Genel Bilgi
İnsanların yaradılışlarından bu yana var olan ısınma ihtiyacı ve bu ihtiyaçtan doğan çözümler, ilk çağlardan beri zamanın teknik imkan ve bilgi sınırları içinde oluşmuş, her konuda olduğu gibi gitgide mükemmelleşerek günümüze kadar gelmiştir.
Bugün artık sadece ısınmaya değil, fakat ısınmadaki ekonomiyi, konforu, temizlik ve sağlığı düşünen günümüz insanı için dahi ısınma sorunu, boyutları biraz değişmiş olmasına rağmen, varlığını hala korumaktadır.
Son zamanlarda, özellikle 1973-1974 kışında petrol üreten ülkelerin petrole yaptıkları büyük zamlar neticesinde ortaya çıkan enerji krizini takiben, bütün sektörlerde, bu arada ısıtma sektöründe de enerji kullanımında ekonomi getirecek çözümler aranmaya başlanmıştır.
Konuda yapılan yoğun çalışmalar, prensibi çok eskiden beri bilinen DÖŞEMEDEN ISITMA SİSTEMİ ’ni, son 30 yılda altın çağını yaşayan plastik teknolojisinin de yardımı ile yepyeni bir tarzda ortaya çıkarmış ve sistem bu yeni şekli ile dünya ısıtma sektöründe genel kabul görmüştür.
Türkiye’mizde de uygulamaları yaygınlaşan sistemin, Türk mimar ve müteahhitlerinin artan ilgisi ile kendisini her gün daha fazla kabul ettirdiğini görmek sevindiricidir.
Tarihçe
Döşemeden ısıtma fikri ilk olarak, şömine yada ocak ateşinin baca gazlarını kanallar yardımı ile mahal duvar ve döşemesinin içinde sirküle ettirmek düşüncesi ile ortaya çıktı.
Bu tip ısıtma sistemlerine ait en eski kalıntılar M:Ö 1200 yıllarında yaşamış bir Güney Batı Anadolu medeniyetine aittir.
Sistemin yine o devirlerde Çin ve Tibet’te.M.Ö. 80’lerde Roma’da daha sonraları ise Rusya ve birçok kuzey Avrupa ülkesinde kullanıldığı bilinmektedir.
Isıtma fonksiyonu sıcak duman gazları ile sağlayan bu uygulamalardan sonra, ısıtma fonksiyonunu merkezi bir üreticiden (Kazan vs.)temin edilen düşük sıcaklıktaki ısıtma suyunun döşeme içine yerleştirilen serpantin demir borular içinden geçirilmesi ile realize eden ilk gerçek anlamdaki döşemeden ısıtma sistemine ait çalışmalar 1907’de İngiltere’de A.H Barker tarafında yapılmış ve daha sonra sistemin teorisi ve hesaplama tarzı ile ilgili yine ilk ciddi bilimsel yöntem 1929’da Almanya’da Dr.Ing.Kollmar tarafında ortaya konulmuştur.
O tarihlerde diğer ısıtma sistemlerine göre birçok avantajlı yönü ile ortaya çıkan ve çok ilgi gören sistem, daha sonraları serpantin olarak demir boru kullanma zorunluluğunun getirdiği bazı uygulama zorlukları, yüksek maliyet ve iş gücü, demir borudaki paslanma ve korozyon problemlerinin ortaya çıkması ile yaygınlaşamamış ve 70’li yılların başlarına kadar bazı özel uygulamaların dışında kullanılmamıştır.
Ancak ısıtma sektöründe yapılan çalışmalar, son yıllarda büyük gelişme gösteren plastik teknolojisinin imkanlarından da istifade ederek, sistemde en büyük dezavantajı yaratan demir borular yerine özel plastik boruların kullanılması ile döşemeden ısıtma sistemini tekrar ısıtma sektörüne sunmuştur.
1974’den beri bütün dünyada hızla yayılan sistemin, 1978’e kadar sadece Avrupa’da 10 milyon m² ‘nin üzerinde uygulanması, 1978’de Batıbouw – BRÜKSEL’de düzenlenen enerji konferansında ısıtma konusunda birincilik ile ödüllendirilmesi ve bugün için sadece Batı Almanya’da ısıtma sektöründe diğer bütün sistemlere karşı %50 fazla bir pay alabilmesi, başarısının açık kanıtlarıdır.
Çalışma Tarzı
Sistemin ana prensibi, ısı kaybı hesaplanmış herhangi bir hacimde bu ısı kaybını karşılayacak ısı miktarının, merkezi bir üreticiden temin edilen sıcak suyun, radyatör yada başka bir ısıtıcı ünite yerine, döşeme altına yerleştirilen ısıtma boruları içinde sirküle ettirilmesi ile karşılanmasıdır.
Sistemde, sirküle ettirilmesi gereken düşük sıcaklıktaki (40-60°C)ısıtma suyu merkezi bir ısıtıcı üniteden (Kazan, Isı pompası, Güneş kolektörü vs.) elde edilir ve dağıtım döşem altındaki ısıtma borularına kadar sadece bir kolon ve katlar arasında bir dağıtıcı ile gerçekleşir. Pratik olarak,her katta tek bir dağıtıcı yaklaşık 120-130 m²’lik döşeme yüzeyinin ısıtılmasını temin eder.
Aynı büyüklükte bir binanın ısıtılması radyatörlü sistemde 6-7 ayrı kolon gerektirirken, döşemeden ısıtma sisteminde dağıtım bir tek kolon ile gerçekleştirilebilmektedir. Özellikle çok katlı yüksek binalarda kolon sayısındaki bu düşüşün, daha tesisatın kuruluş aşamasında sağlayacağı işçilik, malzeme ve zaman tasarrufu ortadadır.
Sistemin Modülasyonu
Her katta uygun, merkezi (WC,Giriş holü vs) bir noktaya yerleştirilen, o kata ait kat dağıtıcısından itibaren, ısıtma boruları guruplar halinde her mahalin mimari durumuna ve ısı kaybına bağlı olarak hesaplanan sıklıkta ve modülasyonda, döşeme altında yekpare olarak dolaştırılır ve dağıtıcının hemen altına yerleştirilmiş kat kolektörüne geri dönerler.
Değişik mimariler, farklı amaç ve ihtiyaçlar için istenilen döşeme yüzey sıcaklıklarının elde edilmesini ve döşemeden mahale doğru olan ısı transferinin mahal şartlarına uygun şekilde planlanmasını amaçlayan boru döşeme yöntemleri (Modülasyonlar) kullanılır.
Aynı mimaride ve aynı kullanım amacında olup farklı ısı korunumunda veya döşeme malzemesi kullanılan mahallerde değişik ısı ihtiyaçları, seçilen boru döşeme yönteminin boru aralıkları ve ısıtma suyu sıcaklığı değiştirilerek karşılanır.
Her katta bir dağıtıcı ve kolektör kullanarak, bütün bir kat yüzeyi için gerekli ısıtma borusunun tek bir parça olarak değil de guruplar halinde döşeme içinde dolaştırılması, ısınma hali içinde daha uygun dağıtılabilmesine ve katlardaki münferit hacimlerin (Oda,Salon,WC gibi) ayrı ayrı ısıtılarak ayrı ayrı kumanda edilebilmesine imkan vermektedir. Sistemde kat dağıtıcısı üzerindeki dağıtım vanalarından her gurubun ısı verimi elle yada otomatik olarak ayarlanabilir yada istenilen bir gurup tamamen kapatılabilir. Bunun yanında bu şekilde kısaltılan gurup boyları sayesinde sistemdeki basınç kayıpları ve gerekli pompa gücü makul seviyelerde tutulmuş olur.
Döşeme Konstrüksiyonu
Sistemdeki döşeme konstrüksiyonu döşeme malzemesine, ısıtılan alanın büyüklüğüne ve özelliğine göre değişecektir. Ancak köprü, yol, hava alanı, fabrika ve sera gibi özel konstrüksiyon gerektiren yapılar bir tarafa bırakılırsa konutlar için döşeme konstrüksiyonu kat betonundan itibaren üç ana komponetten oluşmaktadır.
A-Isının alt tarafa geçmesini önlemek amacı ile, kat betonunun hemen üzerine ve ısıtma borularının altına yerleştirilen ısı yalıtım katmanı(styropor vs.)
B-Isı yalıtım tabakasının üzerinde yer alan ve ısıtma borularını tamamen örten şap tabakası.
C-Döşeme malzemesi.
Yaygın bir görüşün aksine, sistemde her türlü döşeme malzemesi rahatlıkla kullanılabilmektedir. Döşeme yüzeyindeki sıcaklık seviyeleri 25-28°C civarında olduğundan (Ancak ıslak yüzeylerde 30-34°C sıcaklıklara izin verilebilir) parke yada PVC kaplamalar için kullanılacak yapıştırıcılar açısından dahi hiçbir sakınca bulunmamaktadır.
Ancak ısıtma borusunun üzerinde yer alan her katmanın, mahale doğru olan ısı transferini bir miktar önleyeceği de bir gerçektir. Bu yüzden kullanılacak döşeme malzemesinin projelendirme safhasında bilinmesi, ısıtma borusu sıklığının ve ısıtma suyu sıcaklığının buna göre hesaplanılması gerekir. Pratik olarak sistemin kat betonundan itibaren yüksekliği, ısı yalıtım katmanı dahil 8-10 cm. kadar olmaktadır.
Mahal İçinde Isı Dağılımı
Bugün ülkemizde yaygın kullanımı olan radyatörlü ısıtma sistemlerinden farklı olarak, döşemeden ısıtmada mahale doğru olan ısı transferi yüksek sıcaklıktaki (80°C) ve küçük yüzeyli petekler ile değil, çok daha düşük sıcaklıktaki (25-28°C) geniş bir döşeme yüzeyinden gerçekleşmektedir. Bu sebeple peteklerden mahale doğru olan ısı transferinde konveksiyon yanında ihmal edilebilecek mertebelerde olan radyasyon payı, döşemeden ısıtmada mahale doğru olan toplam ısı transferinin yaklaşık %50’sini teşkil eder.
Isıtılan geniş bir döşeme alanı ve onu çevreleyen duvarlar arasında radyasyon yolu ile gerçekleşen bu ısı transferi sayesinde duvar yüzeyleri direk olarak ısıtabilmekte, böylece iç duvarlar ile dış duvar iç yüzeyleri arasındaki sıcaklık farkı 1-2°C civarında tutulabilmektedir. Bu ise yatay kesitte mahal içindeki sıcaklık dağılımının hemen hemen homojen olması demektir. (Radyatörlü sistemlerde bu sıcaklık farkı rahatsız edici şekilde 6-7°C civarındadır.)
Isınan havanın mahalin daha yüksek kısımlarına doğru hareket edeceği şüphesizdir. Ancak, döşemeden ısıtma sisteminde mahal içindeki en sıcak yer döşeme yüzeyidir ki, döşeme yüzeyinden itibaren yer değiştiren sıcak mahal havası yükseldikçe soğuyacak ve hacmin yüksek kısımlarında hava hareketleri zayıflayacaktır. Mahal düşey kesitindeki bu mükemmel ısı dağılımı diğer bütün ısıtma sistemlerine göre döşemeden ısıtmada, teorik olarak ideal ısı dağılımına en yakın profili vermektedir.
Döşemeden ısıtmada diğer sistemlerden farklı olarak tavan bölgesinde gereksiz bir ısı kümelenmesi görülmemekte ve odanın döşemeye yakın, yaşanılan bölgesindeki sıcaklık dağılımı idealde elde edilmek istenen profile çok benzer bir değişim göstermektedir. Radyatörlü sistemlerde ise, sıcak radyatör yüzeylerini yalayarak ısınan havanın, mahalin tavana yakın kısmına doğru hareketi ve gerçek kullanım hacmi olan mahal alt yarısında ise nispeten soğuk havanın mevcudiyeti önlenemez.
Döşemeden ısıtmada mahal içinde yatay ve düşey kesitlerdeki ısı dağılımının bu uygunluğu, döşeme yüzeyindeki (insan ayağında) tatlı sıcaklık ve duvar radyasyon etkisi ile insanın ısısal yönden tatmini sebeplerinden hareketle, bir çok teorist ve uygulamacı döşemeden ısıtma sistemi projelendirilmesinde ön görülen mahal sıcaklıklarının literatürde verilen mahal sıcaklıklarından 1-2°C düşük tutulması gerektiğinde birleşmektedirler.
Mahal sıcaklığındaki 1°C’lik bir azalışın %7’lik bir yakıt tasarrufuna sebep olduğu hatırlanırsa, sistemin bu konudaki üstünlüğü hemen vurgulanmış olur. Ayrıca mahalin tavana yakın kullanılmayan bölgesini ısıtmak için enerji harcanmaması, bu bölgedeki sıcaklığın dolayısıyla ısı kayıplarının düşük olması ve sistemde yüksek sıcaklıkta küçük yüzeyli ısıtıcıların bulunmayışı ile duvar önlerine konan bu ısıtıcılar civarında meydana gelen ısı kayıplarının tamamen elimine edilmesi sisteme işletme esnasında %15 dolayında bir enerji, dolayısı ile yakıt tasarrufu getirmektedir. Bu durum sistemin tercihinde en büyük faktörlerden birini teşkil eder. 2,7 m’lik kat yüksekliği için verilen bu tasarruf oranı cami, spor salonu gibi yüksek yapılarda %30-40 mertebelerine ulaşmaktadır.
Konfor Şartları
Fiziksel olarak, oda şartları içindeki bir insan, deri dış yüzeyinden mahale doğru ısı ve madde (nem) transferi olan sıcak bir cisim olarak düşünülebilir. Yaklaşık 36,5°C’lik vücut sıcaklığı vücudu çevreleyen mahal havası sıcaklığından genellikle yüksek olduğundan vücuttan sürekli bir ısı kaybı söz konusudur. Bu ısı kaybı vücut içinde oksidasyon yolu ile vuku bulan aktif bir ısı üretimi sayesinde telafi edilir.
İnsan ile çevresi arasındaki ısı transferi, ana olarak radyasyon, kondüksiyon, konveksiyon ve buharlaşma (terleme) yolu ile gerçekleşmektedir.
Mahal içindeki hava hareketlerinin fazlalığı insan vücudundan konveksiyon ile kaybedilen ısı miktarını, daha soğuk duvar ve tavan yüzeyleri radyasyon ile kaybedilen ısı miktarını ve son olarak daha düşük yüzey sıcaklıkları ise döşeme ile sürekli temasta olan ayak tabanı ile döşeme sathı arasındaki kondüksiyon ile kaybedilen ısı miktarını arttıracaktır. Vücuttan kaybedilen daha fazla ısı miktarının, insana daha fazla üşüme hissi vereceği ise hemen söylenebilir.
Isıtma probleminin, bir yapının DİN 4701 normu uyarınca yapılan ısı kaybı ve DİN 4703 normuna göre yapılan ısıtma yüzeyleri hesabı gibi alışılagelmiş hesap metotları ile tamamen hal yoluna konulabilmesi mümkün değildir. Mahal yüzey sıcaklıklarının, ısının mahale veriliş şeklinin, mahal havası içindeki ve mahal yüzeylerindeki sıcaklık dağılımının insan ısısal tatmini ve konforu açısından etkisi göz ardı edilemez.
Herhangi bir ısıtma sisteminin mükemmelliği, insanın ısıl dengesine uygunluğu ile belirlenir.
Döşemeden ısıtma sistemi izah edilmeye çalışılan bu ısı transferi mekanizması ile bütün dünyada,bugün kullanılan ısıtma sistemleri içinde insan ısısal-fizyolojik ihtiyaçlarına en uygun ısıtma sistemi olarak kabul edilmektedir.
Bütün bunların yanında, sistemde yüksek sıcaklıktaki ısıtıcı elemanların olmayışı sebebi ile bu elemanları yalayarak ısınan mahal havası bağıl nemindeki düşüş, toz ayrışma ve duvarlardaki kirlenme problemlerinin olmayışı, buna karşılık en sıcak yer olan döşemenin hemen üstünde görülen bir miktar nem azalmasının, bu bölgede ve oda içindeki hava hareketlerinin optimum olmasının mikrop üremesi ve toz nakli açısından getirdiği fayda sistemin üstünlüğünü temizlik ve sağlık bakımından da ortaya koymaktadır.
Sistem Boruları
Daha öncede bahsedildiği gibi döşemeden ısıtma sisteminin son 30 yıl içinde bütün dünyada hızla yayılması sistemin bilinen birçok özelliğinin yanında, plastik sanayiindeki aynı yıllara rastlayan büyük gelişmeye, sadece bu amaçla üretilen özel plastik hammaddelerin ortaya çıkışı ile korozyon, kireçlenme gibi problemleri olmayan, düzgün satıhlı, ısı ve basınca çok uzun süre mukavim, nakliye ve montajı kolay, nispeten ucuz ısıtma borularının kullanılmaya başlamasının sonucudur.
Sistemde döşeme içinde dolaştırılan bu özel ısıtma boruları sistemin can damarlarıdır ve gerek imalatında, gerekse uygulaması da büyük özen ve bilgi gerektirir. Sadece döşemeden ısıtma tesisatında kullanılan ısıtma borularına ait özel imalat şartları ve çekim özelliklerine uygun olarak düzenlenmiş extruderde gerçekleştirilmesi gerekir. sistemde normal uygulama şartları olan 65°C sıcaklık ve 3 bar basınç değerleri için minimum boru ömrü 50 yılın üzerindedir. (Ortalama bina ömrü kadar.)
Sistemin Üstünlükleri
Yukarıdaki bölümlerde kısaca tanıtılmaya çalışılan DÖŞEMEDEN ISITMA SİSTEMİ’nin bazı avantajları aşağıdaki gibi özetlenebilir.
1-Mahal içinde ısı dağılımı mükemmeldir.Konuta ait bütün hacimler (WC,giriş vs dahil)ve her hacımda bütün döşeme yüzeyi ısıtılacağından,konut içinde soğuk bölgelerin mevcudiyeti tamamen önlenmiştir.
2-Sistemin bahsedilen özelliklerinden dolayı işletme esnasında %15-20 oranında enerji dolayısı ile yakıt tasarrufu yapılmaktadır.
3-Yapılan bu yakıt tasarrufunun parasal değerinin yanında ve aynı oranda,bugün özellikle büyük şehirlerimizde ihmal edilemeyecek boyutlara ulaşmış olan,hava kirliliğinin de azaltıcı yöndeki etkisi göz ardı edilemez.
4-Sistem,binaya mimari ve dekoratif açıdan büyük serbestlik getirmektedir.
5-Düşük sıcaklıktaki geniş yüzeyler yardımı ısıtılan mahal havasında herhangi bir kuruma (bağıl nem düşüşü) problemi olmadığı gibi,ısının bütün mahalde homojen dağılımı ve mahal içindeki insanların özellikle ayaklarının hacmin en sıcak bölgesinde oluşu başka hiçbir ısıtma sistemi ile gerçekleştirilemeyecek bir konfor ortamı yaratır.
6-Sistemde yüksek sıcaklıkta ısıtıcı üniteler bulunmadığından mahal havasında bu üniteler civarında meydan gelebilecek bir toz ayrışması ve yakın duvarlarda,tavanda oluşacak bir kirlenme problemi de yoktur.
7-Sıcak döşeme yüzeyinin hemen üzerinde bir miktar nem azalması bu bölgedeki mikrop üremesini,mahal içindeki hava hareketlerinin optimum oluşu ise mahaldeki toz naklini asgari seviyelerde tutar.
8-Katlar arasındaki ısı yalıtımı aynı zamanda katlar arasında mükemmel bir ses yalıtımını temin eder.
9-Konvensiyonel sistemlerdeki ısıtıcı üniteleri yada hemen her mahalde görülen kolanları gizlemeyi amaçlayan dekoratif elemanlar için yapılması muhtemel bütün masraflar ortadan kalkar.
10-Sistem montajındaki basitlik ve gerekli kolan sayısındaki azalma kuruluş safhasında %30 oranında bir zaman tasarrufu sağlar.
11-Sistem değişik enerji kaynaklarından rahatlıkla istifade imkanı getirir.
12-Sistem kapalı mahallerin ısıtılması yanında yüzme havuzu,teras,rampa,köprü, hava alanı gibi açık mahallerde farklı amaçlar ve güvenle kullanılır.
Bütün bu avantajlarının yanında hala büyük bir gelişme içinde olan plastik teknolojisi,sistemde ihtiyaç duyulan düşük sıcaklıktaki ısıtma suyunu ısı pompası ve güneş kollektörü gibi değişik ve henüz gelişme süreci içinde bulunan alternatifler ile temin edilebilme şansı ve dünya enerji açığının giderek büyümesi ile ekonomiye duyulan ihtiyacın artması düşünceleri DÖŞEMEDEN ISITMA SİSTEMİ ’ni geleceğin tek ısıtma sistemi olarak görmemizin ana nedenleridir.
Gelen arama kelimeleri
- yer deme, yerden ısıtma nasıl yapilir, yerden ısıtma hesabı nasıl yapılır, yerden ısıtma sistemi nasıl yapılır
|
 Isıtma Tesisatı){kind=link}