişimi) gece havalandırılması, bunun dışındakisaatlerde ise saatte 0.5 hava değişimi kadar hava-landırma yapılmıştır. Bu süre zarfında enfiltras-yonu minimum seviyede tutmak için pencerelerkapatılmış, ayrıca gün boyunca olan ısı kazançla-rım da azaltmak gayesiyle dış gölgelikler yarı ka-palı halde tutulmuştur. Denemeler bir ay boyuncasürdürülerek farklı gece havalandırılması senar-yoları denenmiş ve ölçülen değerler kaydedilmiştir.

Deneyde her odada tavan ve zemine yerleştiri-len ısıl-çiftler (termoelemanlar) vasıtasıyla aşağı-daki ölçümler elde edilmiştir:

a) A, B, C odaları ile referans oda, 3. kat, 1.kat ve kuzeye bakan odaların hava sıcaklıkları;

b) A, B ve C odaları ile referans oda işletme sı-caklıkları.


ODA A

KUZEY ODASI p

ODAB ODAC REFERANSi ODA

[IKINCI KAT

Şekil 1. incelenen ofis binası 2. katına ait şematik kat planı

c) B odası duvar sıcaklıklarıd) Dışarı çıkan hava sıcaklıklarıe) Dış ortam sıcaklık ve bağıl nem değerleriAyrıca vantilatörlerin elektrik enerjisi sarfiyatı

ile hacimsel hava debileri de ölçülmüştür. Yapılanbu ölçümlerin detayları [4] da verilmiştir.

2. 2 Modelin AçıklanmasıSayısal olarak yapılan incelemede ele alınan

bina 8 bölgeye ayrılarak modellenmiştir:1 - Gece havalandırılması yapılan A, B ve C oda-

larının her biri bir bölge olmak üzere toplamüç bölge

2- İkinci kattaki referans odadan oluşan bir bölge3- İlk katta olan ve alanı A,B,C ve referans odası-

nın toplam alanlarına eşit olan bir bölge

4- Üçüncü katta olan ve alanı A, B, C ve referansodasının toplam alanlarına eşit olan bir bölge

5- Her üç kattaki toplam koridor hacminin topla-mına eşit olan bir koridor bölgesi

6- Binanın her kattaki kuzey kısımlarının topla-mına eşit olan bir kuzey bölgesiModelde bu bölgeler arasında bitişik olmayan

bütün duvarlar mükemmel şekilde yalıtılmış (ısıgeçirmez) kabul edilmiştir.

2.3 Test sonuçları ile sayısal sonuçlarınkarşılaştırılmasıBilgisayar programında bina bu şekilde bölge-

lere ayrılarak tanımlandıktan sonra, ilk adımdamodel sonuçları daha önce aynı bina üzerinde ya-pılmış deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu-

nun için testlerin yapıldığı yer ve zamana ait me-teorolojik veriler sınır şartları olarak programa ta-nıtılmış, bina karakteristikleri ve binanın boyutla-rı ve bölgelerin birbirine göre olan konumlanprograma yerleştirilmiştir. Daha sonra programtest şartlarmda olduğu gibi çalıştırılarak alınansonuçlar test sonuçları ile karşılaştırılmıştır.

Şekil 2'de gece havalandırılması yapılan birmahalde alınan deney sonuçlarının aynı mahaliçin modelden alınan sonuçlarla olan karşılaştırıl-ması görülmektedir. Gözleneceği gibi model vedeneysel veriler arasında son derece iyi bir uyumvardır ve model sonuçları deney verilerini gerekgece havalandırması olan mahallerde ve gereksegece havalandırılması yapılmayan mahallerde enfazla 0.5 C aşmaktadır.

3- GECE HAVALANDIRMASININ BİNATOPLAM SOĞUTMA YÜKÜNE OLANKATKISIÖnerilen sistem ile binadan gece boyunca çe-

kilen ısı miktarı Qn(kJ)

Qn =

bağıntısından hesaplanabilir. Burada t, ve tf gecehavalandırmasının başlangıç ve bitiş zamanınıifade etmektedir. Bilgisayar programı kullanıla-rak gece havalandırmasının binanın gün boyuncaolan soğutma ihtiyacını ne oranda azalttığı yapı-

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım • Aralık 3001 39

37

35

33

31

29

27

2S<

23

21

19

17

Ölçüm değerleriModel sonuçları

10:00 22:00 22:00 10:00 22:O0 10:00Zaman, (saat)

Şekil 2. Deneysel ve sayısal sonuçların karşılaştırılması

lan iki gurup hesaplama ile gösterilmiştir. Bu he-saplamaların ilkinde A, B, C odalarının gün bo-yunca mekanik olarak soğutulduğu, ancak gecehiçbir şekilde gece-uavalandırması yapılmadığıkabul edilerek hesaplamalar yapılmıştır. İkincigurup hesaplama sonuçları ise bu odaların günboyunca mekanik olarak soğutulduğu ancak geceboyunca da gece-havalandırması yapıldığı kabuledilerek elde edilmiştir. İkisi arasındaki fark gecehavalandırmasından kaynaklanacaktır. Şekil 3'deüç odanın gece-havalandırması varken ve yokkenolan enerji ihtiyaçlarının toplamının farklı oda sı-caklıklarındaki değişimi görülmektedir.

600

1 %12

3 400

n 300%25

as" %54

22 24

Oda tasarım sıcaklığı

Şekil 3 A, B, ve C odaları soğutma ihtiyacına gece-havalandırmasının etkisi

Görüldüğü gibi oda tasarım sıcaklığı yüksekseçildikçe gece-havalandırmasının toplam soğut-ma ihtiyacı üzerindeki etkisi artmaktadır. Oda ta-sarım sıcaklığı 22 °C olarak seçildiğinde gece ha-valandırması sadece % 12 oranında toplam so-ğutma ihtiyacında azalma sağlarken, tasarım sı-caklığı 26 C olarak seçildiğinde aynı mahalde budeğer % 54 gibi oldukça yüksek bir orana ulaş-maktadır.

Sonuç olarak bu model üzerinde yapılan he-saplamalar, gün boyunca mekanik olarak soğutu-lan binaların gece-havalandırması ile birlikte ça-lıştırıldıkları durumda sistem veriminin yüksekolacağı ve binaların daha düşük maliyetler ile so-ğutulabileceğini göstermektedir. Soğutulan ma-hallerin tasarım sıcaklıklarının da bu ikili sistem-lerin verimleri üzerinde önemli rol oynadığı göz-den kaçırılmamalıdır.

SONUÇBu çalışmada gece- havalandırmasının binala-

rın soğutma için gerekli enerji ihtiyaçlarına olanetkisi mevcut bir bilgisayar programı kullanılarakirdelenmiştir. Daha önce yapılmış deneysel veri-ler kullanılarak binanın hesaplanarak bulunan sı-caklık değerlerinin deneysel veriler ile olan karşı-laştırılması yapılmış ve sonuçların uyum içindeolduğu görülmüştür. Daha sonra bu veriler kulla-nılarak mekanik soğutma sistemi ile gece-hava-landırmasının birarada kullanıldığı ikili sistemler-de iç tasarım sıcaklığına da bağlı olara %54'lerevaran enerji tasarruflarının mümkün olduğu sap-tanmıştır.

KAYNAKLAR/- Givoni, B. "Performance and Applicability of

passive and low-energy cooling systems" Energy andBuildings, 17,177-199, (1991)

2- Liddament, M. W. "A guide to Energy efficientventilation air infiltration and ventilation" Centre, Co-ventry, U. K. p254, (1996)

3- Mandas, D., "A manual for conscious designand operation of A/C systems", Energy Conversionand Management, plOO, (1995).

4- Ayoob, A., Talmatamar, T. ve Alhabobi, M. Eva-luation of some passive cooling techniques for summercomfort, Proc. Eur. Conf. Energy performance and In-door Climate in Buildings, Vol. 2, pp 463-468, (1994).

40 TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasıın - Aralık 2001

Makale

KONVEKTÖR BATARYALARININ ISILKAPASİTELERİNİN TEORİK VE

DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

H. Cem ERİŞTİRENOĞLU - Ece SANCAKServer Levent YILMAZ - Feridun ÖZGÜÇ

ÖZET

Geleneksel HVAC (Isıtma-Havalandırma-Klima) sistemleri insan sağlığı ve konforu açısından

özellikle cebri akımlı klima sistemlerinin yarattığı sıcak/soğuk hava akımından ve yüksek nem oranın-

dan kolayca etkilenen çocuk, hasta ve yaşlılar için yeterli koşulları sağlayamamaktadır. Ayrıca giydir-

me cephe binalarda, odada istenen konfor şartı ortalama olarak sağlansa bile, camdan gelen ışınım ge-

çişinin sonucunda cam önünde istenmeyen şartlar oluşmaktadır. Bu kullanım lüks konutlarda büyük

cam uygulamalarında da geçerlidir. Üzerinde çalışılan projenin amacı yukarıda belirtilen konularda çö-

züm oluşturmaktır. Bu projede bataryanın sadece ısıtma fonksiyonu incelenmiştir, soğutma fonksiyo-

nunun analizi projeye ek bir proje olarak sonraki döneme bırakılmıştır.

Çalışmada üç aşamalı bir analiz öngörülmüştür: Bunlar, deneysel, analitik ve sayısal (numeric) ana-

lizlerdir. Öncelikle İstanbul Teknik Üniversitesi'nde deneysel çalışmalar yapılmıştır. Deney çalışmala-

rını takiben, test sonuçlarını ve çalışmayı kapsayan analitik danışmanlık raporu hazırlanmıştır. Deney

sonuçları ve hazırlanan rapor, daha sonra yapılan çalışmaların temelini oluşturmuştur. Daha sonra,

kapsamlı bir analitik çalışma yapılmış ve akabinde, çalışmayı toparlayan iteratif bir algoritma gelişti-

rilmiştir. Bu algoritmadan elde edilen so-

nuçlar, deneysel sonuçlarla çok az hata pa-

yıyla örtüşmüştür. Bu sebeple, bu algorit-

manın konveksiyon bataryası optimizasyo-

nunda etkili bir şekilde kullanılabileceği or-

taya çıkmıştır. Bu amaçla üretilen dört kon-

veksiyon bataryası modeli bu yöntemle in-

celenmiş ve optimum model saptanmıştır.

H.Cem ERİŞTİRENOĞLU1966 yılı Sivas doğumludur. 1993 yılında Boğaziçi ÜniversitesiMühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünü bitirmiş-tir. 1999 yılından bugüne Friterm A.Ş. Arge Müdürlüğü görevinisürdürmektedir.

Ece SANCAK1979 yılı İstanbul doğumludur. 2001 yılında Boğaziçi Üniversi-tesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünü bi-tirmiştir.

Server Levent YILMAZ1979 yılı İstanbul doğumludur. 2001 yılında Boğaziçi Üniversi-tesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünü bi-tirmiştir. 2001 yılında Belçika'da bulunan Von Karman Enstitü-sü'nde akışkanlar mekaniği üzerine çalışmalarda bulunmuştur.

Feridun ÖZGÜÇ1949 yılı İstanbul doğumludur. 1972 yılında İstanbul Teknik Üni-versitesi Makine Fakültesini bitirmiştir. Halen aynı üniversitedeöğretim üyesi olarak görev yapmaktadır.

1. GİRİŞ

Geleneksel HVAC sistemleri teorik ola-

rak mekanlarda gerekli şartları sağlasalar

da, sağlık ve konfor şartlarının sağlanmasın-

da problemlerle karşılaşılmaktadır. Özellik-

le çocuk, yaşlı ve hasta insanlar, vücut sa-

vunma mekanizmalarının zayıf olması ne-

deni ile, yüksek hava akımının ve nemin


bünyede yarattıkları etkiden dolayı sağlık problemleri yaşamaktadırlar. Gerçekte tüm insanlar cebri ha-

va akımının yarattığı, yüksek hava hızının belli bir hızı geçtiği ortamlarda sağlık problemleri yaşamak-

tadırlar. Fakat etkileri, bünyenin kuvvetli olup olmamasına göre değişim göstermektedir. Burada amaç,

doğal ısı taşınımı ile konvektör bataryasından ortama ısı geçişi gerçekleştirerek, ortamın şartlandırma-

sının doğal şartlarda oluşmasını sağlamaktır. Ayrıca, verimliliği belirli yöntemlerle artırmaya çalışa-

rak, daha az malzeme ile ortamları daha iyi şartlandırma şansı elde etmeye çalışılmıştır. Hem hava ta-

rafında, hem de su tarafındaki basınç kayıpları, ısı kapasitesi ile paralel ele alınmıştır.

İnsanoğlu, şehirleştikçe ve fiziken harcadığı efor azaldıkça (vücut sıcaklığını yükseltmedikçe), ya-

şadığı ortamın şartlarının dalgalanımını daha çok daraltarak, yaz, kış aynı şartlarda yaşamaya çalışma-

ya başlamıştır. Ayrıca, global ısınma ve yeşil alanların azalması da bu ihtiyacı arttırmaktadır. Fakat,

cebri hava akımı ile bu şartlar gerçekleştirilmeye çalışıldığında; diğer bir deyişle, yüksek hava hızı et-

kisi altında, hava hızına bağlı olmak üzere insan vücudu ile çevresi arasında ısı alış verişi değişmek-

tedir. Bunun sonucunda, vücut kabul edebileceği şartların dışına çıkmış olabilmektedir. Bu durumda

çocuk, yaşlı ve hastalar, vücut savunma mekanizmalarının daha zayıf olmasından dolayı, çok daha ko-

lay etkilenerek hasta olabilmektedir. Vücudun bu tepkisi özellikle soğutmada daha çok ortaya çıkmak-

tadır. Bunun sonucunda insanlar soğuk algınlığından, zat ürüye varan aşamalarda hasta olabilmekte-

dir.

Konvektör, bataryası doğal ısı geçişi ile hava hızları düşük, nem oranları kabul edilebilir seviyeler-

de ortamlar oluşturmaktadır. Bu özellikleri ile, Türkiye gibi değişik iklimleri olan yerlerde, özellikle

yaz sezonu uzun, kış sezonunun kısa olduğu bölgelerde, oldukça yaygın kullanımı olabilecektir. Ame-

rika'nın güneyinde oldukça yaygın kullanımı olan konvektör bataryası aynı zamanda, giydirme cephe

binalarda, cam önlerinde ışınım ile gerçekleşen ısı geçişini önlemek için de yaygın şekilde kullanıl-

maktadır.

2. KONVEKTÖR BATARYASI TASARIMI

Tasarım Çalışması 4 ana başlıkta incelenmiştir:

1. Konvektör Bataryası Analitik Tasarımı

2. Konvektör Bataryasının Test Edilmesi

3. Test sonuçlarının Analitik Sonuçlarla Karşılaştırılması

4. Konvektör Bataryası Nihai Tasarımı

2.1. Analitik Analiz

2.1.1. Teorik Altyapı

2.1.1.1. Isı Değiştirici Değişkenleri ve Isıl Devre

Burada istenilen, aşağıdaki ısı değiştiricinin değişkenleri arasındaki ilişkiyi tanımlamaktır.

• Isı Geçişi Miktarı, Q

• Isı Geçişi Yüzeyi, A

• Akışkan Sıcaklıkları

• Debiler

Bu aşamada analiz için, enerji korunumu ve enerji artışı ile ilgili formüller kullanılmıştır. İsı değiş-

tiricideki değişkenleri algılamak için, Şekil 2-1'deki gibi çapraz akım dikkate alınmıştır. Sürekli rejim

42 • TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ/Kasım-Aralık 2001

çalışma şartı olarak kabul edilmiş, çevreye ısı kaybı, kinetik ve potansiyel enerji değişimleri ihmaledilmiş ve akışkan özellikleri sabit kabul edilmiştir.

Q = UAATm =ATm

(2-1)

j— Toplam Isı Geçişi Âiarıt

^r1

PozM x yönü R = u ~ ' =

A

a•

1 J

\ t

îirifn Toplam D*enç

Te.ıWn

îWcp)o-ro

eAuV 2.1. Isı değiştirici değişkenleri [1]

Rh = Sıcak kısım ısı taşınım direnci

Rt h = Sıcak kısım kirlilik direnci

Rct = Kanat-boru temas direnci (Kanat olmadığında Ret =0'dır)

Rw = Duvar ısı direnci

Rf c = Soğuk kısım kirlilik direnci

Rc = Soğuk kısım ısı taşınım direnci

(2-2)

.2. /sı değiştiricideki, ısı geçişi için ısıl devre

1 1 1 1

UA U h A h UCAC UWAW

= R o = İ R (2-3)


Formül 2.3'de U ayrıca, sıcak akışkan yüzeyi, soğuk akışkan yüzeyi, temas yüzeyi alanları ile iliş-

kilendirilerek de yazılabilir. Burada, çözüme ulaşmak için, yapılacak kabule dayalı, değişik hesaplama

metodları bulunmaktadır. Bunlar, e-NTU, P-NTUt, LMTD ve \|/-P metodlar_dır. Burada, konvektör ba-

taryası hesapları için sadece E-NTU yöntemi kullanılacaktır. Diğer yöntemlere ilişkin veriler için [1],

[2] ve [3] numaralı kaynaklar referans verilebilir.

2.1.1.2. e-NTU YöntemiTablo 2-1'de ısı değiştiricinin toplam ısı geçişi e-NTU yönteminin boyutsuz parametreleri ile fonk-

siyonel ve tanım ilişkisi verilmiştir. [1]

Tablo 2.1. e-NTU Yöntemi [1] ve ısı değiştirici toplam ısı geçişi oranı ile ilişkisi

e-NTU Yöntemi Parametreleri

Isı Değiştirici Toplam Isı Geçişi

Etkenlik (fonksiyonel İlişki)

Etkenlik (tanım)

Geçiş birimi sayısı

Isıl Kapasite Oranı

Q =

e -

= eCm i n(Th ı i

0(NTU, C

C h(T h, -

Cm i n(T h > ı-

UAN T U -

c

c r

c m i n

c m a x

- T C ,I)

: r, akış

Th ı 0)

-T c,)

(

(mcp

(mcp

ayarlaması)

CC(TC,O-TC J)

C m i n (T h , ,-T c J )

JAUdA

/min

^max

(2-4)

(2-5)

(2-6)

(2-7)

Tablo 2-1 'de belirtildiği gibi, e , NTU'nun bir fonksiyonudur ve ısı değiştiriciden geçen iki akışka-

nın, akış değerlendirmelerini tanımlar. Bu konuda ek veriler için [1], [4], [5], [6] kaynakları kullanıla-

bilir. Akış, genellikle geçiş sayısı, genel akış rejimi ve geometrilerle belirlenir. Burada, çapraz akım ve

bu değişkenleri içeren sembolik notasyonlar kullanılır. Uygulamamızda 4 değişik batarya geometrisi

kullanılmıştır. Bunlarla ilgili değerler ve sembolik notasyonlar aşağıda Tablo 2-2'de verilmiştir.

Tablo 2.2. Bu projede test edilen konvektör bataryalarının, tanım ve açılımları.

BataryaNotasyonu

3866-5/8-2x3-4-6

4035-1/2-2x2-4-6

4035-1/2-4x2-8-6

3866-5/8-4x3-4-6

St ve Sİ(mm.mm)

3866

4035

4035

3866

Do(inch)

5/8"

1/2"

1/2"

5/8"

Bir SıradakiBoru Sayısı

2

2

4

4

Sıra sayısı

3

2

2

3

KullanılanBoru Sayısı

4

4

8

4

KanatAralığı(mm)

6

6

6

6


Konvektör bataryası çapraz akımlı, köşeli kanatlı, dairesel borulu, her iki akışkan birbirine karış-mayan, 2 geçişli ısı değiştirici tipidir. Burada etkenlik aşağıdaki formülde belirlenmiştir [6]:

e = (i'/2 + ı (2-8)

CrNTUVm=0 n=0

(-l)m (n + m)!n!m! V nı+2

CrNTU NTUV.,

m=0 n=0

V (-l)m(n + m)!Zw n!m! m+

NTU C.NTUV, ı + 2

NTU

C.NTU2

C..NTU

NTU2

n=m-1 m-1

2.1.1.3. Hava Tarafı Isı Geçişi: Dikey Kanallar Arasında Doğal Isı TaşımımDoğal taşınımla, ısı geçişinin tespiti, ısı sistemleri tasarımında önemli bir konudur. Isı geçişinde do-

ğal taşınım özel bir yere sahiptir. Hatta cebri taşımmda bile doğal taşınım etkileri ikincil bir etkidir.Bazen doğal taşınım etkileri cebri taşınım hesabını tek başına geçersiz kılabilir[7].

Doğal taşınım konusu, üzerinde araştırmaların devam ettiği, halen bilinmeyenlerin ve güçlüklerinolduğu bir konudur. Isıtmada doğal taşınım incelendiğinde, sonlu dikey kanallar kabul edilmiş ve uy-gulanan geometride enerji denkleminde zorluklar ortaya çıkmıştır. Ayrıca, momentum ve konveküfenerji terimleri lineer değildir.

2.1.1.3.1. Isı Geçişi KorelasyonlarıBurada Elenbaas tarafından simetrik ısıtılan izotermal kanallar için tanımlanan yarı ampirik formül

kullanılmıştır [8]. Ortalama Nusselt sayısı, kanat aralığına (S) bağlı olarak tanımlanmıştır.

11 - exp

35

Ras(S/H)

3/4

(2-9)

Burada Rayleigh Sayısı aşağıdaki gibi tanımlanmıştır:

Ra =gp(Tps-TJS3

av(2.10)

Hava ile kanatlar arasındaki ısı taşınım katsayısı aşağıdaki gibi tanımlanabilir:

h n n =Q/A

T T1 ps ~ ı «

(2.U)

Formül 2-11'deki h daha sonra kanat verimi için kullanılacak olmasına rağmen, logaritmik ortala-ma sıcaklık farkı (ATm) sınır şartı için sabit yüzey sıcaklığı kabul edilerek yeni bir tanım getirilmesidaha gerçekçi olacaktır.

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / KasüTi - Aralık 2001 45

A T l m x = •T - T

1 o,c ı ı,c

İnT - T

p.s ı,cT - T

1 ps ı o,c

(2-12)

Bu tanıma dayanarak, ısı geçişi katsayısı tekrar tanımlanmalıdır.

0

PS

r p(2-13)

2.1.1.3.2. Kütle AkışıDoğal taşınımda simetrik ısıtılmış kanallardaki tanımlı duvar sıcaklığı problemi Quintiere tarafın-

dan tanımlanmıştır [9]. Şekil 2-3'de yapılan analizin sonucu olarak Rayleigh Sayısı (Ra) ile Graetz Sa-yısı (u'o) arasındaki ilişki bir grafikle verilmiştir. Kanalın girişindeki hava debisi Graetz Sayısı ile ka-rakterize edilmiştir.

13

12

l i

İD

S

B

-f 7

e

-Tam ısınmış simetrik kanallar içindeğişik Pr sayılarına istinaden Rasayısı Graetz sayısının bir fonksiyonu

—olarak verilmiştir.

103

Ra

Şekil 2.3. Değişik Pr sayılarında Ra- ilişkisi [9]

H v

ve

uos

(2-14)

(2-15)


Şekil 2-3'den ve denklemden yararlanılarak kanal girişindeki hava hızı tanımlanmış değeri için bu-

lunabilir. Buradan kütlesel hava debisi aşağıdaki formülden hesaplanır.

mc = U()SwN f ınpc^ (2-16)

Burada (Sw) bir kanal için hava geçiş kesit alanı olup, toplam hava geçiş aıanı ile tanımlanmıştır.

Yapılan analizler sonucunda Ra sayısının 0-50 arasında kaldığı ortaya çıkmış ve buradan Şekil 2-3'de-

ki grafik [9] fonksiyon olarak hesaplandığında Pr= 0,7 için aşağıdaki sonuca ulaşılmıştır :

u'o = 0.012 ln(Ra)4 - 0.07 ln(Ra)3 + 0.201 ln(Ra)2 + 0.1899 ln(Ra) + 0.2988 (2-17)

2.1.1.4. Hava Tarafı Isı Geçişi: Kanat VerimliliğiKanat verimi, kanat ortalama sıcaklığında geçen ısının, tüm kanadın taban sıcaklığında olması ha-

linde geçecek ısıya oranı olarak tanımlanmıştır [10].

!hoO7,m-Ta)dA

(2-18)

Burada düzgün dizilişli dikdörtgen kanatlardan, dairesel kanatlara yaklaşım yapıldığında eşdeğer

kanat çapı (r e) aşağıda tanımlanmıştır. Burada, Ssm en küçük ST ve değerleri, Sgren büyük SLve ST de-

ğerleridir.

= 0.64SsmjSgr/Ssm-0.2 (2-19)

HAVAAIOŞYONU

Şekil 2.4. Çapraz boru dizilişi [10]

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralık 2001 • 47

Çapraz dizilişli dikdörtgen kanatlardan, dairesel kanatlara yaklaşım yapıldığında eşdeğer kanat ça-

pı (re) aşağıda tanımlanmıştır. Burada, Ssm en küçük SL ve Sd değerleri, Sgr en büyük SL ve Sd değerle-

ridir. Sd ise diyagonal komşu boru merkezleri arasındaki mesafedir.

re = 0 .635S s m | S g r /S s m -0 .3 (2-20)

Sd = v| S2L + S2T / 4 (2-21)

F* = (re - ro)[ 1 + 0.35 ln(re / r0)] (2-22)

B =2hfin

— — (2-23)

Yukarıdaki ifadelerden hareketle eşdeğer kanat verimi aşağıda tanımlanmıştır:

% = ^ / / ^ (2-24)

Literatürde genellikle bilinen ve düz kanatlar üzerinde çalışmalar bulunmaktadır. Karmaşık ge-

ometriler ve endüstriyel uygulamalar için düz kanatlarla ilgili kaynaklardaki korelasyonların kullanıl-

maması tavsiye edilmiştir. Burada, kanat verimi hesaplarında kullanılması için Sonlu Elemanlar Me-

todu gibi detaylı hesaplama yöntemlerine başvurulması tavsiye edilmektedir.

2.1.1.5. Boru Tarafı Isı Geçişi : Dairesel Boru Isı Taşımını Korelasyonları

Değişik sınır şartları ve akış rejimleri için boru içindeki akışın ısı geçişini tanımlamada hem sayı-

sal hem de deneysel birçok çalışma ve kaynak bulunmaktadır. Bölüm 2.1.2.1. tanımlandığı gibi, yapı-

lan hesaplarda, sabit yüzey sıcaklığı (hem eksenel hem de açısal yönde) kabul edilmiş ve akış tipi bu

esasa dayanarak hesaplanmıştır. Diğer boru akış tiplerine [11], [12], [13] nolu kaynaklarda değinilmiş-

tir.

Tablo 2-4'de belirtildiği gibi, test edilen bataryalarda akışkan debisi 2 borulu bataryalarda 35 kg/sa-

at ve 4 borulu bataryalarda 75 kg/saat'tir. Boru çaplan 5/8" ve 1/2" dır. Bu verilere göre, konvektör ba-

taryasında, boru akışı için hesaplanan maksimum Reynolds sayısı aşağıdadır:

P ~ ~ D i g 1 hr64 x

3600 s

M-h,at9oc Hh m N ^ D i 315x10-6 —L x2xroc0.0127m

Tam gelişmiş akımda, türbülans için Re sayısında kritik sınırın 2200 olduğu ve tam gelişmiş türbü-

lanslı akışın 10000 seviyelerinde oluştuğu dikkate alındığında akışın tam gelişmiş laminer akış oldu-

ğu ortaya çıkmaktadır [7].

Giriş bölümünde hızların ve sıcaklığın hem eksenel (x) yönde, hem de açısal yönde (r) çözülmesi

48 • TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralık 2001

gerekliliğinden dolayı problem zorlaşmaktadır. Kaynaklarda giriş uzunluğu problemi aşağıdaki kore-

lasyonla çözümlenmiştir:

1 Ts = sabit

0.48 < P r < 16700

0.0044 < -H- < 9.75Us

durumunda NuD=1.86ReDPr

L/D,

1/3 | i (1.14

(2-26)

Denklem 2-26'da bulunan tüm değerler, | i s hariç, akış sıcaklığının ortalama değerine

Tm=(Th,i+Thı0)/2 göre hesaplanmalıdır.

Bu analizde boru çıkışındaki sıcaklığı büyük bir önem kazanmaktadır. Enerji dengesi denklemin-

den ve ortalama ısı taşınım katsayısı h;, tanımından çıkıştaki sıcaklık, boru yüzey sıcaklığı Ts, ve akış

giriş sıcaklığından T,, aşağıdaki formülle hesaplanabilir: Daha fazla detay için [7] nolu kaynakçaya ba-

kılabilir.

T - T1 s o

T -T,= exp

7lD:L(2-27)

2.1.1.6. Boru Duvar Isıl DirenciSilindirik sistemler açısal yöndeki sıcaklık gradiyanları ve tek boyutlu olarak incelenmiştir. Fouıi-

er'in tek boyutlu ısı iletim akış yasasının çözümü aşağıdaki denklemde tanımlanmıştır[7]:

27tLk(Tw i-Tw o)(2-28)

Buradan hareketle, duvar ısıl direnci ekte tanımlanmıştır:

T W ı i - T w , 0

Q w

ln(D0/Dj)27iLk

(2-29)

2.1.2. Uygulama ve Sonuçlar

Bu aşamada yukarıdaki bölümlerde teorisi belirtilen konvektör bataryasında, genel bir çözüm yön-

temi oluşturulmaya çalışılmıştır.

2.1.2.1. Kabuller ve Modelleme

Kabuller aşağıda belirtilmiştir:

1. e-NTU yönteminin kullanımı için aşağıdaki kabuller yapılmalıdır :

a. Sürekli rejim (sabit debi, boru içindeki akışkanın termofiziksel özelliklerinin sabit kalması)

b. Çevreye olan ısı kayıplarının, buna ışınımla ısı kaybı dahil, ihmal edilebilir olması.

c. Tüm akışkan özelliklerinin ortalama sıcaklıktaki değerlerinin sabit olması (yoğunluk, özgül

ısı, akma direnci v.s.)

d. Hem hava, hem de su tarafındaki hız ve sıcaklıkların girişte belli olması.

e. Toplam kanat veriminin r\0, belirli ve sabit olması.


f. Akışkan tabakaları arasında, toplam ısı geçiş katsayısının, U, sabit olması.

g. Bölgelerin entegrasyonu yapılmış halde, ısı taşınım katsıyının hem hava, hem de su tarafında,

h0 ve hj, sabit olması.

h. Tüm geçişlerde eşit su dağılımı olması. Kaçak olmaması ve akış hızının her kesitte aynı olması,

i. Su tarafında ve boru cidarında, yatay ısı taşınımının ihmal edilebilir olması. [1]

2. Boru cidar sınır durumunda eksenel ve açısal düzgün sıcaklık dağılımı olması. Ayrıca yüzey sı-

caklığının her geçiş için eşit olması.

3. Kanat yüzeyi boyunca düzgün sıcaklık olması ve tüm kanatların eşit sıcaklıkta olması. Bu sıcak-

lığın boru cidarı dış sıcaklığı T w o ve kanat veriminden r\f bulunabilmesi.

T^Vv (2-30)

4. Hava tarafı ısı taşınım katsayısı ve hava debisi, simetrik ısıtılmış paralel levhalardan oluşmuş di-

key kanallı yapıdaki doğal ısı taşınımı ile elde edilebilmeli.

5. 1-h ve 2 kabullerinde belirtilen özelliklere göre, tüm dikey kanallar aynı ısı geçişi karakter özel-

likleri gösteren kanatlardan oluşmuştur. Böylece tek bir kanalda meydana gelen ısı geçişi tüm ba-

tarya genelini yansıtıyor olacaktır.

6. Kirlenmeden kaynaklanan ısıl dirençler ve kanat-boru temas direnci ihmal edildiği kabul edil-

miştir.

2.1.2.2. Iterasyonlu Çözme Yöntemi

Genelde, ısı değiştirici analizi, ısı değiştiricinin ısı kapasitesinin e-NTU yöntemi ile ekteki aşama-

lardan geçmesi ile gerçekleşir :

1. Giriş sıcaklığının ve akışkan debisinin bilinmesi durumunda, ısıl kapasite debisi, Ch ve Cc, he-

saplanır. Burada dış sıcaklıklar, ortalama sıcaklıkta sabit özgül ısının bulunmasında kullanılır.

Eğer, analiz sonucunda, tahmin edilen sıcaklıklardan farklı çıkması durumunda, yeni bir ortala-

ma sıcaklık değeri verilir.

2. Isıl sınır şartları ve bununla ilişkili taşınım korelasyonları kullanılarak, ısı geçişi katsayısı hesap-

lanır. Sabit ortalama akışkan özelliklerinin çözümü için çıkış sıcaklığı aşama 1 'deki gibi kullanılır.

3. Toplam ısıl direnç ve UA Denklem 2-3'den hesaplanır.

4. NTU, Denklem 2-6 kullanılarak hesaplanır.

5. Geometriden, akış ayarları, NTU ve C r , etkenlik e, gerekli korelasyonlar ve kaynaklardaki gra-

fikler kullanılarak hesaplanır.

6. Q ve çıkış sıcaklıkları Denklem 2-4 ve Denklem 2-5 kullanılarak hesaplanır.

Doğal taşmımda hava tarafında problem daha karmaşıktır. Gerçekte doğal taşınım ısıl ve hidrodi-

namik olarak katlanmaktadır ve bu katlanma ekteki zorlukları getirmektedir:

1. Hava ve su çıkış sıcaklıklarının bilinmemesi, ısı geçişine oranına (Q) bağlı olmasından, ve hava

debisinin bilinmemesinden dolayı e-NTU analizinin 1. Aşaması daha fazla iterasyon gerektirir.

2. ho'nun kanat yüzey sıcaklığına bağlı olmasından dolayı Aşama 2 olduğu gibi gerçekleşmez.

Yukarıdaki akışta, konvektör bataryasında ısı geçişi karakteristiklerini çözmek için bir iterasyon

çerçeveye ihtiyaç vardır. Bu çerçeve bize verilmiş değerler olan ortam sıcaklığı, Tc>i, su giriş sıcaklığı

Th I ve su debisi, mh için, doğru kapasite Q, çıkış sıcaklıkları ve hava debisini vermelidir. İterasyonda-

ki aşamalar sırası ile şunlardır ve şekil 2-5'de de şematik olarak verilmiştir.


1. Toplam ısıl direnç değeri tahmin edilerek verilir. UAIG

2. Çıkış su sıcaklığı tahmin edilerek verilir. Tc 0

3. Hava debisi tahmin edilerek verilir. mc

4. Cmjn (hava tarafı), NTU ve Cr değerleri Denklem 2.6 ve Denklem 2.7. e ilgili korelasyonlardanhesaplanır ve Q değeri Denklem 2.4 kullanılarak bulunur. Bu değer tahmin edilen Q değeri ilekarşılaştırılır, eşitlik durumunda iterasyona son verilir.

5. Bu aşamadan sonra bulunan Q değeri ile yüzey sıcaklığı, Tps, ile ilgili Denklem 2.9, Denklem2.10 ve Denklem 2.11 kullanılarak yeni bir iterasyon gerçekleştirilir. Burada iterasyon için Yarı-ya Bölme Yöntemi kullanılmıştır.

6. Şekil 2-3 ve Denklem 2.16 kullanılarak kütlesel hava debisi hesaplanır. Bu değer başta tahminedilen hava debisi mc değeri ile karşılaştırılır. Eşitlik sağlanıncaya kadar iterasyon devam eder.

7. Bu aşamada, TIG

ps ve QIG değerleri bilinmektedir ve Denklem 2.27 ile boru dış yüzey sıcaklığıT'G

W0, Denklem 2.29 ile boru duvar iç sıcaklığı, TIG

Wİ Denklem 2.30 ile su çıkış sıcaklığı Th 0, he-saplanır. Aşama 2'deki sıcaklık ile aynı değere ulaşıncaya kadar iterasyona devam edilir. Genel-likle birkaç iterasyon sonucunda aynı değere ulaşılır.

8. Son aşama olarak, Ro (veya UA) tahmin değeri iterasyonu gerçekleştirilir. Denklem 2.26 veT I G

h o, T'G

Wİ değerleri kullanılarak, h; değeri hesaplanır. Bunun sonucunda Denklem 2.12 veDenklem 2.13 kullanılarak h0 hesaplanır. Bilinen h değerleri, Rw değeri ve Denklem 2.29 kulla-nılarak toplan ısıl direnç yani UA hesaplanır. Hesaplanan UA değeri tahmin edilen UA değeri ileeşitlenince iterasyon tamamlanır ve mh, Tc 0 ve Th 0 değerleri için Q, Tc 0, Th 0 değerleri hesapla-narak işlem sona erer.

2.1.2.3. Standart Batarya Geometrilerinin Karşılaştırması

2.1.2.3.1. Bu Çalışmada İrdelenen Batarya Geometrileri

Tablo 2.3. Konvektör geometrileri alternatifleri

Geometri I [St x Sİ (mm)]

Geometri II [St x Sİ (mm)]

40x35 -1/2"

38 x 66 - 5/8"

2.1.2.3.2. Çalışma Şartları ve Optimum HatveKonvektör bataryası mekanların ısıtılması ve soğutulması amacı ile kullanılır. Bu projede, sadece

ısıtma fonksiyonu incelenmiştir.

Isıtılan odanın ( deneylerin yapıldığı odanın) ortam sıcaklığı yaklaşık 23 °C, su giriş sıcaklığı yak-

laşık 90 °C, ve pompa su debisi 35 kg/h. Değerler aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablo 2.4. Nominal standart çalışma şartları

T1 hava.°°

T1 SU,I

m.su

23 °C

90 °C

kg35 (4 borulu model için)

h

kg75 (8 borulu model için)

h


Tho fromeq.

•Y-r-»-İG

w.ı

•IFifrom tg.j

froro tao f rom

ÜA

W/ 2.5. İterasyon Algoritması

Bu iterasyon algoritması MathCad2001 yazılımında hazırlanmıştır, (www.mathcad.com)


Herhangi bir ısı değiştiricinin etkenliği ortam şartlarına doğrudan bağlıdır. Fakat, ortam şartlarına

göre geometriyi değiştirmekte uygulama sırasında pek mümkün değildir. Dolayısı ile, konvektör ba-

tarya geometri analizi, yukarıdaki Tablo 2-4'deki test değerleri göz önünde bulundurularak gerçekleş-

tirilmiştir.

Konvektör bataryası tasarımındaki bir diğer önemli parametre ise kanatlar arasındaki mesafe, diğer

bir deyişle hatvedir. Bu aşamada amacımız optimum hatveyi (pf) hesaplamaktır ve bu amaçla iteraüf

algoritmadan kanatlar arası mesafe (S)- ısıl güç arasındaki ilişki hesaplanarak aşağıda Şekil 2-6'da ve-

rilmiştir.

Isıi Güç - Kanatlar Arası Mesafe1800

1600

1400

e- 1200

® 1000

— a — 4035-1/2" (4x2)- -*• - 3866-5/8" (3x2)— o - 4035-1/2" (2x2)

Şekil 2.6. Isıl Güç - Kanatlar Arası Mesafe

Yukarıdaki grafikte görüldüğü gibi maksimum güç değerlerine kanatlar arası mesafenin 5.5 mm ile

5.75 mm arasında olduğu bölgede ulaşılmaktadır. Burada üretim parametreleri göz önünde bulundu-

rulduğunda hatve 6 mm olarak belirlenmiştir. Ayrıca bu hatve kanatların kirlenmeden dolayı tıkanma-

sı probleminin önlenmesi açısından da oldukça uygun bir hatvedir.

pf = 6, S = p f - ö f = 6-0.16 = 5.84mm

Tüm geometriler bu S değerine göre üretilmiş ve tüm hesaplar yine bu değere göre yapılmıştır.

Optimum Model Seçimi

QModel seçimi basit bir deterministtik metot olan birim alandan geçen ısı miktarı oranı, A, , ile ya-

pılmıştır. Burada A, toplam dış yüzey alanı olup bu alan kullanılan toplam alüminyum kanat miktarı-

nı da verir. Burada küçük alan, az batarya maliyeti anlamındadır.

Tablo 2.5.'de tüm geometriler için ısıl güç performans değerlendirilmesi hesaplanarak belirtilmiş-

tir.


Tablo 2.5. Modellerin performans değerlendirmesi

Model

3866 3x2

4035 2x2

4035 4x2

3866 4x3

Q(W)

812

755

1543

1664

A,(m

2)

3,58

2,78

5,559

7,34

O/A,(W/m

2)

226,82

271,58

277,57

226,70

Tablo 2.5. 'de de açıkça gözüktüğü üzere 4035 112 " kalıbı en verimli geometridir.

2.2. Deneysel Analiz

2.2.1. Deney

Bu çalışmada, tüm deneyler İstanbul Teknik Üniversitesi Isı Tekniği Laboratuarında, İstanbul Tek-

nik Üniversitesi Geliştirme Vakfı bünyesinde 2000/636 nolu proje olarak Prof. Dr. Ahmet ARISOY,

Prof. Dr. Feridun ÖZGÜÇ ve Yard. Doç. Dr. Necmi KAPTAN katkıları ile gerçekleştirilmiştir.

2.2.1.1. Deney Düzeneği

Deney aparatları DİN 4706 standardına göre hazırlanmıştır. Deney düzeneği ve konvektör batarya-

sının konumu ekte şematik olarak gösterilmiştir. DİN 4706 standardına göre deney düzeneği aşağıda-

ki aparatlardan oluşur:

• Sıcaklık düzenleyici; konvektör bataryasına girişte su sıcaklığını ayarlar.

• Terazi; suyun kütlesel debisini ölçer.

• İkincil depo; su seviyesini ayarlar, konvektörden çıkan suyu ve aşırı akışları kontrol eder.

• Pompa motoru; basınç kayıplarını karşılar ve suyu pompalar.1 Ana boyler; suyu ısıtır.

• Sabit seviye deposu; suyun kütlesel debisinin sabit tutar.

• Pürjör; sudaki havayı devreden dışarı atar.

• Konvektör bataryası; test edilen cihazdır.


Pujoı

Kcovekta BrfatpaaDüz*nia»c>

Sabi Sev»e CKposu

tkJne)D«nt Pompa-

Şekil 2.7. Deney Düzeneği

>

K

Şekil 2.8. Test odası ve konvektör bataryasının konumu

1.5 tt ı-

. T . Î

/

1

T

1,

0.75

m

Îi -tS

o

/

9. Ortam sıcaklığının ve çıkış havası sıcaklıklarının ölçüm yönteminin şematik gösterimi

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralık ?•; 55

2.2.2. Deney SonuçlarıHer konvektör bataryası modeli için beşer test yapılmıştır. Sonuçları ekte Tablo 2-6 da gösterilmiştir.

Tablo 2.6. Deney Sonuçlan

Model

3866 3x2

4035 2x2

4035 4x2

3866 4x3

DeneyNumarası

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

Su GirişSıcaklığıTw i (°C)

92,99

95,07

89,11

81,31

84,41

94,06

95,49

89,98

84,55

82,76

87,23

89,89

94,77

95,62

96,94

85,42

87,57

90,14

92,53

95,97

Su ÇıkışSıcaklığıT w e (°C)

74,80

81,99

71,58

68,95

70,98

77,67

82,85

73,68

70,88

65,20

67,96

69,72

71,85

76,35

82,86

72,42

73,92

75,93

77,54

79,94

Hava GirişSıcaklığıTai (°C)

25,56

25,98

24,38

25,80

25,89

26,23

26,46

26,39

25,78

25,95

25,57

25,92

26,05

26,77

28,21

27,60

27,76

28,09

28,45

28,67

Hava ÇıkışSıcaklığıTae (°O

64,26

63,58

62,79

57,90

58,20

63,37

66,41

58,37

59,59

56,60

57,50

57,38

60,00

63,00

66,28

60,54

64,76

65,52

71,22

74,40

Suyun KütleselDebisi

mw (kg/h)

36,81

57,48

37,53

43,86

43,43

42,11

59,82

38,21

41,09

27,95

55,60

55,40

52,50

66,41

101,05

79,72

79,76

71,77

80,65

80,84

ÖlçülenGüç

Qwc (W)

781

877

766

631

679

805

883

726

654

571

1248

1302

1402

1492

1661

1207

1269

1354

1409

1511

2.3. Analitik Analizlerin Deney Sonuçları jle Karşılaştırılmaları

Herhangi bir analitik çalışma deneyle desteklenmediği sürece geçerliliği veya doğrulanması yapıl-

mamış olur. Çünkü başlangıçta öngörülen tasarım girdileri, gerçek hayatta tasarım çıktılarını karşıla-

malıdır, geçerlilik ve doğrulama ancak o şartta gerçekleşir. Bu bölümde analitik çalışma ile deneysel

sonuçların karşılaştırmasını yapıp, hem analitik çalışmaya esas teşkil eden modellemeyi doğrulayaca-

ğız, hem de doğrulanan analitik çalışma modelinin gerçek hayatta ne oranda geçerli olduğunu ortaya

koymaya çalışacağız.


Aşağıdaki tablo deneysel ve analitik çalışmaların sonuçlarının karşılaştırmasını içermektedir.

Tablo 2.7. Deneysel ve analitik çalışmaların sonuçlarının karşılaştırması

Ölçüm

X

O\OQC

rn

(NX

1/1

O

CNX

40

X

vO

•cm

Sırası

1

2 .

3

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

Deney

Q(W)

781

877

766

631

679

805

883

726

654

571

1248

1302

1402

1492

1661

1207

1269

1354

1409

1511

Tco(°C)

64,3

63.6

62,8

57,9

58,2

63.4

66,4

58,4

59,6

56,6

57,5

57,4

60,0

63,0

66,3

60,5

64,8

65,5

71,2

74,4

Tho

(°C)

74,8

82,0

71,6

69,0

71,0

77,7

82,8

73,7

70,9

65,2

68,0

69,7

71,9

76,4

82,9

72,4

73,9

75,9

77,5

79,9

İteratif Analiz

0(W)

827

962

794

685

730

803

891

722

670

571

1258

1313

1403

1524

1702

1391

1452

1531

1587

1688

Tco(°C)

63,5

67,4

61,2

60,2

61,4

64,0

66,6

62,0

59,7

57,0

58,5

59,7

61,2

63,8

67,9

62,5

63,6

65,0

66,1

67,7

Tho

(°C)

73,7

80.6

71,0

67,9

70,0

77,7

82,7

73,8

70,6

65,2

67,8

69,6

71,9

76,0

82,5

70,5

72,0

74,1

75,7

78,1

Oransal Hata (%)

0(W)

5,93

9,67

3,59

8,56

7,45

-0,27

0,94

-0,59

2,37

0,06

0,78

0,86

0,07

2,17

2,47

15,21

14,39

13,05

12,60

11,74

Tco

(°C)

-1,11

5,95

-2,49

3,89

5,58

0,99

0,31

6,15

0,25

0,75

1,74

4,10

1,96

1,19

2,40

3,32

-1,86

-0,81

-7,12

-9,00

Tho(°C)

-1,43

-1,75

-0,83

-1,51

-1,38

0,04

-0,07

0,12

-0.46

0,02

-0,20

-0,22

0,03

-0,50

-0,39

-2,71

-2,64

-2,41

-2,40

-2,31

Max.

Min.

Avg.

Max.

Min.

Avg.

Max.

Min.

Avg.

Max.

Min.

Avg.

Hata

Q(W)

9,67

3,59

7,04

2,37

0,06

0,85

2.47

0,07

1,27

15,21

11,74

13,40

Sonuçlan (%)

Tco

(°C)

5,95

1,11

3,80

6,15

0,25

1,69

4,10

1,19

2,28

9,00

0.81

4.42

Tho

(°C)

1.75

0,83

1,38

0,46

0.02

0.14

0,50

0,03

0,27

2,71

2,31

2,50

Yukarıda elde edilen sonuçlara göre, analitik çalışmada öngörülen metotlar çok büyük bir oranda

deney sonuçları ile çakışmış gözükmektedir. Özellikle seçilen geometride elde edilen sonuç çok başa-

rılıdır. Bu sebeple iteratif algoritmanın konvektör bataryası tasarımında rahatlıkla kullanılabileceği or-

taya çıkmıştır. Ayrıca, deney sonuçlarının da analitik çalışmalarla çakışması deneylerinde sağlıklı ya-

pıldığı ve deney sonuçlarının da güvenilir olduğunu ortaya koymuştur.

2.4. Final Tasarım Parametreleri

Burada, optimum model olarak 40*35-l/2"-2x2 (bakınız Bölüm 2.1.2.3.3.) modeli seçilmiştir. Yu-

karıdaki tasarım parametrelerine göre ürün teknik resmi Sekil 2-10'da gösteri!,niştir.


3/4" Oynak Rakor

Şekil 2.10. Optimum modelin teknik resmi

SONUÇ

Tablo 2-7'de görüldüğü üzere konvektör bataryası için yapılan analitik analiz sonucu geliştirilen

iteratif algoritma özellikle 40x35-1/2" modelleri için oldukça sağlıklı değerler vermiştir. Bu sonuç bö-

lüm 2.1.2.1'de yapılan modellemenin, daha öncesinde yapılan araştırmaların sonuçlarının değerlendi-

rilmesinin ne kadar sağlıklı yapıldığını ortaya koymaktadır.

Örneğin, kanatlı borularda dikey kanallar kabulü bu kadar sağlıklı sonuçlar vermeyebilirdi. Fakat

dikey kanallar kabulü detaylı incelendiğinde, çözüme uzak bir model olarak gözükmemektedir. Özel-

likle, Sparrow ve Bahrami'nin çalışmasında doğal hava akımları ve taşınım incelenmiştir. Bu makale-

de, bir kütle geçişi modeli oluşturulmuş ve analog ısı geçişi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, ha-

va belli bir yoldan en az hidrodinamik dirençle geçmektedir. Bu yol konveksiyon alanı olup, genişliği

akışa dik en dar kesit alanına eşit olan dikey kanal alanına eşittir. Yaptığımız çalışmada, boru çapları

kanat genişliğine göre küçük kaldığı durumlar için, dikey kanal genişliği ön alana (kesit alanına) eşit

alınmıştır.

Diğer önemli bir nokta, analitik metot 4035 modeli için 3866 modeline göre daha sağlıklı sonuçlar

vermesidir. Bu muhtemelen, Bölüm 2.1.2.1 de 3. kabulün bir sonucudur. Burada kanat sıcaklığı düz-

gün kabul edilmiştir. Bu düzgün sıcaklık, taban sıcaklığa (Tw 0) göre kanat verimi doğrulaması sonu-

cunda elde edilen sıcaklıktır. Sİ değeri 3866 modeli için büyük çıkmasına rağmen doğruluğu tartışılır-

dır. Çünkü, ısı kaynağının eşit şekilde dağılmamasından dolayı, kanat boyunca düzgün sıcaklık oluş-

mamaktadır.

Diğer taraftan, Yukarıda özetlenen konuların sonucunda, kanat boyunca sıcaklık farkları az oldu-

ğunda ve hava akış kanalı göreceli olarak kısa olduğunda, boru akışı için düzgün sıcaklık sınır şartla-

rı kabulünün doğru sonuçlar vermesi şaşırtıcı olmamalıdır.


KAYNAKLAR/. Shah R. K., Mueller A.C., 'Heat Exchanger Basic Thermal Design Methods' , in Handbook of

Heat Transfer Applications 2nd Ed., Rohsenow W. M., Hartnett J. P. and Ganic E. N. eds., McGraw-

Hilllnc, 1985.

2. Incropera F.P., DeWitt D.P., "Introduction to Heat Transfer".

3. Holman J.P, "Heat Transfer".

4. Kays W.M., London A.L., "Compact Heat Exchangers, 3rd Ed.", McGraw-Hill, NewYork, 1984.

5. Shah R.K., "Heat Exchanger Basic Design Methods, in Low Reynolds Number Flow Heat Exc-

hangers," ed. S. Kakaç, R.K.Shah, A.E. Bergles; HemispherelMcGraw-Hül, Washington, D.C., 1982.

6. Baclic B.S., Gvozdenac D.D.; e-NTU-w Relationships for Inverted Order Flow Arrangenıents of

Two-Pass Crossflow Heat Exchangers, in Regenerative and Recuperative heat exchangers, ed. RK

Shah, DE Metzger, Book No. H00207, HTD-Vol.21, pp.27-41, ASME, NewYork, 1983.

7. Incropera, F.P., DeWitt, D.P., "Introduction to Heat Transfer", John Wiley and Sons Inc., New

York, 1996.

8. Elenbaas W., "Heat Dissipation of Parallel Plates by Free Convection", Physica,9,l, 1942.

9. Qıüntiere,./., "An Analysis ofNatural Convection Between Finite Vertical Parallel Plates", PhD

Thesis in Heat Engineering, School of Engineering, New York University, 1970.

10. Shah R. K., 'Compact Heat Exchangers , in Handbook of Heat Transfer Applications 2nd Ed..

Rohsenow W. M., Hartnett J. P. and Ganic E. N. eds., McGraw-Hill Inc., 1985.

11. Shah R.K., Bhatti M.S., "Laminar Convective Heat Transfer in Ducts", in 'Handbook of Sing-

le-Phase convective Heat Transfer', eds. Kakaç S., Shah R.K. and Aung W., John Wiley & Sons, Inc.

1987.

12. Shah R.K., London A.L., "Laminar Flow Forced Convection in Ducts", Supplement 1 to 'Ad-

vances in Heat Transfer', Academic Press, NewYork, 1978.

13. BHATTİ M.S. SHAH R.K.,"Turbulent and Transitional Convective Heat Transfer in Ducts", in

'Handbook of'Single-Phase Convective Heat Transfer', eds KakaçS., Shah R.K. and AungW., John Wi-

lev&Sons,Inc. 1987.

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kasım - Aralık 2001 • 59

Makale

KÖMÜRÜN TEMİZ YAKILMASINDADOLAŞIMLI AKIŞKAN YATAKLI

KAZANLARIN ROLÜ


GİRİŞ1921'de Almanya'da Fritz Winkler, linyitin

gazlaştırılması esnasında, parçacıkların gazın sü-rüklemesi ile kaldırıldığını, parçacık kütlesinin dekaynayan bir sıvıya benzediğini gözlemlemiş vebu işlem; akışkanlaşma olarak adlandırılmıştır.Fakat 1940'lara kadar, potansiyel bir gaz-katı re-aksiyon tekniği olan akışkanlaştırılmış katalitikparçalama işlemi ayrı olarak tanımlanamamıştır.Sonraki yıllarda, katalitik oksidasyon, yanma,gazlaştırma ve polimerleştirme alanlarında birçokendüstriyel uygulama geliştirilmiştir.

Bu endüstriyel gelişmelere paralel olarak, ko-nunun teorik olarak incelenmesi üzerine pek çokakademik çalışma yapılmıştır. Davidson (1961)tarafından akışkan yataktaki kabarcık hareketininteorisi üzerine iki önemli deney yapılmış ve dahasonra Davidson ve Harrison (1963), Jackson(1963), Muray (1965) ve diğer bilim adamları ta-rafından bu teori gelişti-rilmiştir. Akışkanlaşabi-len tozların A, B, C ve Dolmak üzere dört gruphalinde sınıflandırılmasıise Geldart (1973) çalış-ması ile gündeme gel-miştir. Konuyla ilgilenenmühendisler tarafından,her ne kadar birbirlerin-den kopuk olsa da, akış-kanlaşma sistemleriniönemli ölçüde etkileyenfaktörlerle ilgili birçokgözlem ve veriler eldeedilmiştir. 1970'li yılla-rın ortalarından itibaren

Doç. Dr. Nurdil ESKİN1978 yılında Boğaziçi Mühendislik Fakültesi Makina Mü-hendisliği Bölümünden mezun oldu. 1981 yılında aynıüniversitede yüksek lisans eğitimini tamamlayarak yük-sek mühendis oldu. 1981-1991 yılları arasında özel sek-törde çeşitli firmalarda HVAC, metro sistemleri havalan-dırması ve iklimlendirmeleri, yangın güvenliği ve drenajgibi çeşitli konularda proje mühendisi, proje müdürlüğüve teknik müdürlük gibi görevlerde bulundu. Bu dönemiçinde İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Makina anabilim da-lında 1987-1990 yılları arasında Akışkan Yataklı Kazanlarkonusunda doktora çalışmasını tamamlayarak bilim dok-toru unvanını aldı. 1991 yılından itibaren İTÜ Makina Fa-kültesinde önce yardımcı doçent daha sonra doçent olarakçalışmaktadır. Akışkan Yataklı Yakma Sistemleri, İki-Faz-lı Akışlar, Isı Tekniği ve Güneş Enejisi Sistemleri konu-sunda uluslararası dergilerde yayınlanmış otuzun üzerindemakale ve bildirileri mevcuttur. Amerika Makina Mühen-disleri Birliği (ASME), Makina Mühendisleri Odası veTürk Tesisat Mühendisleri Derneği üyesidir. Türkiye Yan-gından Korunma Vakfı (TUYAK) kurucu üyesidir.

akışkan yatak yakma ve gazlaştırma işlemlerineilginin artmasıyla bu alanda önemli gelişmelerkaydedilmiştir.

AKIŞKAN YATAKLI KAZANLAREnerjinin ve çevrenin korunması açısından

çok önemli olan, düşük kaliteli kömürleri dahiyüksek verimle yakabilen, ayrıca emisyonları-özellikle SO2 ve NOX emisyonlarım- azaltarak,yanma sonrası sıyırma maliyetini düşürebilen tek-nolojilerden biri olarak; akışkan yataklı yakıcılar,yakıt / kömür taneciklerinin, hava ile akışkanlaş-tırılmış katı taneciklerin bulunduğu bir ortamdayakıldığı sistemlerdir.

Eğer katı parçacıklar düşey bir silindirik kapiçine konur ve daha düşük yoğunlukta bir akışka-nın tanecikler içinden geçerek yukarı doğru yete-ri kadar hızla hareketi sağlanırsa, taneciklerinakışkanlaşmaya başladığı gözlenir. Diğer bir de-

yişle, katı taneciklerdenoluşan kütle, akışkan gibihareket eder. Hızın art-ması, yatağın genişleme-sine ve tanecikler arasın-daki boşluk oranının bü-yümesine sebep olur.Akışkanlaşma halinde ta-necikler düzgün dağılım-lı olarak genişlemiş karı-şım içinde dağılmıştır.Yatağın akışkanlaşmayabaşladığı minimum akış-kan hacimsel akısı, mini-mum akışkanlaşma hızıolarak tanımlanır. Buhızda tanecik üzerindeki


Yatağa katı yakıtbesleme ünitesi

Toz katı yakıt besleme

(R) t î1- Kireçtaşı oesleme 2- Yakıt besleme 3- Kömiiı-ı^reı^..,,! (toz) besleme 4- Dağıtıcı elek 5- Birincil Hava girişiİkincil hava girişi 7- Akişkanlaştırma havası 8- Hava ısıtıcı 9- B u h a r l a r ı n a 10- Kızdırıcı 1 1-Ekonoınizer I 2 Sebest Bölge ve düşey su boruları 13- Siklon 14- Kül boşaltma

Şekil 1 Tipik bir kabarcıklı akışkan yataklı kazan

sürüklenme ve basınç kuvvetleri, taneciğin ağırlı-ğına eşittir. Akışkan yatakta akışkanlaştırma, da-ğıtıcı elek denilen delikli bir plaka üzerinde bulu-nan tanecikler arasından hava geçirilerek sağlanır.Şekil 1 'de tipik bir abarcıklı akışkan yataklı ka-zan görülmektedir.

Tanecikli kabarcıklı akışkan yataklar başlan-gıçta kimyasal reaksiyonlar için düşünülmüş, za-manla farklı amaçlara hizmet eden pek çok akış-

kan yataklı sistem geliştirilmiştir. Genel olarakiçerdiği reaksiyon tipine göre katalitik gaz fazı re-aksiyonları, katalitik olmayan gaz fazı reaksiyon-ları ve gaz-katı reaksiyonları olmak üzere üçgrupta incelenirler. Gaz-katı reaksiyonları, yuka-rıda da belirtildiği gibi akışkanlaştırılmış katı ta-necikleri kapsar. Faydalı ürün katı veya gaz birürün, ısıl enerji veya bunların bir kombinasyonuolabilir. Bu tip reaksiyonlarda tanecik özelliklen

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ • Kasım - Aralık 200ı 61

üzerinde kontrol daha azdır. Katı taneciklerinkimyasal özellikleri reaksiyon süresince değişir.Bu reaksiyonların en önemli uygulamaları arasın-da; sülfit ve sülfit cevherlerinin kavrulması, kireç-taşının kalsinasyonu, kömür, kok, biokütlenin ya-kılması, kömür, tahta atıklarının gazlaştırılması,cevherlerin içindeki hidrojenin indirgenmesi gibiuygulamalar sayılabilir.

Dolaşımlı akışkan yatak işleminin ağırlıklıolarak petrokimya endüstrisinde kullanımı, buteknolojinin buhar eldesi için kömür yakma saha-sında kullanımını geciktirmiştir. FinlandiyadaAhlstrom grubu, 1960'ların sonlarında başladık-ları kabarcıklı akışkan yatak çalışmalarında sağla-dıkları başarılı çalışmalar sonucunda ilk defa Pih-lava-Finlandiyada ticari bir dolaşımlı akışkan ya-tak geliştirmişler ve 15 MWt kapasiteli sistemidevreye almışlardır. Bu sistem üzerinde yapılançalışmalar ile odun parçaları, ağaç kabuğu,turbavb. farklı tipte ve düşük kalitede yakacakları yak-mayı başarmışlardır. Bu tasarımlarda yakılan ya-kıttan elde edilen enerji yine yatak içine yerleşti-rilen soğutma boruları vasıtasıyla çekilmiştir.

Akışkanlaştırılmış yatakta sıcaklık, diğer ka-zan tiplerine göre daha düşüktür. Bu nedenle yük-sek sıcaklıktan kaynaklanan NOX oluşumu dahaazdır. Ayrıca yatağa eklenen kireçtaşı gibi bir tu-tucular yardımıyla SO2 emisyonları CaSO4 dö-nüştürülerek azaltılabilir. Bu şekilde SO2 emis-yonlarının %95 oranına kadar tutulması son çalış-malarla sağlanmıştır. Akışkan yatak, atmosfer ba-sıncında veya daha yüksek basınçlarda çalışabilir.Atmosferik akışkan yatakta; sığ (kabarcıklı) ya-tak, derin (kabarcıklı) yatak ve dolaşımlı sistemolmak üzere üç ayrı tip tasarım vardır. Avrupa ül-kelerinde yapılan uygulamalarda, dolaşımlı sis-temde %95, derin yatakta %85 ve sığ yatakta %60dolaylarında SO2 giderimi sağlanmıştır. Atmosfe-rik akışkan yatakta NOX emisyonları, giriş havası-nın ve yanmanın kontrolü ile azaltılabilir. Bu açı-dan da en iyi performansı yine dolaşımlı sistemlergöstermekte olup, emisyon oranları 100-300mg/Nirr seviyelerindedir.

Akışkan yataklı kazanlar atmosfer basıncınınüzerindeki basınçlarda da çalıştırılabilirler. At-mosferik akışkan yataklarla ilgili yüzlerce ticari

uygulama bulunmasına karşılık, basınçlı sistem-lerin tasarımı bu kadar yaygın değildir. Basınçlıakışkan yatakta beslenen katı taneciklerin dönü-şüm verimi %40 gibi yüksek değerlerdedir. Ekip-man boyutu da atmosferik sistemlere göre dahaküçüktür.

DOLAŞIMLI AKIŞKAN YATAKLIKAZAN NEDİR?

Dolaşımlı akışkan yataklar, kabarcıklı akışkanyataklara göre taneciklerin yatakta taşınımlarınısağlayan terminal hızın daha yüksek olduğu vebunun sonucu olarak gaz-katı reaksiyonlarının ih-tiyaç duyduğu temas zamanının kısa kalması ne-deniyle yataktan daha fazla katı parçacığın taşın-ması ve bunun bir katı ayıracı ile (örneğin siklongibi) tekrar yatağa gönderilerek devridaimin sağ-landığı akışkan yataklardır.

Dolaşımlı akışkan yataklarda yatağı terkedenyanıcı katı taneciklerin büyük bir oranı bir gaz-katı ayırıcı (siklon) tarafından tutularak tekrar ya-tağın alt kısmından geri beslenir. Bu tip yataklar-da yatağa beslenen hava iki farklı noktadan veri-lir. Bu hava miktarları birincil (prinıer) ve ikincil(sekonder) hava olarak adlandırılır. Birincil havayatağın en alt noktasından genellikle stokyomet-rik miktara yakın veya altında beslenen hava mik-tarıdır. İkincil hava ise yatağa yoğun yatak bölge-sinin üst kısmından beslenen hava miktarıdır. Ya-takta yanan yakıttan açığa çıkan enerji ise yatağayerleştirilen ve içinden su/buhar geçen soğutucuyüzeyler vasıtasıyla yataktan çekilir. Geriye kalanısı enerjisi miktarı ise yatağın üst kısımlarına vebaca gazı yolu üzerine yerleştirilen kızdırıcılar,hava ısıtıcılar ve ekonomizerler vasıtasıyla gerialınır.

Bu tip yataklarda oluşturulan özel hidrodina-mik şartlar, dolaşımlı akışkan yataklardaki işlem-lerin esasını oluşturur. Gaz hızı, katı tanecik hac-mi, dolaşım hızı, katı karakteristiklerime sistemingeometrisi bu özel hidrodinamik şartların iyileşti-rilmesinde ön planda yer alan temel özelliklerdir.Bu akışkan yataklarda katı tanecikler, yataktantek bir taneciğin taşınmasını sağlayacak gaz hız-larının biraz altında çalışırlar. Bu nedenle havalıtaşıma sistemlerinde olduğu gibi tanecikler yatak-


tan hemen dışarı anlamazlar. Tam tersine, yatakiçinde farklı çaptaki tanecikler yukarı ve aşağı ha-reket ederek bir araya gelirler, topaklar oluşturur-lar ve büyük oranda geri dönüşümü sağlarlar. Buuzun parçalar halindeki katı tanecik kümelerininyukarı —aşağı ve yatay yönde hareketleri sırasındada parçalanır tekrar birleşir ve sürekli bir hareket-lilik sağlarlar. Bu özel hidrodinamik yapı sayesin-de de yatak içinde çok iyi bir yanma ortamı ve iyibir ısı geçişi sağlanır.

Dolaşımlı akışkan yatak malzemesini,aşağıda-ki malzemelerden biri veya birkaçı oluşturabilir:1 - Kum veya düşük oranda kül ihtiva eden yakıt-

lar, odun yongaları

2- Kireçtaşı (yüksek kükürt ihtiva eden yakıtlaryakılıyorsa kükürt emisyonlarının kontrolüiçin)

3- Kül (Düşük kaliteli kömür yakılması halinde)Yatak malzemesini oluşturan katı tanecik çap-

ları 0.1-0.3 mm aralığındadır. Ancak yakıtın daaynı çapta olması şart değildir; zira bu tip yatak-larda beslenen yakıt ancak toplam yatak malze-mesinin hacimsel olarak % 1-3 oranındadır.

Dolaşımlı akışkan yataklı kazanlar iki ana bö-lüme ayrılır. İlk bölüm;1 - Hızlı akışkan yatak bölgesi2- Gaz-katı ayırıcı (siklon)3- Dönen katı taneciklerin yatağa beslenme ünitesi4- Dış ısı değiştiricisi (isteğe bağlı)oluşur. İkinci ana bölüm ise yataktan çıkan sıcakgazların yolu üzerindeki kızdırıcı, ekonomizer,hava ısıtıcısı gibi yüzeylerden oluşur. Buna ilaveolarak da bir dolaşımlı akışkan yatakta yataktanbiriken katı atığın alınacağı bir ünitede mevcuttur.Şekil 2 de tipik bir dolaşımlı akışkan yatak görül-mektedir.

Hızlı akışkan yatak bölgesi toplam akışkan ya-taklı kazan içinde küçük bir kısmı kapsar ve iç yü-zeyi refrakter tuğla ile kaplıdır. Bu bölgede besle-nen taneciklerin çok iyi akışkanlaştırılması sağla-nır. Bu bölgenin üzerinde yatak ya aynı kesit ala-nında veya daha büyük alanlara genişleyerek yu-karıya kadar devam eder.

Kömür genellikle yatağın alt tarafından besle-nir. Kömür ile birlikte kireçtaşı da yatağa verile-bilir. Sıcak yatak malzemesi ile temas eder etmez

kömür yanmaya başlar. Dolaşımlı akışkan yatağınyüksekliği boyunca çok iyi karışım sağlandığı veyataktan yüksekliği boyunca ısı düzenli olarak çe-kildiği için yataktaki sıcaklıklar 800-900 QC aralı-ğında kalır. Yanmasını tamamlayamayan belirlibüyüklükteki tanecikler ise tekrar siklonlar vası-tasıyla toplanarak yatağa beslenir. Siklonlar tara-fından tutulamayacak kadar toz halindeki kül vekireçtaşı tanecikleri ise elektrostatik toz filtreleritarafından toplanabilir.

DOLAŞIMLI AKIŞKAN YATAKLIKAZANLARIN AVANTAJLARI

Dolaşımlı akışkan yatak kazanların diğer katıyakıt yakan kazanlardan ayıran bir dizi avantajla-rı mevcuttur. Bu avantajları aşağıdaki şekilde sı-ralayabiliriz;• Farklı yakıtların yakılabilmesi: Tipik bir dola-

şımlı akışkan yatakta, yatakta yakılan yakıtınmiktarı yatak malzemesinin kütle bazında % 1-3'ünü teşkil eder. Geriye kalan ise ve yakıttanoluşan kül, kum veya diğerleri gibi yanıcı olma-yan maddeler oluşturur. Bu tip kazanlardakiözel hidrodinamik şartlar mükemmel bir gaz-katı ve katı-katı temasını sağlar. Dolayısıyla ka-zana beslenen yakıt hemen tutuşma sıcaklığınakadar ısıtılır ve bu esnada yatakta bir sıcaklıkdüşmesi gözlenmez. Bu durum bir başka yar-dımcı yakıt beslemesi olmaksızın yatukta hertürlü yanabilen maddenin yakılmasına olanaksağlar. Yine çok çeşitli yakıtın aynı yatak içindeyatak konstrüksiyonunda önemli bir değişiklikyapılmadan yakılması sağlanmış olur.

• Yüksek yanma verimi: Dolaşımlı akışkan ya-taklı kazanlardaki yanma verimi genellikle%99.5 ile %97.5 arasında değişim gösterir. Buyanma verimine ulaşmada:o Daha iyi gaz-katı karışımıo Daha yüksek yanma oranıo Yanmamış parçacıkların büyük kısmının tek-

rar yatağa dönmesi,

etkin rol oynar. Dolaşımlı akışkan yataklarda

yanmanın meydana geldiği bölge büyük kapasi-

teli yataklarda 40 m yi bulur. Bu yanma bölge-

sinin çıkışında yer alan siklonlar vasıtasıyla top-

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ / Kas m - Aralık 2001 63

Kızdırıcı vebuharlaştırıcıya

Geri dönen katıtanecikler

Geri dönen katıtanecikler

t© î1- Kireçtaşı besleme 2- Yakıt besleme 3- Kömür-kireçtaşı (toz) besleme 4- Dağıtıcı elek 5- Birincil Hava girişi 6-İkincil hava girişi 7- Akışkanlaştırma havası 8- Hava ısıtıcı 9- Buharlaştırıcı 10- Kızdırıcı 11- Ekonomizer 12- Ser-besı Bölge ve düşey su boruları 13- Geri besleme ve siklon 14- Kül boşaltma

Şekil 2. Tipik bir dolaşımlı akışkan yataklı kazan

lanan yanmamış tanecikler tekrar yatağa besle-

nerek yatakta yakılması sağlanır. Dolayısıyla

yatakta taneciklerin yanması için gerekli zaman

yaratılmış olur. Yanma veriminin düşmesine ne-

den olabilecek tek husus, yatağın üst kısımların-

da adeta toz haline gelen yanmamış taneciklerin

siklon tarafından da tutulamayacak kadar küçük

yanmamış taneciklerin atılması nedeniyle mey-

dana gelebilir. Bazı kazanlarda bu zerrelerin de

toplanarak yatağa beslenmesi ile karbon kaybı

en aza indirilmektedir.

Etkin kükürt indirgenmesi: Tipik bir dolaşım-

lı akışkan yataklı kazanda % 90 oranında SO2

tutulması gerçekleştirilebilir. Yanma reaksiyo-

nun aksine, kükürt indirgeme reaksiyonu çok

yavaştır. Yanma sonu ürünleri içindeki SO2'in

CaSO4 olarak tamamiyle tutulabilmesi için ye-

terli bir süre CaO ile temasta olması gerekir. Bu


süre dolaştırdı akışkan yataklı kazanlarda 3-4saniye civarındadır.

1 Düşük N 0 x emisyonu: Düşük NOX emisyonu

değerleri bu tip kazanların en büyük avantajla-

rından biridir. Bu kazanlar üzerinde yapılan de-

neylerden elde edilen verilere göre NOX emis-

yonları 20-150 mg/MJ mertebelerindedir. Bu se-

viyelerin elde edilmesinde en önemli etken bu

tip kazanların çalıştıkları sıcaklıkların yakma

havası içindeki azotun NO2 oksitlenmesine izin

vermeyecek düşük sıcaklıklarda (800-900 C) ol-

masıdır. NOX oluşumunu engelleyen ikinci bir

avantaj ise bu kazanların yakıtın uçucularına ay-

rıştığı ve yanmanın başladığı alt kesimlerinde

stokyometrik oranda hava beslenerek yanmanın

sağlanmasıdır. Bu nedenle yakıttan kaynaklanan

azot oksitlerine dönüşmesi için yeterli oksijeni

ortamda bulamamaktadır.

• Daha küçük kazan kesit alanına sahip olma-

sı: Dolaşımlı akışkan yataklı kazanlarda birim

kazan kesit alanı başına açığa çıkan enerji mik-

tarı yüksektir. Şekil 3'de farklı yakma sistemle-

ri açığa çıkan ısı enerjisi açısından karşılaştırıl-

maktadır. Görüldüğü gibi bu oran dolaşımlı ka-

zanlarda 3.5 ila 4.5 MW/m2 mertebesindedir ki

bu değer toz kömür kazanlarına yakın veya da-

ha fazladır. Dolaşımlı kazanlardaki yüksek ener-

ji açığa çıkması kazan içindeki gaz hızlarının 4-

7 m/sn. Mertebesinde olmasından kaynaklanır.

• Daha az yakıt besleme noktası: Yakıt beslenme-

si bu tip kazanlarda oldukça basittir. Verilen bir

ısıl enerji eldesi için ihtiyaç duyulan ızgara ala-

nı küçük olduğu ve yakıt ve hava iyi temas etti-

ği ve yanmanın gerçekleştiği bölgenin büyük ol-

ması yakıtın beslenmesinde tek bir noktadan ya-

kıt beslenmesini yeterli kılmaktadır. Örneğin

60

2 40O)

S

O)c

LU

2DOal

•Ol

KABARCIKLI

KABARCIKLI

DOLAŞIMLI

ATMOSFERİK BASINÇLI

Şekil 3 Farklı yakma sistemlerinin açığa çıkan ısı en erjisi açısından karşılaştırılması

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ •' Kasım - Aralık 2001 65

100 MW kapasiteli bir kazan tek bir noktadan

besleniyorken kabarcıklı akışkan yataklı kazan-

da aynı kapasitenin sağlanması için 20-30 besle-

me noktasına ihtiyaç vardır.

• Daha iyi yükleme - boşaltma kabiliyeti: Yük-

sek akışkanlaşma hızları ve açığa çıkan enerji-

nin kolaylıkla yataktan çekilebilmesi bu tip ka-

zanların farklı yüklerde çalıştırılmasına olanak

sağlar. Bazı uygulamalarda 3-4:1 yükleme —bo-

şaltma oranı rapor edilmiştir.

AKIŞKAN YATAK TEKNOLOJİLERİNİN

DİĞER YAKMA SİSTEMLERİ İLE

KARŞILAŞTIRILMASI

Yeni bir kömür esaslı enerji projesi bir dizi göz

önüne alınması gereken unsurları bünyesinde ba-

rındırır. Yakıtın kolaylıkla sağlanması ve yerel

çevre faktörleri bunların en önemlilerinden biri-

dir. Bazı fabrika alanlarında, yüksek kül içeren

kömürler en ekonomik olarak ve bol bulunabilen

yegane yakıt olabilir. Bazı başka bölgelerde ise

odun yongaları, turba, küspe gibi birden çok ve

farklı yakıt tek bir yakıttan daha ekonomik olabi-

lir. Bu gibi durumlarda yani birden çok ve farklı

kalitede yanabilen maddenin sağlanabildiği ve ya

yakıtın çevre korunum kurallarına göre yakılma-

sının klasik yöntemlerle zor hatta imkansız oldu-

ğu hallerde kabarcıklı veya dolaşımlı akışkan ya-

taklar çok iyi bir yakma sistemi seçeneğidir. Bu

tip kazanlar çok çeşitli yakıtları yakmada mükem-

mel sonuçlar verirler.

Tablo l'de dolaşımlı akışkan yataklı kazanla-

rın benzer teknolojiler ile mukayesesi görülmek-

tedir.

Hava kirliliğini koruma yasaları ve ilgili stan-

dartlar azot oksitler ve kükürt dioksit emisyonları

konusunda önemli sınırlamaları da beraberinde

getirmektedir. Bu gazlar yağmur ve karla beraber

asit yağmurlarını oluşturarak taze su rezervlerini

kirletmektedir. İlave olarak, azot oksitler güneş

ışığının etkisi altında diğer hidrokarbonlarla reak-

siyona girerek smog da denilen kirli hava kütlele-

rinin oluşmasına yol açmaktadır. Bu reaksiyonlar

sonucu açığa çıkan ozon ise bitkilere tesir etmek-

tedir. Dolayısıyla tasarımcılar yakıtın en doğru

yakılması için gerekli teknolojiyi seçerken bu hu-

susları tek tek göz önüne almak zorundadır.

Kömürden enerji elde ederken hava kirliliğini

de istenen sınırlarda tutulmasını sağlayan çeşitli

seçenekler mevcuttur. Bir seçenek düşük kükürt

ihtiva eden yakıtın seçilmesidir. Kükürdün yakıl-

madan önce yakıttan ayıklanması da ikinci bir al-

ternatiftir. Ancak bu işlem ile yakıtta mevcut kü-

kürdün hepsi ayıklanamadığı gibi oldukça da

masraflıdır. Kükürdün, yanma sonrası kükürt di-

oksite dönüşmesinin ardından tutulması ise günü-

müzde geçerliliği ispatlanmış teknik imkanlarla

mevcuttur. Yanma sonrası açığa çıkan baca gazla-

Tablo 1. Akışkan yatak teknolojilerinin mukayesesi

Özellikler

Yatak veya yakıt yanma bölgesi yüksekliği (m)

Gaz hızı (m/s)

Fazla hava (%)

Izgara alanı başına açığa çıkan ısı miktarı (MW/m2)

Kömür boyutu (mm)

Geri dönme oranı

Yanma verimi (%)

NOX emisyonu (ppm)

Yatakta SO2 tutulması (%)

Stoker

0.2

1.2

20-30

0.5-1.5

32-6

4:1

85-90

400-600

yok

Kabarcıklı

1-2

1.5-2.5

20-25

0.5-1.5

6-0

3:1

90-96

300-400

80-90

Dolaşımlı

15-40

4-8

10-20

3-5

6-0

3-4:1

95-99

50-200

80-90

Toz

27-45

4-6

15-30

4-6

<0.0001

99

400-600

Çok az


rı içindeki kükürt dioksit kire^faşı kullanılarak

yapılan sıyırma yöntemleri ilp tutulabilmektedir.

Bununla beraber baca gazı kükürt dioksit tutma

sistemlerinin yüksek maliyet ve işletme giderleri

ile işletmenin ekonomik analizi çerçevesinde

mutlaka gözden geçirilmelidir. J

Diğer taraftan, ister kabarcıklı ister dolaşımlı

olsun bütün akışkan yataklı yakma sistemleri, sis-

temin kendi özelliği nedeniyle baca gazı emis-

yonlarını istenilen seviyelere kolaylıkla indiril-

mesinde büyük kolaylık sağlar. Ayrıca bu yakma

sistemlerinde kömürün bir ön hazırlama ünitesine

de pek ihtiyaç olmaz. Bu sistemlerde NOX emis-

yonlarını azaltmak için katalitik konverter veya

özel tip yakıcılar gibi ilave cihazlara da ihtiyaç

duyulmaz. Yalnızca SO2 tutulması için kullanılan

kireçtaşının belirli oranlarda yatak malzemesine

ilavesi gerekir. Bu miktar dolaşımlı akışkan ya-

taklı kazanlarda tutulacak SO2 miktarına bağlı

olarak stokyometrik miktarın iki katı, kabarcıklı

olanlarda ise 3.5 katı kadardır.

SONUÇ

Ülkemizde taşkömürü ve linyit rezervleri sıra-

sıyla 834.5 ve 1,718 milyon TEP'e karşılık gel-

mektedir. Türkiye genelinde hemen her yöreye

dağılmış durumda bulunan linyit rezervlerinin ise

yarısından fazlası oldukça düşük (1500 kcal/kg ve

altı) ısıl değere sahiptir. 3000 kcal/kg ve üstü ısıl

değere sahip linyit rezervleri ise toplamın ancak

%7'sine karşılık gelmektedir. Bu nedenle üretilen

linyitin büyük bir bölümü ısınma ve sanayi sektö-

rü için elverişli olmayıp enerji üretiminde kulla-

nılmaktadır. Ancak yüksek kül oranına sahip ve

bünyesinde yüksek oranlarda kükürt ihtiva eden

bu kömürlerin çevreye zarar vermeden konvansi-

yonel sistemlerle yakılması hem çok maliyetli ve

hem de uzun vadede eköno^nik değildir.

Ülkemizdeki linyitlerin kül oranlan yüksek ve

bünyelerinde ihtiva ettikleri kükürt miktarı da ol-

dukça fazladır. Bu kömürlerin ulusal ve uluslara-

rası çevre standartlarında verilen emisyon seviye-

lerine uygun yakılabilmesi en uygun akışkan ya-

taklı kazanlar ve bilhassa dolaşımlı kazanlarla

mümkündür. Her türlü yakıtı yakabilme özelliği-

ne sahip olan atmosferik veya basınçlı akışkan

yataklı kazanları tek başlarına veya kogcncı a.->voıı

sistemlerinde kullanarak enerji'elde etmek müm-

kündür. Kendi öz kaynaklarımızın optimum şart-

larda kullanılmasına olanak veren bu kazanların

yaygın kullanımı ile ülkemizin enerji üretiminde

önemli katkı sağlayacağı kaçınılmazdır.

Türkiye'de halen 50 dolaylarında akışkan ya-

tak başarıyla çalıştırılmakladır. Akışkan yataklı

kazanların Türkiye'deki dağılımının, ucuz kömü-

rün temin edilebileceği bölgelerde yoğunlaştığı

görülmektedir. Özellikle Çan, Soma, Aydın, Ka-

racabey, Keleş'den temin edilen elek altı kömür-

ler fiyat ve evsaf bakımından akışkan yataklı ka-

zanlar için halen çok uygun bulunmaktadır.

KAYNAKLAR

1- Kunii, D.; Levenspiel. O. " Fluidization Eıı-

gineering", ISBN 0-409-90233-O Buttenvorth-

Heinemann Yayınevi, (1991).

2- Basu, P., Fraseı;S. "Circulating Fluidized

Bed Boilers-Design and Operaüons", ISBN 0-

7506-9226-X Butterworth-Heinemann Yayınevi.

(1991).

TESİSAT MÜHENDİSLİĞİ Kasım - Aralık 2001 67

TflNITIM DİZİNİBACALAR• Ercnsan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.

BRÜLÖR• Ferroli Isılına ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.• Pcıpa Doğalgaz Malzemeleri San. ve Tic.,Ltd. Şti.

BUHAR KAZANLARI• Ercnsan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.

CHILLER (SU SOĞUTUCU ÜNİTELER)• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.• Step Müh. Yapı ve Tckn. Malz. San. Tic. Lld.

EŞANJÖRLER• Erensan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.

FAN COILLER• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltd.

İNDÜKSİYON ÜNİTELERİ• Özgür Mühendislik

KANALLI SİSTEM KLİMA• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.

KATI YAKIT KAZANLARI• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.• Ercnsan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.

KLİMA SANTRALLERİ, HÜCRELİ FANLAR• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltd.

KOMBİ KAZANLAR• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.

KONVEKTÖR ISITICILAR(SICAK SULU, ELEKTRİKLİ)• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltd.

LPG VE DOĞALGAZ GAZ YOLU ARMATÜRLERİ• Perpa Doğalgaz Malzemeleri San. ve Tic. Ltd. Şti.

MENFEZLER, DİFÜZÖRLER• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltü.

MULTİ SPLİT KLİMA• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.

PASLANMAZ TANKLAR• Erensan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.

PROJE FİRMALARI• Erensan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.

RADYATÖRLER• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.

SICAK SULU ISITICILI BOYLER• Ferroli Isıtma ve.Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.• Erensan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltd. (Elektrikli)

SICAK SU KAZANLARI• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.• Erensan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.

SPLİT TİPİ KLİMA• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.

ÖN YALITIMLI ALÜMİNYUM KANALLAR• AKS Alüminyum

VAV ÜNİTELERİ• Özgür Mühendislik• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltd

YANGIN DAMPERLERİ• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltd.

FİRMfî ADRESLERİ

• Özgür MühendislikBarbaros Bulvarı Ertuğrul Sitesi No: 95 Kat: 6/11 Beşiktaş/İST. Tel: (0212) 227 95 86 Fax: (0212) 227 95 88

• AKS Alüminyum Kanal Sistemleri San. ve Tic. LU!. Şti.Barbaros Bulvarı Ertuğrul Sitesi No: 95 Kat: 6 / İ l Beşiktaş/İST. Tel: (0212)227 95 86 Fax: (0212)227 95 88

• Ferroli Isıtma ve Klima Sistemleri Tic. ve Servis A.Ş.Ali Nihat Tarlan Cad. No: 103 81120 Bostancı / İSTANBUL Tel: (0216) 573 38 41 Fax: (0216) 573 35 62

• Erensan Isı Cihazları Paz. ve Servis San.Sanayi Cad. Altay Sok. No: 7 34530 Yenibosma/İSTANBUL Tel: (0212) 551 05 00 Fax: (0212) 551 34 84

• Perpa Doğalgaz Malzemeleri San. ve Tic. Ltd. Şti.Pcrpa İş Merkezi B Blok Kat: 11 No: 1636 Şişli/İST. Tel: (0212) 220 44 19 Fax: (0212) 220 72 85

• Step Müh. Yapı ve Tekn. Malz. San. Tic. Ltd.Yalı Yolu Sok. No: 24 Turanlı Apt. Daire: 1 81110 Bostancı/İST. Tel.: (0216) 445 29 31 Fax: (0216) 445 25 05

SULU-BUHARLI DİREK GENLEŞMELİHAVA ISITICI VE SOĞUTUCULARI

KURU SOĞUTUCU

AKSİYAL FANLI HAVASOĞUTMALI KOIMDANSERLER

SOĞUK ODAEVAPORATÖRLERI

ÖZEL AMAÇLIISI

DEĞİŞTİRİCİLER

Merkez/FabrikaOrganize Deri Sanayi Bölgesi 18. Yol 81474 Tuzla İstanbulTel: +90 216 394 12 82 (pbx) Fax: +90 216 394 12 87

İzmir Irt. BürosuGıda Çarşısı No. 69 Kat. 3 Daire 306 Yenişehir 35110 İzmirTal: +90 232 458 96 93 Fax: +90 232 458 96 94

E-mail: [email protected] web: http://www.friterm.com.tr

®

TERMİK CİHAZLAR SANAYİ VE TİCARET A.Ş.

Dünyanın Bir Numaralı Klima TeknolojisiDAIKIN, üstün mühendisliği ve estetik tasarımlarıyla kfim§ sektörünü yönlendiriyor.

Dünyanın 80'den fazla ülkesinde Daikin'ın klima konforu ve teknolojisi yaşanıyor.Daikin, uzman mühendis kadrolarından oluşan bayi ağı, ısıtma-soğutma-klimada zengin modelseçenekleriyle, Türkiye'de TEBA güvencesiyle sunuluyor.

£j "P M", f f EV TİPİ KUMA

Duvar Tipi Inverter Split ^J FLX (Inverter Split Tavan ve Döşeme Tipi) FLX (Inverter Split Tavan ve Döşeme Tipi)

S Ü P E R m U L T İ EV TİPİ VE TİCARİ TİP KUMASüper Multi Plus

; Multi Split Tip

Kasetli Tavan Tıpı

TİCARİ TİP KLİMA

Yeni Kase! TipiAsılı Tavan Modeli

BPMK928A42

Asılı Tavan TipiUATlYjOök UAWI08k/09/10/12k(A)

ince Kasetli Tavan Tipi (Köşe} Gömme Tavan Tipi (Kanallı} Duvar Tipi

TM

rS İ S T E M AKILLI MERKEZİ KLİMA

Salon Tipi

Dıj Ünite

UAT(Y) 15/18/2 lk(A)

Kasetli Tavan Tipi (Çift yöne Üflemeli} Kasetli Tavan Tipi (Dört yöne Üflemeli} ince Kasetli Tavan Tipi

JKanallı Tavan Tipi

(İnce Görünüşlü Tip)

Gömme Tavan Tipi Kanallı Gömme Tavan Tipi Kanallı Tavan Tıpı

j

Asılı Tavan Tipi Duvar Tipi Döşeme Tipi Kasetsiz Döşeme Tipi

J

Y DAIKIN Teba Isıtma Soğutma Klima Teknolojileri San. ve Tic. A.Ş.

hfonbul: 10216) 327 41 10 l imir :(02321 853 82 85 Ankara :(0312]419 1706 / 3 HatAdana: (03221 459 37 58 -458 73 86 www.teho.COnl hltma Soğutma Klima

tesİsflt mühendİslİĞİ - arsiv.mmo.org.tr · pdf fileisı yalıtımı ve kalorifer...

Documents