Duvar tipi yoğuşmalı kazan sistemi, doğalgazın yanmasıyla elde edilen enerjiyi ısıtma suyuna aktaran ve baca gazındaki su buharının gizli ısısından da yararlanan merkezi ısıtma çözümüdür. Kompakt gövde yapısı sayesinde kazan dairesi, teknik hacim veya uygun servis alanlarında duvara monte edilebilir.
Sistem seçiminde şu kriterler birlikte değerlendirilmelidir:
Yapının hesaplanan ısı kaybı
Kazanın minimum ve maksimum kapasitesi
Tesisatın gidiş ve dönüş suyu sıcaklıkları
Tekli veya kaskad çalışma ihtiyacı
Baca ve yanma havası altyapısı
Yoğuşma suyu drenajı
Pompa, genleşme ve otomasyon ekipmanları
Yoğuşmalı kazan verimi yalnızca cihazın teknik özelliklerine bağlı değildir. Düşük dönüş suyu sıcaklığı, doğru hidrolik dengeleme, modülasyonlu çalışma ve uygun kontrol senaryosu sistem performansını doğrudan etkiler.
Duvar tipi yoğuşmalı kazan, doğalgazın yanması sırasında oluşan sıcak baca gazını bir eşanjör üzerinden geçirerek tesisat suyunu ısıtır. Geleneksel sistemlerden farklı olarak baca gazındaki su buharının yoğuşmasını sağlar ve bu süreçte açığa çıkan gizli ısının bir bölümünü yeniden ısıtma devresine aktarır.
Yoğuşmanın gerçekleşebilmesi için eşanjör yüzey sıcaklığının baca gazının çiğlenme noktasının altında kalması gerekir. ABD Enerji Bakanlığı saha çalışmaları, dönüş suyu sıcaklığını düşüren kontrol yöntemlerinin yoğuşmalı kazan verimini belirgin biçimde artırdığını belirtir. Tasarım önerilerinde dönüş sıcaklığının yaklaşık 54°C’nin altında tutulması öne çıkar.
Yoğuşmalı kazan, en yüksek performansına düşük dönüş suyu sıcaklıklarında ulaşır.
Yerden ısıtma ve düşük sıcaklıkta çalışan radyatör sistemleri bu çalışma yapısını destekleyebilir. Yüksek sıcaklık gerektiren mevcut tesisatlarda ise radyatör kapasitesi, debi ve kontrol ayarları birlikte incelenmelidir.
Duvar tipi yoğuşmalı kazan sistemi; ısı üretim cihazı, hidrolik dağıtım ekipmanları, baca sistemi, yoğuşma gideri ve kontrol elemanlarından oluşur. Her bileşenin kazan kapasitesi ve tesisatın çalışma koşullarıyla uyumlu olması gerekir.
Başlıca bileşenler şunlardır:
Avrupa Birliği ekotasarım düzenlemeleri; gaz ve sıvı yakıtlı merkezi ısıtma kazanlarını 400 kW kapasiteye kadar kapsar. Enerji etiketi kapsamı ise 70 kW’a kadar olan cihazlar için uygulanır.
Kazan sistemi, yalnızca ısı üretim cihazından değil güvenli dağıtım ve kontrol ekipmanlarının tamamından oluşur.
Tek kazanlı uygulamalarda binanın ısıtma yükü bir cihaz üzerinden karşılanır. Kaskad sistemlerde ise iki veya daha fazla duvar tipi kazan ortak kolektöre bağlanarak ihtiyaca göre sıralı veya birlikte çalıştırılır.
| Değerlendirme kriteri | Tekli kazan sistemi | Kaskad kazan sistemi |
| Isı üretimi | Tek cihaz üzerinden sağlanır | Birden fazla cihaz tarafından paylaşılır |
| Kapasite kontrolü | Kazanın modülasyon aralığıyla sınırlıdır | Kazan sayısı ve modülasyon birlikte yönetilir |
| Yedeklilik | Cihaz durduğunda üretim kesilebilir | Diğer kazanlar belirli yükleri karşılayabilir |
| Kullanım alanı | Konut ve düşük kapasiteli yapılar | Villa, apartman, otel ve ticari yapılar |
| Bakım planlaması | Tek cihaz üzerinden yürütülür | Kazanlar sıralı biçimde bakıma alınabilir |
| Otomasyon | Daha basit kontrol yapısı | Kaskad kontrol paneli gerekir |
Tek kazanlı uygulamalarda binanın ısıtma yükü bir cihaz üzerinden karşılanır. Kaskad sistemlerde ise iki veya daha fazla duvar tipi kazan ortak kolektöre bağlanarak ihtiyaca göre sıralı veya birlikte çalıştırılır.ABD Enerji Bakanlığı, kazanların çoğu çalışma süresini kısmi yükte geçirdiğini ve sık açma-kapama kayıplarını azaltmak için en az 5:1 modülasyon oranının değerlendirilmesini önerir.
Kaskad yapı, ısı üretim kapasitesinin anlık bina yüküne daha küçük adımlarla uyarlanmasını sağlar.
Kazan kapasitesi, yalnızca bina metrekaresine veya mevcut cihazın gücüne bakılarak belirlenmemelidir. Yapının yalıtımı, dış cepheleri, cam alanları, kullanım sıcaklıkları ve bölgesel tasarım koşulları esas alınarak ısı kaybı hesabı yapılmalıdır.
Gereğinden büyük seçilen kazan, düşük yüklerde sık devreye girip çıkabilir. Bu çalışma biçimi yanma kayıplarını artırabilir ve cihaz bileşenlerinin daha fazla anahtarlama yapmasına neden olabilir. Yetersiz kapasite ise soğuk dönemlerde hedeflenen iç ortam sıcaklıklarına ulaşılmasını güçleştirir.
Hidrolik projede şu unsurlar hesaplanmalıdır:
Doğru kapasite, binanın en yüksek yükünü karşılarken düşük yüklerde kararlı modülasyona izin vermelidir.
Kazan devresi ile bina tesisatının debileri farklıysa hidrolik denge kabı veya uygun eşanjör çözümü değerlendirilebilir.
Yoğuşmalı kazanlarda baca sistemi, yanma ürünlerini güvenli biçimde dışarı taşımalı ve cihazın ihtiyaç duyduğu yanma havasını sağlamalıdır. Baca çapı, toplam uzunluk, dirsek sayısı ve kot farkı üreticinin izin verdiği sınırlar içinde kalmalıdır.
Kapalı şaftlardan geçen baca hatlarına gerekli kontrol erişiminin bırakılması güvenlik açısından önemlidir. Birleşik Krallık Sağlık ve Güvenlik Kurumu, görünmeyen boşluklardan geçen kazan bacalarının kontrol edilebilir olmasını ve düzenli biçimde incelenmesini gerekli görür.
Yanma sırasında oluşan yoğuşma suyu, kazandan uygun bir drenaj hattına aktarılmalıdır. Hat boyunca sürekli eğim sağlanmalı, donma riski bulunan dış ortam güzergâhları sınırlandırılmalı ve geri tepme önlenmelidir.
Baca ve yoğuşma drenajı, cihaz aksesuarı değil kazan sisteminin güvenlik açısından zorunlu bölümleridir.
Yoğuşma hattındaki tıkanma, suyun cihaz içerisinde birikmesine ve kazanın güvenlik nedeniyle durmasına yol açabilir.
Yoğuşmalı kazan otomasyonu, gidiş suyu sıcaklığını binanın gerçek ısı ihtiyacına göre ayarlamalıdır. Dış hava sensörlü kontrol, hava sıcaklığı yükseldiğinde kazan suyu sıcaklığını düşürerek dönüş suyunun daha düşük kalmasına yardımcı olur.
ABD Enerji Bakanlığı, dış hava kompanzasyonunu yoğuşma koşullarının korunmasında güvenilir kontrol yöntemlerinden biri olarak tanımlar. Düşük kazan sıcaklıkları, özellikle geçiş mevsimlerinde sistemin daha uzun süre modülasyonlu çalışmasını destekler.
Otomasyon kapsamında şu işlevler bulunabilir:
Kontrol sistemi, kazan sıcaklığını sabit tutmak yerine anlık ısıtma yüküne göre değiştirmelidir.
Yanlış sensör konumu veya yüksek ayarlanan ısıtma eğrisi, yoğuşma süresini ve sistem verimini azaltabilir.
Duvar tipi yoğuşmalı kazan montajı, onaylı mekanik ve doğalgaz projeleri doğrultusunda gerçekleştirilmelidir. Montaj öncesinde duvarın taşıma kapasitesi, servis boşlukları, gaz hattı, elektrik beslemesi, baca güzergâhı ve drenaj bağlantısı kontrol edilmelidir.
Temel uygulama aşamaları şöyledir:
ASHRAE, devreye alma sürecini bina sistemlerinin proje gereksinimlerini karşıladığını doğrulayan, test ve dokümantasyon temelli bir kalite süreci olarak tanımlar.
Devreye alma tamamlanmadan kazan sisteminin tasarım performansına ulaştığı kabul edilmemelidir.
Duvar tipi yoğuşmalı kazanların düzenli bakımı; yanma kalitesinin, ısı transferinin ve güvenlik ekipmanlarının korunmasına yardımcı olur. Bakım yalnızca cihazın dış temizliğiyle sınırlı tutulmamalıdır.
Periyodik kontrollerde şu noktalar incelenmelidir:
Gaz yakıtlı cihaz, baca ve boru hatlarının yetkin personel tarafından düzenli olarak kontrol edilmesi gerekir. HSE, gaz cihazlarının ve bacaların en az yılda bir kez bakım görmesini önerir.
Altes Mühendislik, duvar tipi yoğuşmalı kazan sistemlerini merkezi ısıtma ve mekanik tesisat hizmetleri kapsamında ele almaktadır. Firma; tekli veya kaskad kazan uygulamalarında proje, hidrolik bağlantı, otomasyon, baca ve devreye alma süreçlerinin yapıya özel hazırlanması gerektiğini belirtir.
Duvar tipi yoğuşmalı kazan sistemi; doğru kapasite hesabı, düşük dönüş sıcaklığı, güvenli baca tasarımı ve ölçümlü devreye alma gerektiren bütüncül bir ısıtma çözümüdür.
Altes Mühendislik tarafından sunulan kazan sistemi hizmetleri; villa, apartman, ticari yapı ve endüstriyel tesislerin teknik gereksinimleri doğrultusunda değerlendirilebilir.
