Bölgesel Isıtma Nasıl Yapılır? Jeotermal Boruların Bölgesel Isıtmada Kullanımı
Bölgesel ısıtma nedir? Bölgesel ısıtmada Jeotermal boru kullanımı
Bölgesel ısıtma sistemi, birçok yapının bir elektrik santralinden veya elektrik ve ısı enerjisinin birlikte üretildiği kojenerasyon santralinden veya jeotermal veya endüstriyel atık su benzeri başka bir ısı kaynağından ısıtılması ve sıcak su gereksinimlerinin sağlanmasıdır. Bölgesel ısıtma sisteminde birden çok enerji kaynağından üretilen ısı, ön izolasyonlu boru (ınsulated pipe), jeotermal borular ile kullanıcılara ulaştırılır. Büyük ölçekli ısı dağıtımı sistemi ile sanayi tesisleri, toplu konut yapıları, mahalle ve şehir benzeri yerlerin ısınma ve sıcak su gereksinimleri karşılanır. Jeotermal borulardan oluşan ısı ağı, merkezi bir kaynaktan aldığı ısıyı konut veya konut dışı yapılara dağıtır.
Günümüzde yükselen nüfus sayısı, şehirleşme ve bunarla bağlı olarak artan konutlaşmayla beraber enerji talepleri de artmıştır. Doğalgaz enerji taleplerinin karşılanması için önde gelen bir enerji kaynağıdır. Fakat doğalgazda çoğunlukla dışa bağımlı olduğumuzdan ve arz güvenliği problemi nedeniyle üretim yönünden de enerji verimliliği önemli hale gelmiştir.
Yeni teknolojilere uyumlu olarak tesis edilen kombine çevrim enerji santrallerinin prodüktivitesi yaklaşık olarak %60 oranına kadar çıkmıştır. Elektrik açısından prodüktivitesi en yüksek seviyede olan santrallerde de atık ısı olarak faydalanılabilecek potansiyel vardır. Bu potansiyel ısı, enerji tasarrufuna büyük katkı sağlayabilir. Enerji tasarruflu bölgesel ısıtmada transfer esnasında jeotermal borular sayesinde ısı kaybı minmuma indirlimiş olur.
Isı sistemleri, hem karbon salınımını azaltmaya hem de ev ve konut dışı kullanıcılıların elektrik ve ısınma faturalarının aşağıya çekilmesine yardım eder. Bölgesel ısıtma sistemleri genişledikçe ve birbirine eklemlendikçe enerji verimliği artar ve karbon tasarrufu potansiyeli yükselir.
Bölgesel ısıtma kullanımını etkileyen faktörler
- Bölgesel ısıtma sitemlerinin kullanımına etki eden birçok etken bulunmaktadır. Bu etkenler aşağıdaki gibi sıralanabilir.
- Hava kalitesinin artırılması ve korunması
- Çevresel kısıtlamalar
- Sistemin uygulanacağı alanın jeotermal boru montajı işlemine uygunluğu
- Isı dağıtımı yapılacak yerlerin birbirine uzaklığı ve yakınlığı
- Diğer alternatif enerji kaynaklarına ulaşımın mümkün olup olmaması
- Yürürlükte olan yasaların bölge ısıtma konusunda aleyhe düzenlenme içermemesi
- Şehir planları
- Maliyeti
Bölgesel ısıtma ve soğutma sistemlerinin faydaları
- Hava kirliliğini azaltır.
- Zararlı karbondioksit salınım seviyesini düşürür.
- Enerji güvenliğini artırmaktadır.
- Atıl pozisyondaki ısıların değerlendirilmesini mümkün kılar. (Bu verimi daha yüksek olan bir uygulamadır.)
- Yenilenebilir enerji kullanılırlılığı görünür hale getirilmiştir.
- Bölgesel ısıtma yönteminde merkezi bir tesiste üretilen sıcak su, buhar ya da soğutulmuş su kullanıcılara yer altından ön yalıtımlı jeotermal borular ile taşınır. Böylece evlerde veya ev dışı yerlerde kendi kazanlarına, fırınlarına, soğutucularına, klimalarına ve diğer ısıtma sistemlerine ihtiyaç duyulmadan bölge enerji sistemleri ile sorun çözümlenmiş olur.
Bölgesel ısıtma için jeotermal çelik borular mı? Polimer borular mı?
Hangi boyutta olursa olsun bölgesel ısıtma ağı planı yapılırken nasıl bir ön yalıtımlı jeotermal boru seçileceği çok önemlidir. Dünyada 1970'li yıllara yakın dönemde ilk modern yapıştırılmış-ön yalıtımlı jeotermal boru sistemleri çıkmaya başlamıştır. İlk dönemde borular çelik ve sert bir borunun yapıştırılmış poliüretan köpükle kaplanması ve yüksek yoğunluklu polietilenden bir dış kılıfla sarılmasından oluşmaktaydı. 20.yy.ın ikinci yarısında termoplastik teknoloji gelişmeye başlayınca sisteme ön ziolasyonlu plastik borular gibi farklı ürünlerde girmeye başlamıştır. Bu ürünler, kısa sürede korozyona maruz kalmayan, rulo halinde alınabilen ve geleneksel çelik sistemlerindekinden daha esnek olan servis borularıdır. Günümüzde her iki sistemde güçlenmeye devam etmektedir.
Polimer borular, metallerden nasıl daha güçlüdür?
Yaptırmanız, değiştirmeniz veya yenilemeniz gereken bir sıhhi tesisat sisteminiz varsa işlem için en uygun boru sistemini seçmek çok önemlidir. Son zamanlarda jeotermal borularda, plastiğin avantajları nedeniyle metal pek tercih edilmemektedir. Metal borular polimer borularla değiştirilmektedir. PVC borular olarak ta bilinen polimer borular metal borulara göre daha güçlü ve daha popülerdir. Polimer borular genellikle plastik ve vinilin’in bir birleşimi olan polvinil klorürden (PVC) imal edilir. Ayrıca CPVC (klorlu polivinil klorür) boruları, PE-RT boruları (yükseltilmiş sıcaklık polietileni), PPR-C, PPR ve HDPE borular Yalçın Boru tarafından üretimi yapılan jeotermal borulardır. Polimer borular emniyetli, sağlam, dayanıklı, düşük maliyetli, geri dönüşebilen özelliklere sahip borulardır. Bu nedenle polimer borular içme suyu taşımacılığı, drenaj sistemleri ve yangın sprinkler çözümleri gibi birçok alanda kullanır hale gelmiştir.
Metal borulara göre plastik (polimer) boru kullanmanın avantajları
- Bükülebilen ve kolayca şekil alan plastik, diğer özellikleri ile beraber jeotermal boru sanayisinde değerli bir hammadde olmuştur.
- Polimer borular korozyondan etkilenmedikleri için bakteri oluşumu yoktur. Bu özelliği sayesinde güvenli, temiz ve sağlıklı bir şekilde içme suyu taşınmasını sağlar. Metal parça imalatında kaza ve yaralanma oranı yüksekken polimer boru yumuşak ve pürüzsüz olduğundan üretim aşaması da daha güvenlidir.
- Genellikle yer altı polimer boruların ömrü 100 yılı aşabilir. Bunun nedeni plastiğin fiziksel, kimyasal, çevresel ve hava saldırılarına mukavemet gücüdür. Metaller ise, kimyasal saldırılar ve hava olaylarının olumsuz etkilerinden kendini koruyamazlar.
- PVC boruların maliyeti diğer borularla karşılaştırıldığında çok düşük kalmaktadır. Polimer boruların maliyet verimliliği yüksektir. Alım ücreti, kurulum ve bakım ücreti, çalıştırma maliyeti metal borulara göre daha uygundur. Bu özelliği ev sahipleri ve sanayiciler açısından tercih edilmesine sebep olmaktadır.
- Polimer borular (plastik), metal muadillerinden daha hafif olmakla birlikte çelik boruya nazaran on kata daha hafiftir. Sanayide parçanın hafif olması çok önem verilen bir özelliktir. Çelik boruların ağır olmaları nedeniyle değişimleri zor ve maliyetlidir.
- Çevre dostu olan Polimer borular karbon miktarı düşük bir plastik olduğundan çevresel olumlu yönleri çoktur. Polimer borular üretilirken enerji tüketimi az olduğundan enerji verimliliği yüksektir. Toksik olmaması çevreye dost olduğunu kanıtlayan başka bir özelliğidir. Metal borularda su kaçağı fazla olduğundan su faturalarının yükselmesine sebep olur. Polimer borularda su sızıntısı az olacağından suyun tasarrufuna da katkı sunar.
- Plastik geri dönüştürülebilirken metaller geri dönüştürülemez. Geri dönüşebilme özelliği plastiğin en büyük avantajlarındandır. Metal boru hasar görürse atılır ve yerine yenisi yerleştirilir. Plastik boru ise birkaç defa eritilip yeniden kullanılır hale getirilebilir.
- Plastik jeotermal boruların üretimi daha seri ve kolaydır. Üretim döngüsünün kısalığı maliyeti de düşürmektedir.
Polimer mi metal mi hangi sistemi seçilmelidir?
- Polimer boruların paslanmama özelliği onu üstün kılmaktadır ancak bölgesel ısıtma (DH) şebekesinin büyüklüğü ve karmaşıklığına göre jeotermal boru seçeneklerinden hem polimer hem de çelik boruları kullanmanız gerekebilir. Hangi sistemi kullanacağınızda belirleyici olarak sıcaklık miktarları ve basınç en ön sıralarda yer almaktadır.
- Polimerden oluşan PP-R ve PEX gibi taşıma borularına sahip uygulamalar, 95 °C'ye kadar olan sürekli çalışma sıcaklıklarında sıkıntı çıkarmadan kullanılabilir. Ancak bu sıcaklıkta servis ömrü uzun süre dayanamayacaktır. Daha az sıcaklıklarda servis ömrü daha iyi duruma gelecektir.
- Çelik ön izolasyonlu jeotermal borular ise 120°C ve üzeri sabit çalışma sıcaklıklarıyla başa çıkabilecek özelliktedir. Çelik borularda çap aralığı DN20 mm'den 1.200 mm'ye kadar yaygın olarak bulunabilirken polimer sistemlerde bulunabilecek çap aralığı daha sınırlıdır. PP-R bazlı polimer borular çağ aralığı yaklaşık olarak DN300 mm'ye kadardır.
- Çok büyük boyutlardaki bölgesel ısıtma sistemlerinde genellikle dağıtım ağının arteriyel kalbini oluşturan çelik sistemler ve daha küçük bağlantıları yapmak için esnek plastik sistemlerden oluşan bir hibrit sistem kullanılmaktadır.
- Küçük çaplı işlerde, daha dar hendeklere gereksinim duyulan durumlarda, engeller olduğunda onun etrafından kıvrılarak dönebilmek için polimer borular rulo haline getirilip iş sahasına teslim edilebilir. Bu esnek sistemin kurulum hızı çok yüksektir. Bu nedenle sahadaki bozulma hem az olmakta hem de kısa sürmektedir.
- Kaynak, NDT veya hidrolik basınç testleri yapmak için çok büyük ölçülerde hendek açık tutma ihtiyacı yoktur. ılırken büyük miktarlarda hendek açık tutma ihtiyacı yoktur Daha büyük ölçülerdeki polimer boru sistemleri esneklik özelliğini kaybetmektedir. 12 metre uzunluktaki polimer boruları tercih etmek daha uygun görülmektedir.
- Polimerler düşük iletkenlikleri nedeniyle ısı kaybını en aza indirir. Bu durum enerji ve emisyon yönünden maliyeti azaltır. Sürtünme kayıpları da diğer alternatiflerine göre daha avantajlıdır.
- Bölgesel ısı yalıtım sistemlerinde tercih yaparken birçok faktör etkili olmaktadır. Çelik ön yalıtımlı borular teknolojiye uygun olarak geliştikçe ve düşük karbonlu ısı devrimindeki yerini artırmaya devam ettikçe var olacaktır. Polimer borular da bölgesel ısıtma sistemlerinde pazar kazanmaya devam etmektedir.
