BİLGİ BANKASI

Kapalı devre sistemlerde suyun iletilmesi, hareket etmesi için gereken ivmeyi yaratan cihazlar sirkülasyon pompalarıdır. 

 Boru hatlarındaki suyun sürekli olarak hareket ettiği veya sirkülasyon yaptığı ve hep aynı suyun sirküle ettiği sistemlerdir. Örneğin ısıtma sistemleri kendi içinde suyun dolaşım yaptığı sistemlerdir. 

 Su temininde kullanılan pompa sistemleri açık basma çıkışı sebebi ile açık devre pompa sistemi olarak adlandırılır. Örneğin basınçlı su temininde kullanılan hidrofor uygulamaları açık devre pompa sistemlerine örnektir. 

Kapalı devre sistemlerde binanın statik yüksekliği dikkate alınmaz, pompa sadece sistemdeki dirençleri karşılayacak basıncı üretir. Bu dirençler, borulardaki sürtünme kayıpları, pislik tutucu, vana, çek valf , dirsek gibi armatürlerdeki basınç kayıplarıyla beraber pompa önündeki kazan, eşanjör gibi ekipmanların karşı basınçlarını yada boylerlerin serpantin dirençlerini içerebilir. Sirkülasyon pompasından beklenti tüm bu basınç kayıplarını yenecek basıncı üreterek, akışkanın sistem içerisindeki dolaşımını sağlmasıdır. Bina yüksekliği pompanın dayanım basınç sınıfının belirlenmesinde dikkate alınır. 

Islak ve kuru rotorlu olarak sirkülasyon pompalarının motor yapılarına göre sınıflandırabiliriz. Islak rotorlu pompalar akışkan aynı zamanda motoru soğutmak ile görevlidir. Motorun soğuma kapasitesi sınırlı olduğundan bu tip pompalarda debi ve basınç kapasitesi sınırlıdır. Bu tip pompalar ERP regülasyonları gereğince bronz gövdeli kullanım suyu pompaları dışında frekans konvertörlü olmak zorundadır. Sirkülasyon pompaları kuru rotorlu bir motor yapısına da sahip olabilir. Bu yapıya, ısıtma devrelerindeki küçük kapasiteli pompalar birer örnektir. Wilo’nun ürün gamında Stratos MAXO, Yonos MAXO, Stratos PICO, Yonos PICO gibi farklı kapasitede ve yetenekte ıslak rotorlu pompalar bulunmaktadır. Kuru rotorlu pompalarda, motorun soğutması fan tarafından yapılır. Bu sebeple yüksek kapasitelere ulaşabilecek bir yapısı vardır. Motor ve akışkan temas halinde değildir, mekanik yada yumuşak salmastra akışkanın motora ulaşmasını engeller. Wilo’nun ürün gamındaki Atmos GIGA-I, IPL, Stratos GIGA2.0 gibi kuru rotorlu inline yada Atmos GIGA-N , Yonos GIGA-N gibi norma pompalar bu yapıya örnektir. 

 Kuru rotorlu sirkülasyon pompaları değişken yada sabit devirli olabilir. Sabit devirli pompalarda, pompanın çalışma frekansı talebe bağlı olarak değişmez, sabittir. Değişken devirli pompalar ise pompanın çalışma frekansı talebe bağlı olarak elektronik olarak değişebilir. Değişken devir hızı için kullanılan frekans konvertörleri pompaya entegre olabildiği gibi harici olarak panoda da bulabilir. Islak rotorlu pompalar ise kullanım suyu pompaları dışında değişken devirlidir. Bunun sebebi ERP regülasyonuna uyum için gerekli EEI değerinin bu şekilde sağlanabiliyor olmasıdır. 

Panodan yada entegre frekans konvetörüne sahip sirkülasyon pompaları basınca yada sıcaklığa bağlı olarak devir hızlarını değiştirebilirler. Basınca bağlı çalışma modları ∆P-V yada ∆P-C olabilir. ∆P-V çalışma modunda, pompalar fark basıncın değişken olması durumuna göre çalışırken, ∆P-C çalışma modunda farklı debilerdeki basınç sabittir. Radyatör devrelerinde ∆P-V, yerden ısıtma devrelerinde ise genellikle ∆P-C çalışma modu tercih edilir. Bu yöntemler enerji tasarrufu sağlamayı hedeflemektedir.

Sıcaklığa bağlı çalışmada ise ∆T-sabit yada T-sabit modları bulunmaktadır. Pompa, kendi çalışma hızını içinden geçen akışkanın sıcaklığına bağlı olarak değiştirebildiği gibi, bir ısı üretecinin sağladığı akışkanın sıcaklığına bağlı olarak da kendi devir hızını belirleyebilir. Bununla beraber tesisat üzerindeki 2 farklı noktadaki sıcaklık ölçülerek, fark sıcaklığa göre pompanın devir hızı ayarlanabilir.

Sıcaklığa bağlı çalışmada pompaların emiş tarafında entegre bir sıcaklık sensörü bulunabilir ve bu sensörden gelen veriye göre devir hızı ayarlanabilir. Yada tesisat üzerindeki talep edilen noktaya montajı yapılan PT100 gibi bir sıcaklık sensöründen gelen sıcaklık bilgisi pompaya taşınabilir.

Koç darbesi, boru hatlarında meydana gelen ani ve hızlı basınç değişikliklerinin oluşturduğu basınç dalgalarıdır. Boru hattındaki su akışı belirli bir hızda ilerlerken, bir vana aniden kapatıldığında veya pompa durduğunda, sıvı akışının ivmesi bir dirençle karşılaşır ve bunun sonucunda yüksek basınç dalgaları oluşur. Bu dalgaların sonucu olarak borular çatlayabilir veya tamamen kırılabilir. Bu durum, sıvı sızıntılarına ve büyük çevresel ekonomik zararlara yol açabilir. Koç darbesi, borularda belirgin gürültü ve titreşim ile kendini gösterir. 

Bir vana hızlıca kapatıldığında, akışkanın momentumu aniden kesilir ve yüksek basınç dalgaları meydana gelir. Örneğin, bir su musluğunu hızla kapattığınızda duyulan ani vuruntu sesi, küçük çaplı bir koç darbesi etkisidir. Aynı şekilde, vana hızla açıldığında da ani hız değişimleri boru hattında darbelere neden olabilir. Çek valflerin hızlı kapanması da bir diğer koç darbesi sebebidir. Ani çek valf kapanmaları, sıvının ters akışına ve yüksek basınç dalgalarına yol açabilir. Bu nedenle çek valflerin doğru seçilmesi ve uygun hızda kapanması sağlanmalıdır.

Boru hattı planlaması sırasında optimizasyonun yapılması gereklidir. Uzun boru hatlarında veya dar çaplı borularda akış değişimleri daha belirgin hale gelir, bu da koç darbesinin etkisini artırabilir. Boruların çapının uygun şekilde seçilmesi, bu sorunun önüne geçilmesine yardımcı olabilir.

Ani bir pompa çalıştırma durumunda, boru hattındaki akış hızı hızla değişeceği için basınç dalgalanmaları oluşur. Pompa birden kapatıldığında ise sıvı akışı aniden kesilir ve sistemde ters akış ile birlikte koç darbesi meydana gelebilir.

Koç darbesi, boruların iç yüzeylerine aşırı basınç uygularak zamanla boruların zayıflamasına, çatlamasına veya kırılmasına yol açabilir. Bu durum, boruların yerinden çıkmasına ya da bağlantılarının gevşemesine sebep olarak ciddi mekanik hasarlar oluşturur. Özellikle gevşek bağlantılarda sızıntı riski artar. Boru bağlantılarındaki contaların ve vanaların düzgün oturmamasına neden olduğunda, su sızdırmazlığını olumsuz yönde etkiler.

Vanalar ve diğer tesisat elemanları koç darbesi sırasında zarar görebilir. Koç darbeleri, vana kolunun zorla hareket etmesine veya vananın mekanizmasının arızalanmasına neden olabilir. Bu durum, suyun kontrolünü zorlaştırır ve ekipmanların zamanla tamamen işlevsiz hale gelmesine yol açabilir.

Koç darbesi, sistemin verimli çalışmasını engelleyebilir. Suyun düzgün bir şekilde akmasını engeller, bu da enerji kayıplarına ve verimsiz çalışmaya neden olur. Borularda genellikle yüksek sesli gürültülere yol açar. Bu gürültü, evlerde rahatsız edici olabilir ve sürekli devam ederse, borularda yapısal hasara yol açabilir. Koç darbesinin sadece fiziksel zararlara değil, aynı zamanda ciddi ekonomik yükler doğurabileceğine de dikkat çekmek önemlidir. Bir boru hattı tamiri ve yenilemesi büyük maliyetler doğurur. Bu tür zararların onarılması için ekipman değişimi, iş gücü ve iş kaybı gibi ek maliyetler söz konusudur. 

Sistemdeki vanaların seçimleri, koç darbesini önlemede önemli bir rol oynar. Kullanılan vanaların açılma ve kapanma hızlarının kontrolü sağlanmalıdır. Özellikle otomatik kontrol sistemlerine sahip vanalar, akışın ani değişikliklere uğramadan düzenlenmesini sağlar.

Büyük boru çapları, akışkanın daha düşük hızda hareket etmesine olanak tanır. Bu durum, yüksek hızda meydana gelen ani basınç değişimlerini engeller.

Pompanın aniden çalıştırılması veya durdurulması, koç darbesine yol açabilen faktörlerden biridir. Frekans konvertörleri (VFD) veya soft starter sistemleri kullanılarak, pompanın hızı kademeli olarak artırılabilir veya azaltılabilir ve yumuşak kalkış yapılabilir. Ayrıca, genleşme tankı kullanılarak ani basınç değişimlerinin etkisi absorbe edilebilir ve koç darbesinin etkisi azaltılabilir.

Koç darbesi, boru hatlarında oluşan ani basınç değişimleri sonucu meydana gelen ciddi bir sorun olup, boruların zarar görmesine, sızıntılara ve ekipman arızalarına neden olabilir. Ancak uygun tasarım, kontrollü vana kullanımı, pompa hızını düzenleyici sistemler ve genleşme tankları gibi önlemlerle koç darbesinin etkileri minimuma indirilebilir.