YAZILARINIZI GÖNDERİNİZ

Haber, makale, firma ya da ürün incelemelerinizi bekliyoruz.

YAZARIMIZ OLUN

Düşüncelerinizi Özgürce Duyurun, Paylaşın.

Duvar Tipi Yoğuşmalı Isıtıcılarda Kontrol Teknolojisi

| 14 Ocak 2016

Yoğuşmalı cihazların yüksek verimi iki etkenden kaynaklanır. % 90-99 oranında dumanların gizli kalan ısısının tekrar elde edilmesinden ve atmosferdeki ilgili dumanların hassas ısılarının azalmasından.

Doğalgazın yanma işlemi sırasında su buharı yanma gazlarıyla birlikte atmosfere atılır. Bir metreküp doğalgaz için 860 kCal harcanarak 1,6 kg buhar elde edilir. Klasik cihazlarda buharlaşmaya ilişkin olan bu gizli ısıdan yararlanılamaz. Bu ısının geri kazanımı için duman gazlarının yoğuşturulması gerekir. Yoğuşmalı ısıtıcılarda, dumanların atmosfere karışmadan yoğuşturulması sağlanır. Yoğuşma için gazların sıcaklığını yoğuşma sıcaklığı olan 56ºC’a kadar düşürülmesi gerekir. Yoğuşmanın başladığı anda gazların sıcaklığı sabit kalır. Yoğuşmalı kazanlarda yoğuşma, klasik kazanlara göre daha geniş ısı esanjörü, ön karışmalı (premix) brülör ve gelişmiş elektronik kontrol ünitesi ile sağlanır. Baca gazı sıcaklığı 25-35ºC arasında değişir.

Yoğuşmalı kazanların emisyon değerleri de klasik ısıtıcılara göre daha düşüktür, yanma sonucu daha az NOx, CO ve CO2 gazları üretirler. Bugün, başta Hollanda ve Almanya olmak üzere birçok Avrupa ülkesinde yoğuşmalı kombi / kazan kullanımı tercih ediliyor.

Gradient Line Kontrol Sistemi

“Gradient Line” kontrol sistemine sahip yoğuşmalı cihazların içinde 3 tip kontrol sistemi vardır. Bunlar;

1. T-set kontrol

2. Gradient kontrol

3. ΔT kontrol

T-Set Kontrol

Her ısı talebi cihazda farklı su sıcaklığı gerektirir. Cihaz devreye girer ve kalorifer devresi suyunu ısıtmaya başlar. Su sıcaklığı kalorifer ve kullanım su devresi için farklı olabilir. Kalorifer devresi su sıcaklığı birçok faktöre bağlıdır. Eğer dış hava sensörü takılı ise, dış hava sıcaklığının önemli etkisi vardır. Eğer oda termostatı kullanılırsa, istenilen oda sıcaklığı ve gerçek oda sıcaklığı değerleri, sistemi önemli ölçüde etkiler (oda kompanzasyonu ile). Isı talebine göre gerekli olan kalorifer devresi su sıcaklığı elektronik kontrol ünitesi ile hesaplanır ve “T-set değeri” olarak adlandırılır. Bu veri, cihazın ulaşması gerekli sıcaklık değeridir. Cihazın tüm kontrol sistemi “T-set değeri”ne ve değişimlerine bağlıdır. Eğer hesaplanmış bir T-set değeri yoksa, ısı talebi yoktur ve kazan çalışmaz.

Kalorifer tesisatı için maksimum T-set değeri elektronik kontrol ünitesinin maksimum değerine bağlıdır. Yerden ısıtma sisteminde bu değer 50ºC’ın üzerine çıkamaz. Kullanım sıcak suyunda ise T-set değeri sabittir.

T-set Kontrolü Şekil 1 – T-set Kontrolü 

Şekil 1’de cihazın elektronik kontrol ünitesi tarafından hesaplanan T-set değeri 74ºC’dır. Aşağıda belirtilen parametreler doğrultusunda kalorifer tesisatı su sıcaklığı bu değere ulaşana kadar ısıl güç devamlı artırılır.

Gradient Kontrolü

Gradient Line kontrol sistemine sahip cihazlar, birçok yoğuşmalı cihazın aksine cihazın maksimum ısıl gücüne değil, T-set değerini dikkate alarak çalışır. Kazan % 50 kapasite ile (maksimum ısıl gücün yarısı) çalışmaya başlar ve kısa bir süre sonra % 16 kapasiteye düşer. Bu seviyede Gradient Line kontrolü başlar. Şekil 1’de görüldüğü gibi, kalorifer devresi sıcaklığı, hesaplanmış T-set değeri ulaşmak için dakikada 5ºC olacak şekilde artırılır. Temel kriter su sıcaklığının dakikada 5ºC artırılmasıdır. Sıcaklık artışı, cihazın % 16 kapasitede çalışmaya devam etmesine izin verirse, kazan daha yüksek kapasiteye geçmez. Elektronik kontrol ünitesi ile parametreler sürekli izlenir, gerekli ise kapasite artırılırarak T-set değerine ulaşılır. Gradient line özelliği olmasa idi, kazan T-set değerine ulaşmak için sürekli tam kapasitede çalışacaktı. Parametreler tesisat tipine göre farklılık gösterir. Örneğin yerden ısıtma sistemleri ve hava santrallerinde kontrol tamamen farklıdır. Yerden ısıtma sisteminde ısıtma çok yavaş olmalıdır, Gradient Line parametresi 2-3ºC sıcaklık artışı/dakika olarak gerçekleşir. Hava santrallerinde ısıtma çok hızlıdır, Gradient Line parametre ise 8-9ºC/dakika olarak değiştirilir. Fabrika ayarı olan 5ºC/dakika radyatörlü ısıtma sistemleri için uygundur.

Gradient Kontrol

Şekil 2 – Gradient Kontrol

Şekil 2’de cihazın Gradient kontrolünün izlediği yol görülebilir. Sırasıyla, radyatörler açılarak ısı talebi yaratılır. Yeni bir T-set değeri hesaplanır, bu sırada kalorifer tesisatı gidiş suyu sıcaklığının Gradient Line’dan uzağa düştüğü görülür. Su sıcaklığı T-set değerine ve Gradient Line’a ulaşana kadar cihaz kapasitesi artırılır.

ΔT Kontrolü

ΔT kontrolünde amaç kalorifer gidiş ve dönüş suyu sıcaklıkları arasında belirli bir farkın olmasını sağlamaktır. Elektronik kontrol ünitesi, kazan devreye girdiği zaman gidiş ve dönüş suyu sıcaklıklarını sürekli ölçerek aradaki farkın 18ºC olmasına çalışır. Bu parametre Gradient Line kontrolü ile gerçekleşir. Eğer ΔT değeri istenen değerden daha düşükse, ilk adımda pompa en düşük yükte çalışır, ısı eşanjöründen geçen suyun hızı azaltılır. Böylelikle suya ısı eşanjöründe daha fazla ısı transferi sağlanır. İstenen sonuç sağlanamazsa cihazın kapasitesi artırılır .

Yüksek ΔT durumunda ise pompa gücü artırılır, suya ısı eşanjöründen daha az ısı transferi sağlanır. Tset değerine sürekli alev modülasyonu sayesinde ulaşılır.

Cihaz maksimum ΔT değerinde uzun süre kalırsa, cihaz kapasitesini kısar. Gradient Line kontrolü dikkate alınmaz, çünkü tolere edilemeyen yüksek ΔT cihaza zarar verebilir.

Şekil 3’te, T-set, Gradient ve ΔT olmak üzere 3 kontrol de görülebilir.

T-set, Gradient ve ΔT Kontrol

T-set, Gradient ve ΔT Kontrolleri

• Hesaplanmış T-set değerine ulaşmak için ısıl güç artırılır.

• Su sıcaklık artışı dakikada 5ºC olacak şekilde, Gradient Line özelliğine uygun olarak gerçekleşir.

• Gidiş ve dönüş suyu arasındaki fark sürekli takip edilir, ΔT 18ºC’dan düşük olduğu durumda pompa gücü azaltılır, fark artırılmaya çalışılır. Sonuç olarak, 3 kontrolü de birbirinden ayırmak mümkün değildir. Herhangi bir kontroldeki bir faktör değiştiği zaman diğerleri de bundan otomatik olarak etkilenmektedir.

Özet

Isıtma sistemleri ve ekipmanlarında teknoloji sürekli gelişiyor. Bu sistemler içinde Duvar Tipi Yoğuşmalı Isıtıcılar en gelişmiş cihazlar olarak öne çıkıyor. Modülasyonlu pompa, brülör, fan kullanılan ve modülasyon seviyesi genelde % 30 mertebesine kadar düşürülebilen yoğuşmalı ısıtıcılarda, tam yoğuşmanın sağlanabildiği durumlarda, yıllık verim % 109’a kadar çıkabiliyor.

Yoğuşmalı ısıtıcılar, ilk bakışta birbirlerinin aynısı gibi bir izlenim bırakır. Gerçekte, her üretici ürünlerinde bazı farklılıklar gerçekleştirir. Bu nedenle değişik tipte ve teknolojide yoğuşmalı cihazlar vardır. Yoğuşmalı cihazlarda üstün kontrol denetimi sağlayan “Gradient Line” sistemi en gelişmiş kontrol teknolojilerinden biridir. Bu teknoloji ile modülasyon mertebesi % 16 seviyesine kadar düşürülmüş, sistemin yakıt tasarrufu maksimize edilmiştir.

Kaynak:Serpil YILMAZ,Alarko Carrier Sanayi ve Ticaret A.Ş., Isıtma Ürün Yöneticisi, Yayın Tarihi: Nisan 2015, Yayınlayan: Doğalgaz Dergisi (Alarko Carrier Firmasından Özel izin alınmıştır.)

Yorum Yazınız

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir