Isıtma Sistemleri Çeşitleri: Ticari ve Endüstriyel Binalar

Bir binanın ısıtma sistemi üç katmandan oluşur: ısıyı üreten kaynak, ısıyı mahallere taşıyan dağıtım ve ısıyı mahalle bırakan terminal birim. "Isıtma sistemleri nelerdir" sorusuna verilen cevapların çoğu bu katmanları karıştırır. Kombi ya da kazan bir kaynaktır, radyatör bir terminal birimdir, yerden ısıtma ise hem dağıtım hem terminal biçimidir. Ticari ve endüstriyel binalarda doğru seçimi yapmak için önce bu üç katmanı ayrı ayrı düşünmek gerekir; çünkü aynı kazan bir binada radyatörleri, diğerinde bir klima santralinin bataryasını, bir üçüncüsünde de üretim holündeki sıcak hava apareylerini besleyebilir.

Isıtma sistemi neyi karşılar?

Bir ısıtma sistemi, binanın kaybettiği ısıyı yerine koyar. Kayıplar üç kalemdir:

• İletim kaybı: Duvar, çatı, döşeme, pencere ve kapılardan dış ortama geçen ısı. Yalıtım bu kalemi belirler; Türkiye'de yalıtım kuralları TS 825'te, bina ısı yükü hesabı TS EN 12831'de tarif edilir.
• Sızıntı kaybı: Kapı ve pencere aralıklarından, açılan yükleme kapılarından giren soğuk hava.
• Havalandırma yükü: Mekanik havalandırmayla içeri alınan taze havanın oda sıcaklığına getirilmesi. Konutta küçük olan bu kalem; restoran, spor salonu, kaynakhane ya da boya atölyesi gibi yoğun egzozu olan yerlerde çoğu zaman en büyük kalemdir.

Ticari binada ısıtma sistemini seçerken son kalemin ağırlığı sık gözden kaçar. Örneğin bir restoranın mutfak egzozu salondan ve dışarıdan sürekli hava çeker; bu hava ısıtılmadan verilirse salon soğur, ısıtılarak verilmezse kapılardan soğuk hava girer. Bu durumda radyatör sayısını artırmak sorunu çözmez; besleme havasını ısıtan bir sistem gerekir.

Isı kaynağına göre ısıtma sistemleri

Isıyı taşıyan akışkana göre

Sulu sistemler: Kaynak suyu ısıtır, su borularla dolaşır ve terminal birimde ısısını bırakır. Radyatör, fan coil, yerden ısıtma, klima santrali bataryası ve sulu sıcak hava apareyleri bu sistemin ucudur. Büyük binalarda en esnek yapı budur; aynı boru ağına sonradan yeni terminaller eklenebilir.

Havalı sistemler: Isı doğrudan havaya verilir ve kanallarla dağıtılır. Klima santrali ya da çatı tipi paket ünite (rooftop) taze havayı da aynı anda getirdiği için havalandırma yükü büyük olan binalarda doğal seçimdir.

Soğutucu akışkanlı sistemler: VRF ve split sistemlerde ısı, bakır borularla dolaşan soğutucu akışkanla taşınır ve iç ünitede havaya verilir. Isıtma ile soğutma tek tesisatla yapılır.

Doğrudan sistemler: Isı mahalde, cihazın içinde üretilir: gazlı radyant ısıtıcılar, gazlı sıcak hava üreteçleri ve elektrikli ısıtıcılar. Dağıtım tesisatı yoktur; her cihaz kendi bölgesini ısıtır.

Terminal birime göre ısıtma sistemleri çeşitleri

Radyatör

Panel ya da dilimli radyatörler ısıyı taşınım ve kısmen ışınımla verir. Alçak tavanlı ofis, okul ve otel odalarında basit ve sessiz bir çözümdür. Yoğuşmalı kazan ya da ısı pompasıyla birlikte kullanılacaksa radyatörler düşük su sıcaklığına göre büyütülerek seçilir.

Fan coil

Bir fan ve su bataryasından oluşan cihazdır; aynı cihaz kışın sıcak, yazın soğuk suyla çalışır. Otel odaları, ofis katları ve mağazalarda yaygındır. Yapısı ve tipleri için fan coil nedir yazısına bakabilirsiniz.

Yerden ısıtma

Döşeme şapının içine serilen borularda düşük sıcaklıklı su dolaşır ve zeminin bütün yüzeyi ısıtıcı olur. Kurulumu sırasıyla şöyledir: döşeme üzerine ısı yalıtım levhası ve kenar bandı, üzerine boru sabitleme altlığı ya da çelik hasır, boruların projede belirlenen aralıkla serilmesi, kollektöre bağlanması, basınç testi ve testten sonra şapın dökülmesi. Isı pompası ve yoğuşmalı kazanla iyi uyum sağlar; tepkisi yavaştır, bu yüzden sürekli kullanılan mekânlarda daha anlamlıdır. Endüstriyel zeminlerde de uygulanır, ancak ağır yük, zemin derzleri ve sonradan yapılacak ankraj delikleri baştan planlanır.

Klima santrali ile havalı ısıtma

Santral dış havayı filtreler, ısı geri kazanım cihazından geçirir, sıcak su ya da doğrudan genleşmeli bataryayla ısıtır ve kanallarla mahallere verir. AVM, plaza, otel ortak alanları, spor salonu ve restoran salonlarında havalandırma ile ısıtmayı birlikte çözer. Ayrıntılar klima santrali nedir yazısında.

VRF iç üniteleri

Kaset, kanallı, duvar ve döşeme tipi iç üniteler VRF dış ünitesinden gelen soğutucu akışkanla mahalli ısıtır ya da soğutur. Oda oda kontrol gerektiren ofis ve otellerde yaygındır; taze hava bir ısı geri kazanım cihazı ya da santralle ayrıca verilir. Bkz. VRF klima nedir.

Sıcak hava apareyi (unit heater)

Bir fan ile bir ısıtıcıyı (sulu batarya, gaz brülörü ya da elektrikli rezistans) aynı gövdede birleştiren, duvara ya da tavana asılan cihazdır. Atölye, depo ve üretim holünde sık kullanılır. Hızlı ısıtır, ama tavanı yüksek mahallerde sıcak hava yukarıda birikir; bu yüzden yüksek tavanlı hollerde ya aşağı üflemeli modeller ya da tavandaki sıcak havayı aşağı indiren destratifikasyon fanları ile birlikte düşünülür.

Radyant ısıtıcı

Havayı değil yüzeyleri ve insanları ışınımla ısıtır. Yüksek tavanlı, kapıları sık açılan ve yalnız belirli bölümleri ısıtılacak hollerde güçlü bir seçenektir. Borulu, seramik ve elektrikli tiplerin farkını radyant ısıtıcı nedir yazısında anlattık.

Hava perdesi

Kapı girişinde aşağı doğru üflenen bir hava tabakasıyla iç ve dış hava arasındaki karışımı azaltan cihazdır. Mağaza, otel lobisi ve yükleme kapılarında ısıtma sisteminin tamamlayıcısıdır; tek başına bir mahali ısıtmaz.

Bina tipine göre hangi ısıtma sistemi?

Endüstriyel ısıtma sistemleri: yüksek tavanın kuralları

Endüstriyel binada ısıtmayı ofisten ayıran üç şey vardır. Birincisi hacimdir: tavan yükseldikçe ısınan havanın çalışma seviyesine dönmesi zorlaşır ve tabakalaşma kayıpları büyür. İkincisi egzozdur: kaynak dumanı emişi, toz toplama ya da boya kabini gibi proses emişleri saatte binlerce metreküp ısıtılmış havayı dışarı atar ve bu havanın yerine gelen dış havanın ısıtılması gerekir. Üçüncüsü güvenliktir: solvent ya da yanıcı tozun bulunduğu bölümlerde açık alevli cihaz kullanılamaz; buralarda sulu bataryalı apareyler ya da dışarıda ısıtılmış besleme havası kullanılır.

Bu yüzden "endüstriyel ısıtma soğutma sistemleri" çoğu zaman tek bir cihaz değil, birlikte tasarlanan bir düzendir: proses egzozları, onlara karşılık gelen ısıtılmış besleme havası, gerekiyorsa egzozdan ısı geri kazanımı (ısı geri kazanım cihazı), çalışma bölgesinde radyant ya da aparey ve yaz için havalandırma ya da evaporatif soğutma. Egzoz ve besleme tarafının nasıl kurulduğunu endüstriyel havalandırma sistemleri sayfasında anlattık.

Seçim ölçütleri

1. Tavan yüksekliği ve hacim: Alçak tavanda taşınımlı sistemler, yüksek tavanda radyant ya da aşağı üflemeli sistemler öne çıkar.
2. Kullanım profili: Sürekli kullanılan bir otel ile haftada birkaç gün kullanılan bir depo aynı sistemle verimli ısınmaz; seyrek kullanımda hızlı ısınan sistemler avantajlıdır.
3. Taze hava ve egzoz: Havalandırma yükü büyükse besleme havasını ısıtan sistem şarttır.
4. Soğutma ihtiyacı: Yazın soğutma da isteniyorsa VRF, fan coil ya da santral gibi iki yönlü çalışan sistemler tek yatırımda iki işi görür.
5. Enerji erişimi: Doğal gaz hattı, elektrik bağlantı gücü ve mevcut kazan dairesi.
6. Güvenlik sınıfı: Patlayıcı ortam, yanıcı malzeme depolama ve hijyen gereksinimleri.
7. Yerleşim engelleri: Raflar, vinç köprüleri, asma platformlar ve makine yerleşimi.
8. Mevzuat: Binalarda Enerji Performansı Yönetmeliği, TS 825 yalıtım kuralları ve gaz dağıtım şirketinin teknik esasları.

Fabrika, depo ve atölye ısıtmasında keşif, ısı kaybı hesabı ve cihaz seçimi kapsamını ısıtma sistemleri sayfasında; radyant cihazlarda fiyatı oluşturan kalemleri radyant ısıtıcı fiyatları sayfasında bulabilirsiniz. Ofis, otel ve AVM gibi binalarda ısıtma çoğunlukla VRF klima sistemleri ya da klima santrali ile birlikte çözülür; santral kapasitesinin nasıl bulunduğunu klima santrali hesabı aracında görebilirsiniz. Restoranlarda salon ısıtması ile mutfak egzozunun dengesi için restoran havalandırma sistemleri sayfasına, proje için iletişim sayfasına bakabilirsiniz.

Güneş su ısıtma sistemleri nasıl çalışır?

Sistem iki devreden oluşur. Kolektör devresinde güneşin ısıttığı akışkan (don riski olan yerlerde su ile antifriz karışımı) boylerin alt bölümündeki serpantinden geçerek ısısını kullanım suyuna bırakır. Kullanım devresinde sıcak su boylerin üstünden çekilir, soğuk su alttan girer; sıcak suyun üstte, soğuğun altta kaldığı bu tabakalaşma kolektörün daha soğuk suyla beslenmesini ve verimli çalışmasını sağlar.

Güneş ısıtma sistemleri nasıl çalışır sorusu yalnız sıcak su için değil mahal ısıtması için sorulduğunda cevap değişir: kolektör alanı büyütülür, boylerin yerini hem kullanım suyunu hem ısıtma devresini besleyen bir tampon tank alır. Kışın güneş kazancı azaldığı için tank bir kazan ya da ısı pompasıyla desteklenir; düşük gidiş sıcaklığıyla çalıştığı için en uygun eşleşme yerden ısıtmadır.

Dolaşım iki yolla sağlanır. Doğal dolaşımlı (termosifon) sistemde boyler kolektörün üstüne konur; ısınan akışkan hafifleyip kendiliğinden yükselir, pompa gerekmez. Pompalı sistemde boyler teknik hacimde durur; diferansiyel termostat kolektör ile boyler sıcaklığını karşılaştırır ve kolektör yeterince sıcakken pompayı çalıştırır. Büyük binalarda pompalı ve kapalı devre sistem kullanılır.

Kolektör düz plakalı ya da vakum tüplü olur; vakum tüp soğurucu yüzeyi vakumla yalıttığı için soğuk havada daha az ısı kaybeder. Yazın tüketim az, güneş fazla olduğunda kolektördeki akışkan kaynayabilir; genleşme tankı ve emniyet ventili bu durum için boyutlandırılır. Boyler çıkışına konan termostatik karışım vanası, yaz günlerinde musluğa haşlayıcı sıcaklıkta su gelmesini önler.

Güneş ısıtma sistemleri fiyatları kolektör alanı ve tipi, boyler hacmi, çatı taşıyıcısı, pompa istasyonu, kontrol cihazı ve yalıtımlı boru metrajından oluşur; kolektör alanı günlük sıcak su tüketiminden hesaplanır.

Havuz ve hamam ısıtma sistemleri

Havuz ısıtma sistemleri nasıl çalışır?

Havuz suyu doğrudan kazandan geçirilmez. Sirkülasyon pompası suyu filtreden geçirir ve klorlu suya dayanıklı malzemeden (titanyum ya da uygun paslanmaz çelik) yapılmış bir eşanjöre gönderir; eşanjörün öbür tarafında kazan, ısı pompası ya da güneş kolektöründen gelen sıcak su dolaşır. Dezenfektan dozajı eşanjörden sonra yapılır, çünkü derişik kimyasalın eşanjöre ulaşması korozyonu hızlandırır. Havuzun ısı kaybının büyük bölümü yüzeyden buharlaşmadır; kullanılmayan saatlerde kapatılan örtü gereken ısıl gücü belirgin biçimde düşürür. Kapalı havuzda buharlaşan su salon havasına geçer ve nem alma işlevli bir klima santrali ile atılır. Havuz ısıtma sistemleri fiyat teklifinde ısı kaynağı, eşanjör, sirkülasyon tesisatı, kontrol, örtü ve kapalı havuzda nem alma santrali ayrı satırlarda yer alır.

Hamam ısıtması

Günümüz hamam uygulamalarında göbek taşı, sekiler ve zemin, mermerin altına döşenen yerden ısıtma devreleriyle ısıtılır; buhar odası varsa buhar jeneratörü ayrı bir kalemdir. Sürekli yüksek nem nedeniyle bağlantı parçaları korozyona dayanıklı seçilir, ısı yalıtımının sıcak tarafına buhar kesici uygulanır ve egzoz, nemli havanın tavanda yoğuşmaması için yüksek seviyeden alınır. Hamam ısıtma sistemleri fiyatları göbek taşı ve duvar ısıtma alanına, mermer kalınlığına, buhar jeneratörünün kapasitesine ve havalandırma tesisatına göre değişir.

Ev ve endüstriyel tesis ölçeğinde ısıtma

Isıtma sistemleri: ev ölçeğinde seçim

Üç katman mantığı evde de geçerlidir. Dairede kaynak çoğunlukla yoğuşmalı kombi, terminal birim panel radyatördür; müstakil evde ısı pompası ile yerden ısıtma ya da fan coil sık görülen bir eşleşmedir. Belirleyici soru, radyatörlerin düşük su sıcaklığında odayı ısıtıp ısıtamayacağıdır: radyatör büyük seçilmişse yoğuşmalı kombi ve ısı pompası daha düşük gidiş suyuyla, daha verimli çalışır. Cephesi sonradan yalıtılmış bir evde mevcut radyatörler çoğu zaman bu düşük sıcaklığa yeter. Yazın soğutma da isteniyorsa havadan suya ısı pompası ile fan coil ya da split ve multi split klimalar iki işi tek tesisatla görür.

Endüstriyel su ısıtma sistemleri

Fabrikada sıcak su iki amaçla gerekir: personelin kullandığı duş ve lavabo suyu ile yıkama, boya ön işlem ya da gıda üretimi gibi proses suyu. Kaynak olarak doğalgazlı kazan, buhar ve ısı pompasının yanında kompresör soğutma suyundan ya da proses atık ısısından geri kazanım kullanılır. Depolu sistemde serpantinli boyler ya da akümülasyon tankı, anlık sistemde plakalı eşanjör bulunur. Çekiş kısa süreli ve yüksekse depolu sistem ısı kaynağının gücünü küçültür; sürekli ve düzgün çekişte anlık eşanjör yer kazandırır. Proses suyunun sıcaklığı ve debisi üretim hattının çevrim süresinden çıkarılır.