Vana ve Armatürlerin Yalıtımı

Söz konusu tesisat elamanları ileri teknolojilerin kullanıldığı binalarda çeşitli uygulamalarla izole edilmekte fakat malesef çoğunlukla çıplak bırakılmaktadır.Bu çalışmada, vanaların yalıtılma-masının doğuracağı olumsuz sonuçlar ve enerji kayıplarının boyutları anlatılacaktır.

GiriÅŸ

Vana ve armatürlerin yapılamamasının başlıca nedenleri şu şekilde özetlenebilir:

?          Armatürlerden yayılan ısının kazan dairesini ısıtmasının tercih edilmesi,

?          Armatüre yapılan bakım sırasında yalıtımın sökülüp tekrar takılmasının zorluÄŸu,

?          Maliyeti artırıcı bir faktör olarak görülmesi,

?          Sac kaplama işçiliÄŸinin ve maliyetinin yüksek oluÅŸu,

?          Uygulamaların estetik olmayıp, detay problemlerinin oluÅŸu,

?          Konuya gereken önemin verilmeyiÅŸi,

?          Yalıtım konusunun uygulamada son aÅŸama olması sebebiyle, zamanın yetersizliÄŸi. Bu maddeleri artırmak mümkündür.

Vanaların yalıtılmamasının doğuracağı olumsuz sonuçlar

Gerek ısıtma, gerekse soğutma sistemlerinde vana ve armatürlerin izole edilmemesi ile birçok sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bunların neler olduğunu kısaca irdelemeye çalışalım.

Isıtma sistemlerinde:

?          Enerji kaybı ve iÅŸletme maliyetinin artışı,

?          Kazan dairesinin aşırı ısınmasından dolayı diÄŸer sistemlerin zarar görmesi (örneÄŸin; basınçlı hava kompresöründe verimin düşmesi),

?          Yüksek sıcaklık ve buhar armatürlerinde iÅŸ kazalarının meydana gelmesi,

?          Borularda yapılan yalıtım uygulaması bitiÅŸlerinin estetik olmayışı.

SoÄŸutma sistemlerinde:

?          Enerji kaybı ve iÅŸletme maliyetinin artışı,

?          YoÄŸuÅŸmadan dolayı paslanma, aşınma, sistemin çalışmaması ve pompa, kollektör, gösterge gibi diÄŸer ekipmanların zarar görmesi,

?          Bazı uygulamalarda yanlış malzeme seçiminden dolayı yoÄŸuÅŸmanın boru yüzeyine doÄŸru devam ederek zamanla boruda korozyona neden olması ve yalıtım malzemesinin ısı yalıtımı özelliÄŸini kaybetmesi. BilindiÄŸi gibi, ülkemizde ısıtma ve soÄŸutma  tesisatlarında  armatür yalıtımı  kauçuk köpüğü,  polieti-len, camyünü ve taÅŸyünü malzemeler  kullanılarak  ÅŸantiyelerde yapılmaktadır. Bu uygulama dikkatli ve özenli bir işçilik gerektirmekle beraber, oldukça uzun bir sürede tatbik edilmektedir. Ayrıca amaca uygun olarak vana ceketleri de kullanılmaktadır. Vana ceketleri; sıcak su ve buhar gibi ısıtma sistemlerinde vana yüzeyinde oluÅŸan ısı kaybını; soÄŸutma sistemlerinde ise ısı kazancını ve yoÄŸuÅŸmayı önlemek amacıyla kullanılmaktadır.

Ceketler üç katmandan oluÅŸmaktadır, iç ve dış katmanlar 250 °C'ye dayanıklı silikon kaplı cam kumaşından yapılmış olup, bunların arasındaki orta tabakada 750 "C'ye mukavim, 5 cm. kalınlığında Rabitz teline sarılı taÅŸyünü bulunmaktadır.(SoÄŸutma  hatlarında  ceketlerin içinde yalıtım malzemesi olarak Elastomerik Kauçuk Köpüğü kullanılmaktadır. Isı iletim katsayısı: 10'C'deA,: 0,032 kcal/mh°C Su buharı difüzyon direnci:U  2:7000) Vana ceketleri, diÄŸer ürünlere göre birçok avantajının bulunması sebebiyle taahhüt firmalarınca tercih edilmektedir.

Vana yalıtım ceketlerinin avantajları:

?          Bünyesinde karbon ve hidrojen içermediÄŸi için yanıcı deÄŸildir,

?          Suya, yaÄŸa, zayıf asitlere ve tüm hava koÅŸullarına karşı dayanıklı olduÄŸu için gerek kapalı mekanlarda, gerekse bina dışında kullanılabilir,

?          Montajı çok kolay olduÄŸu için kalifiye elemana ihtiyaç yoktur. Vana ceketi vananın altına yerleÅŸtirilir, yapışkan fermuarları üst üste getirilerek yapıştırılır, en uçtaki ipler sıkıca baÄŸlandığında uygulama tamamlanmış olur,

?          Vana ve armatürün bakımı esnasında veya deÄŸiÅŸitirilmesi gerektiÄŸinde, kolayca sökülüp, iÅŸlemler tamamlandıktan sonra tekrar monte edilir,

?          Vana flanÅŸları da ceketin içinde kaldığı için buralarda ısı köprüleri oluÅŸmaz, soÄŸutma sistemlerinde yoÄŸuÅŸma olmaz,

?          Yüksek enerji kazanımı saÄŸladığı için kısa sürede kendini amorti eder,

?          Estetik bir görünüm arz eder,

?          Uzun ömürlüdür. Özel sipariÅŸ üzerine imal edilen vana ceketleri Tip 0, Tip I ve Tip II olmak üzere üç farklı biçimde uygulanmaktadır.

Tip 0: Boru yalıtmışız

vanayı birflanşdan diğerine-flanşla-rın her ikisi de içinde kalacak şekilde sarmaktadır.

Tip I: Tek taraflı boru yalıtımlı

Bu uygulamada vana ceketi, bir taraftan flanş dahil olmak üzere vanayı, diğer tarafdan boruyu 10 cm sarmaktadır.

Tip II: Çift taraflı boru yalıtımlı

Bu uygulamada vana ceketi, vananın tamamını ve her iki taraftan boruyu 10 cm. sarmaktadır

Vanalar için ısı kaybı

Vanalardaki ısı kayıpları hesabı, eşdeğer boru uzunluğu ile pratik olarak hesaplanmaktadır. Isı kayıpları vananın çapına, vananın bina içinde veya dışında olmasına ve içinden geçen akışkan sıcaklığına göre farklılık göstermektedir.Isı iletkenlik katsayısı ve yalıtım kalınlıkları vana ceketinin içinde bulunan taşyünün özellikleridir. Taşyünün ısı iletkenlik katsayısı (tm) ortalama sıcaklığa bağlı olarak (50°C-350°C), 0.038-0.113 W/mt.K arasında değişmektedir (Tablo-1), kalınlığı ise 5 cm (50 mmVdir.

tm= ortalama sıcaklık (°C) t-|= iç sıcaklık (°C) t2= dış ortam sıcaklığı (°C) 145 °C akışkan sıcaklık ve 20 °C dış ortalama sıcaklık hesabı: tm= 0.556x145+20/2=90.62°C Son sayfadaki ortalama sıcaklık tablosundan faydalanarak enter-polasyon yöntemi ile 90.62 °C ortalama sıcaklık için ısıl iletkenlik katsayısı:h= 0.044 (W/mt.K) olarak hesaplanır. NW-100 çapındaki bir borunun sadece 1 mt'si için yalıtımlı ve yalıtımsız durumlara göre ısı kaybı hesabı bilgisayarlarımızdaki paket programlar sayesinde hesaplanarak, sonuçlar aşağıda verilmiştir.

1. mt. boru için paket programla hesaplanan ısı kaybı değeri:

Akışkan sıcaklığı:         145°C

Ortam sıcaklığı:            20°C

Isı iletim katsayısı:         0.044 W/mt.K

Yalıtım kalınlığı:            50 mm

Boru çapı:        100 mm.

Yalıtımsız ısı kaybı (A): 353.40 W/mt.

Yalıtımlı ısı kaybı (B):   46.60 W/mt.

Yalıtımla kazanılan enerji tasarrufu

((A-B)/A)x100=((353.40-46.60)/353.40)x100=86.81

Burada hesaplanmış olan ısı kayıpları tek bir vana için geçerlidir. Vana ceketleri ile yapılacak yalıtım sayesinde kazanılacak enerji tasarrufu yüzde olarak yukarıda verilmiştir, Eşdeğer boru uzunlukları tablosundan 145 °C akışkan sıcaklığı için enterpolas-yon yöntemiyle bina içindeki yalıtımsız bir NW 100'lük bir vananın yaklaşık olarak 2.50 mt. yalıtımsız boru kadar ısı kaybına neden olduğu hesaplanır. Bu durumda ısı kaybı; 353.40x2.50 mt=883.50 W olmaktadır.

Vana ceketi ile yalıtılmış bir (1) adet NVV-100 vana için yıllık enerji tasarrufu

Doğalgazın ısıl değeri 8.250 kcal/m3-Verim % 90 düşünüldüğünde; 1 kcal=1,163W 8.250 kcalx1,163Wx0.9=8.635W=8,635 kW

1 m3 doğalgazdan elde edilen enerji 8.635 kW 1 yıllık doğalgaz sarfiyatı: 6.870 kW/8,635 kW=795,6 m3 doğalgaz 1 m3 doğalgaz fiyatı 54.000 TL

(06-1998) ve aynı günkü kura göre (1 $=260.000 TL) yaklaşık olarak $ 0.21 (Amerikan Doları/metreküp) 641 nfx021 USD/m3=134,61

USD (Amerikan Doları) 1 yıllık doğalgaz sarfiyatı: 905.904 VV/10.725 W=84,5 m3 doğalgaz. 84,5 m3x0,21 USD/m3=17,75 USD (Amerikan Doları)

Yalıtımlı 1 adet NVV-100 vanasından sağlanan yıllık kazanç: 134,62-17,75: 116,86 USD. Vana Yalıtım Ceketi Fiyatı: 50 USD. Örnek tesisatta vana yalıtım ceketi 5 ayda kendini amorti etmektedir. Bakınız tablo 3

Aşağıdaki grafik de vanaların yalıtımı sonucu sağlanacak enerji tasarrufunun, akışkan sıcaklığına göre değişimini göstermesi açısından oldukça açıklayıcıdır.

Vana yalıtımı ile sağlanan enerji tasarrufu.

Yapılan hesaplamaların çeşitli kabullere dayandığı, kesin sonuçlara ulaşmanın mümkün olmadığı gözönünde bulundurularak gerekli değerlendirmenin yapılmasını siz okuyuculara bırakıyorum.

Yararlanılan kaynaklar:

1.         Yapı FiziÄŸi Ders Notları: Yrd. Doç. Dr. Sabit OYMAEL

2.         Sanayiide Enerji Tasarrufu: Prof. Dr. Alpin Kemal DAÄžSÖZ

3.         izolasyon Dünyası Dergisi Sayı: 5-M.Remzi ÇELÄ°K.

4.         Ode Mühendislik Çalışmaları