ENERJİ EKONOMİSİ - Deneme Sınavı - 10

Ülkemizde şu anda yaygın olarak kullanılan boru yalıtım malzemesi düşük yoğunluklu, sıkı sarıldığında kalınlığı incelen, gevşek sarıldığında ise yeterli miktarda sertlikte olmayan bakalitli rulo cam yünüdür.

Tesisatta enerji ekonomisi, binalarda enerji ekonomisi kadar önemlidir. Tesisatta enerji ekonomisi öncelikle iyi bir projelendirmeden daha sonra da iyi bir yalıtımdan geçmektedir. Bina ve tesisatta yalıtım yapılması durumunda tesisat yatırım maliyetleri önemli ölçüde azalmaktadır. Binaya iyi bir yalıtım yapılması hâlinde, binanın toplam ısı ihtiyacı azalacağından dolayı binanın kazan kapasitesi, radyatör sayısı ve boru çaplarında azalmalar meydana gelir. Bu durum da parasal kazanç anlamına gelmektedir. Benzer şekilde tesisatta yapılan yalıtım da tesisat kayıplarında azalmalar ortaya çıkarabilecektir.

•Isı kaybı artacağından dolayı daha büyük kapasitelerde kazan, radyatör vb. cihazlar kullanılır ve bu durum ilk yatırım maliyetini artırmaktadır. •Enerji kaybı ve işletme giderleri artmaktadır. •Yüksek sıcaklık ve buhar armatürlerinde iş kazaları ortaya çıkabilmektedir. •Yalıtım olmaması nedeniyle kazan dairesinin aşırı ısınması diğer sistemlerin zarar görmesine neden olabilir. Örneğin kazan dairesinin aşırı ısınması, hava kompresörlerinde verim düşüklüğüne neden olmaktadır. •Yalıtılmamış boru ve ekipmanlarda yüzey sıcaklığının yüksek olması sebebiyle çeşitli iş kazalarını meydana getirebilmektedir. Özellikle buhar ve kızgın su hatlarına yanlışlıkla dokunulması sonucunda deri yanıkları olaylarına sık rastlanılmaktadır.

Tesisat ve endüstriyel uygulamalardaki hatlar, tesisat içerisinden geçen akışkan sıcaklığına göre 3’e ayrılmaktadır: •Soğuk hatlar (akışkan sıcaklığı +6°C’den düşük olan hatlar) •Ilık hatlar (akışkan sıcaklığı +6°C ile +100°C arasındaki hatlar) •Sıcak hatlar (akışkan sıcaklığı +100°C’den daha yüksek olan hatlar)

Yangın Dayanımı: Kullanılacak olan yalıtım malzemesinin, yangın dayanımı değerleri normlara uygun olarak verilmelidir. Uygulama Kolaylığı: Isı köprüleri oluşturmayacak şekilde, tam sızdırmazlık sağlamalı ve kolay uygulanabilmelidir. Yapılacak işin niteliğine uygun olarak seçilecek yalıtım malzemesi hafif, kolay taşınabilir, kolay depo edilebilir, kolay kesilebilir ve en az işçilik gerektirecek vasıfta olmalıdır. Isı iletkenlik katsayısı: Yalıtım için kullanılacak olan malzemenin seçimindeki en önemli özelliktir. Birimi W/mK dir. Yalıtım malzemesinin 1 metresinden, iki ortam arasındaki sıcaklık farkının 1K olması durumunda geçirdiği ısı miktarı olarak tanımlanır. Tanımdan da anlaşılacağı üzere ısı iletkenlik katsayısı (λ) ne kadar düşük olursa ısı kayıp miktarı da o kadar az olacaktır. Korozyon Riskinin Az Olması: Isı yalıtım malzemesi içerdiği kimyevi maddeler nedeniyle uygulandığı metal yüzeylerde korozyona sebep olmamalıdır. Bunun yanı sıra, su buharı geçişine karşı direnç göstermelidir. Çünkü su buharı geçişi metal yüzeylerde korozyona neden olur.Su Buharı Difüzyon Direnç Katsayısı (µ): Isının sıcak taraftan soğuk tarafa geçmesi gibi, su buharı da sıcaklığa ve bağıl neme bağlı olarak, kısmi buhar basıncı da basıncın yüksek olduğu yerden düşük olduğu yere doğru ilerler ve bu ilerleme sırasında bir direnç ile karşılaşır. Her yapı malzemesi cinsine ve kalınlığına bağlı olarak buhar difüzyonuna karşı koyar. Bu direncin havanın buhar difüzyon direncine oranlanmasına su buharı difüzyon direnç katsayısı denir.

Elastomerik Kauçuk Köpüğü 0,036 W/mK, Polietilen: 0,040 W/mK, Camyünü: 0,040 W/mK, Taşyünü: 0,040 W/mK, Poliüretan: 0,035 W/mK

Her yapı malzemesi cinsine ve kalınlığına bağlı olarak buhar difüzyonuna karşı koyar. Bu direncin havanın buhar difüzyon direncine oranlanmasına su buharı difüzyon direnç katsayısı denir. Su buharının tamamen geçmesi durumunda µ=1, hiç geçmemesi durumunda µ=∞ ile ifade edilmektedir. µ değerinin 10.000 ile 100.000 arasında olduğu malzemeler buhar kesici olarak adlandırılmaktadır. Hava µ : 1,    Camyünü µ : 1,1, Poliüretan Köpük µ : 50-100, Beton µ: 50-100, Polietilen Köpük µ: 50-100, Elastrometrik Kauçuk Köpüğü µ: 3000 – 16000, Metaller su buharı geçirimsizdirler.

Isı yalıtım malzemelerinin genel olarak kullanıldığı alanlara bakıldığında bina yalıtımında, teknik tesisat yalıtımında ve sanayi tesisat yalıtımında kullanılmaktadır. Bina yalıtımında çatı, duvar, döşeme gibi ısı kaybının fazla olduğu yerlerde yalıtım uygulamaları yapılmaktadır. Teknik tesisat yalıtımı; ısıtma tesisatında, sıhhi tesisatta uygulanmaktadır. Sanayi tesisatındaki yalıtım ise çeşitli endüstri tesislerinde boru, kazan gibi tesisatlarda uygulanmaktadır.

Isı yalıtımı amacıyla kullanılan malzemeler genel olarak dört ana başlık altında toplanmaktadır. Bunlar; mineral lifli malzemeler (cam yünü, taş yünü, seramik yünü), sert plastik köpükler (Expanded Polistiren (EPS), Extruded Polistiren (XPS), fenol köpüğü, poliüretan), yumuşak köpükler ve cam köpüğü kalsiyum silikat türü malzemelerdir.

Cam kırılgan bir madde olmasına rağmen ince lifli türleri esnek, bükülebilen ve çok yönlü amaçlara hizmet edebilecek niteliktedir. Bakalitli (sarı) ve bakalitsiz (beyaz) türleri vardır. Bakalit, lifleri birbirine yapıştırarak malzemeyi istenilen forma (rulo, levha) getirmemizi sağlar. Bakalitli cam yünü maksimum 250°C’ye kadar kullanılabilir. Bakalitsiz olan cam yününe form verebilmek için kümes teline veya oluklu mukavva gibi malzemelere dikmek gerekir (şilte vb.). Bakalitsiz cam yünleri maksimum 550°C’ye kadar, genellikle sanayi cihazlarının yalıtımında (kazan, tank, boru vb.) kullanılırken, bakalitli cam yünleri özellikle yapı sektöründe, ayrıca şofben, fırın gibi elektrikli ev aletlerinin yalıtımında kullanılır.

Yoğuşmanın parametleri şu şekildedir; Ortam sıcaklığı (Ta: °C) •Bağıl nem oranı (ɸ = %) •Akışkan sıcaklığı (Tm= °C) •Malzemenin hücre yapısı •Yüzeysel hava taşınım katsayısı (a) •Isı iletkenlik katsayısı (λ) •Su buharı difüzyon direnç katsayısı (µ)

Vana ve armatürlerin yalıtılmamasının başlıca nedenleri şu şekilde özetlenebilir:
• Armatürlerden yayılan ısının kazan dairesini ısıtmasının tercih edilmesi
• Armatüre yapılan bakım sırasında yalıtımın sökülüp tekrar takılmasının zorluğu
• Maliyet artıcı bir uygulama olarak görülmesi
• Konuya gereken önem ve hassasiyetin verilmemesi
• Tesisat yalıtımının uygulamada son aşama olmasından dolayı, zamanın yetersiz olması
• Sac kaplama işçiliğinin ve maliyetinin yüksek oluşu

Yüksek enerji kazanımı sağladığı için kısa sürede kendini amorti eder.

Etüv; endüstride ürünleri, sterilize ve dezenfekte etmek veya kurutmak için yüksek sıcaklıklarda ısıtan cihazdır.

Yalıtım tamamladığında ısı köprüleri oluşmamalıdır.

Isı yalıtım malzemesi olarak kullanılan cam köpüğünün  maksimum kullanım sıcaklığı 430 derece (°C) olmalıdır.

Yüksek sıcaklıkların söz konusu olduğu tesisatlarda yalıtım, daha büyük ısı kazançları ve bunun yanında ciddi miktarlarda parasal kazanç sağlamaktadır. Yalıtım kalınlığı arttıkça ısı kazancı artmakta ancak bunun yanında yatırım maliyeti de yükselmektedir.

Optimum yalıtım kalınlığı; Isı kaybının en aza indirilmesinin yanı sıra yalıtım maliyetinin de olabildiğince düşük olduğu yalıtım kalınlığıdır.

Isıtma sistemlerinde yalıtım yapılmamasının meydana getirdiği problemler şu şekilde sıralanabilir:

Isı kaybı artacağından dolayı daha büyük kapasitelerde kazan, radyatör vb. cihazlar kullanılır ve bu durum ilk yatırım maliyetini artırmaktadır.

Enerji kaybı ve işletme giderleri artmaktadır.

Yüksek sıcaklık ve buhar armatürlerinde iş kazaları ortaya çıkabilmektedir.

Tesisat ve endüstriyel uygulamalardaki hatlar, tesisat içerisinden geçen akışkan sıcaklığına göre 3’e ayrılmaktadır:

Soğuk hatlar (akışkan sıcaklığı +6°C’den düşük olan hatlar)

Ilık hatlar (akışkan sıcaklığı +6°C ile +100°C arasındaki hatlar)

Sıcak hatlar (akışkan sıcaklığı +100°C’den daha yüksek olan hatlar)