Tesisatta Enerji Ekonomisi

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

Düşük sıcakların söz konusu olduğu borularda, genellikle boruların dış yüzey sıcaklığı dış ortam sıcaklığından düşük olmaktadır. Ortamın sıcaklık ve nemine bağlı olarak boruların dış yüzey sıcaklığı öyle bir kritik değere ulaşır, bu değerin altına inilmesi durumunda yüzeyde terleme başlar. 

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.
• 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.

Ses köprüsü; farklı ses iletkenliği olan yapı malzemelerinin birbirine bağlandığı, kesiştiği veya iç içe geçtiği yerlerde, genel yapıya göre ses geçişinin daha fazla olduğu yerlerdir.

Isı yalıtımı; en genel olarak enerji kazanımı sağlanması için, sıcaklık farklarından dolayı meydana gelebilecek ısı kayıp ve kazançlarını önlemek amacıyla alınması gereken önlemlerdir. Isı yalıtımı;
• Yapılarda
• Tesisatta
• Endüstride uygulanmaktadır.

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)

Tesisatlara ısı yalıtımı; sıcak hatlarda ısı kayıplarını, soğuk hatlarda ise ısı kazancını önlemek amacıyla yapılır. Tesisat ve endüstriye uygulamalarda kullanılan ısı yalıtım malzemeleri genel olarak; polietilen köpük, kauçuk köpük, cam yünü, poliüretan, cam köpüğü ve kalsiyum silikattır.

Su buharı difüzyon katsayısı 10.000 ile 100.000 arasında olduğu malzemeler buhar kesici olarak adlandırılmaktadır.

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.

Kritik yalıtım kalınlığı; yalıtılan bir boruda gerçekleşen ısı kayıplarını en aza indiren ve maliyetin de kabul edilebilir bir düzeyde olduğu yalıtım kalınlığıdır. Bir boru için kritik yalıtım yarıçapı, yalıtım malzemesinin sahip olduğu ısı iletim katsayısının, dış ortamın ısı taşınım katsayısına oranı olarak tanımlanır.

Boru yalıtımında kullanılan başlıca ısı yalıtım malzemeleri şunlardır:
• Prefabrik polietilen köpüğü
• Prefabrik EPS-XPS
• Prefabrik cam yünü-taş yünü- cam köpüğü
• Prefabrik kauçuk köpüğü
• Prefabrik poliüretan-fenol köpüğü
• Beyaz cam yünü veya taş yünü şiltesi
• Enjekte poliüretan
• Kalsiyum silikat

PVC: Poli Vinil Klorür kelimesinin kısaltılmış şeklidir ve petrol veya doğal gaz ile tuzdan oluşan bir polimer türüdür. Bu polimer, çeşitli katkı maddeleri ile harmanlandıktan sonra yüksek sıcaklıklarda şekillendirilerek plastik hâline getirilir ve yaygın olarak hemen hemen her alanda kullanılır.

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

Gerek ısıtma gerek soğutma sistemlerinde vana ve armatürlerin yalıtılmaması sonucu birçok problem ortaya çıkmaktadır. Bu problemler kısaca şu şekildedir:
• Enerji kaybı ve işletme maliyetinin artması
• Kazan dairesinin aşırı ısınmasından dolayı diğer sistemlerin zarar görmesi
• Yüksek sıcaklıktaki akışkan veya buhar armatürlerinden, yalıtımsız ekipmanların sıcak yüzeylerinden kaynaklanan iş kazalarının meydana gelmesi
• Borularda yapılan yalıtım uygulaması bitişlerinin estetik olmamasıdır.

Ülkemizde ısıtma ve soğutma tesisatında armatür yalıtımı için kullanılan malzemeler kauçuk köpüğü, polietilen, cam yünü ve taş yünüdür. Yalıtım şantiyelerde yapılmaktadır.

Vana ceketleri; soğutma sistemlerinde ısı kazancını ve yoğuşmayı önlemek amacıyla, sıcak su ve buhar gibi ısıtma sistemlerinde ise vana yüzeyinde oluşan ısı kaybını önlemek amacıyla kullanılmaktadır

Vana ceketleri, diğer ürünlere göre birçok avantajının bulunmasından dolayı firmalar tarafından tercih edilmektedir. Avantajlardan bazıları şu şekildedir:
• Bünyesinde karbon ve hidrojen içermediği için yanıcı değildir.
• Suya, yağa, zayıf asitlere ve tüm hava koşullarına karşı dayanıklı olduğu için kapalı mekanlarda ya da bina dışında kullanılabilir.
• Montajı kolay olduğundan dolayı kalifiye elemana ihtiyaç yoktur. Vana ceketi vananın altına yerleştirilir, yapışkan fermuarları üst üste getirilerek yapıştırılır, en uçtaki ipler sıkıca bağlandığında uygulama tamamlanmış olur.
• Vana ve armatürün bakımı esnasında veya değiştirilmesi gerektiğinde, kolayca sökülüp işlemler tamamlandıktan sonra tekrar kolayca monte edilir.
• Vana flanşları da ceketin içinde kaldığı için bu kısımlarda ısı köprüleri oluşmaz, soğutma sistemlerinde yoğuşma meydana gelmez.
• Yüksek enerji kazanımı sağladığı için kısa sürede kendini amorti eder.
• Estetik görünümlüdür.
• Uzun ömürlüdür.

Özel sipariş üzerine imal edilen vana ceketleri Tip 0, Tip 1, Tip 2 olmak üzere üç farklı biçimde uygulanmaktadır.

Tip 0 (boru yalıtımsız) uygulamasında vana ceketi, vanayı bir flanştan diğer flanşa, flanşların her ikisi de içinde kalacak şekilde sarmaktadır.
Tip 1 (tek taraflı boru yalıtımlı) uygulamasında vana ceketi, bir taraftan flanş dâhil olmak üzere vanayı, diğer taraftan boruyu 10 cm sarmaktadır.
Tip 2 (Çift taraflı boru yalıtımlı) uygulamasında vana ceketi, vananın tamamını ve her iki taraftan boruyu 10 cm sarmaktadır.

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)

Soğuk hatlarda kullanılan yalıtım malzemesi içerisine su alabilecek nitelikte ve buhar geçişine karşı herhangi bir önlem alınmamışsa veya sızdırmazlık için herhangi bir uygulama yapılmamışsa, lifli malzemeler gibi su buharı difüzyon direnç katsayısı çok düşük olan (µ= 1,1) yani su buharı difüzyonuna karşı koyamayan yalıtım malzemelerinin kullanılması durumunda yüzeyde yoğuşma olmamasına karşın, yalıtım malzemesinin içerisine su buharı girer ve malzemenin içerisinde yoğuşarak su hâline gelir.

Yoğuşmanın meydana gelmemesi için;
• Isı yalıtım malzemesi doğru seçilmeli,
• Yoğuşmanın meydana gelmemesi için yalıtım kalınlığı doğru hesaplanmalı,
• Yalıtım yapıldığında ısı köprüleri oluşmamalı ve sızdırmazlık için doğru önlemler alınmalıdır.