Enerji verimliliği talebi ve çevresel etkilerin azaltılması ihtiyacı arttıkça, ısıtma sistemlerinde ileri teknolojilerin kullanımı her zamankinden daha önemli hale gelmiştir. Bu ileri teknolojilerden biri, enerji optimizasyonu prensiplerini kullanarak geleneksel kazanlara göre çok daha yüksek verimlilik sağlayan yoğuşmalı kazanlardır. Bu kazanlar, yakıt tüketimini, yanma gazlarındaki su buharının gizli ısısını kullanarak azaltırken, daha yüksek verimlilik sağlar. Endüstriyel kazanlar hakkında başlangıç seviyesinde bir bilgi edinmek için Endüstriyel Kazan Çeşitleri; Yapısı, Çalışma Prensibi ve Uygulamaları Üzerine Kapsamlı Bir İnceleme makalesinin incelenmesi tavsiye edilir.
Yenilikçi tasarımı ve yüksek verimliliği sayesinde, yoğuşmalı kazanlar, konut ısıtma, havuz sistemleri ve çeşitli endüstriler gibi geniş bir ısıtma uygulama yelpazesi için mükemmel bir tercihtir. Bu makale, bu kazanların özelliklerini, avantajlarını, türlerini ve uygulamalarını inceleyerek, bu teknolojinin enerji optimizasyonunu nasıl geliştirebileceğini ve maliyetleri nasıl azaltabileceğini göstermektedir.
Yoğuşmalı Kazan Nedir?
Bu kazanlar, geleneksel kazanlara göre daha yüksek verimlilik sağlayan, gelişmiş bir kazan türüdür. Bu verimlilik artışı, yanma gazlarında bulunan su buharının gizli ısısını geri kazanarak sağlanır. Eğer kazan tasarımı, atık gazların sıcaklığının çiğlenme noktasının altına düşmesine izin veriyorsa, bu gazlardaki su buharı yoğunlaşır ve sıvıya dönüşür. Eğer giriş suyunun sıcaklığı, yanma ürünlerinin çiğlenme noktasından düşükse, bu ürünlerdeki su buharı yoğunlaşır. Bu süreç sırasında, su buharında bulunan gizli ısı serbest kalır ve bu ısı, kazan içindeki suya transfer edilir.
Bu gizli ısıyı geri kazanarak, kazan daha az yakıt tüketimiyle daha fazla ısı üretebilir, bu da verimliliğin artmasına yol açar. Yoğuşmalı kazanların verimliliği yaklaşık %98’e kadar ulaşabilir. Yoğunlaşan su buharı, asidik özelliklere sahip olduğundan, bu buharın borular ve baca ile doğrudan teması nedeniyle, korozyona dayanıklı malzemeler kullanmak gereklidir. Bu amaçla, 316 paslanmaz çelik gibi malzemeler tercih edilmelidir.
Yoğuşmalı Kazanların Avantajları
bu kazan, gelişmiş tasarımı ve enerji optimizasyonu teknolojisini kullanması sayesinde birçok avantaja sahiptir, bunlar arasında:
Daha Yüksek Termal Verimlilik: bu tip kazanlar, atık gazlardaki su buharının gizli ısısını kullanarak, yoğuşmasız kazanlara kıyasla daha verimlidir.
Daha Düşük Yakıt Tüketimi: bu kazanların yüksek verimliliği, daha iyi enerji kullanımı sağlar ve bu da yakıt tüketiminin azalmasına ve enerji maliyetlerinin düşmesine yol açar.
Kompakt Tasarım: bu tip kazanlar genellikle kompakt ve küçük boyutlarda olup, kazan odalarında daha az alan gerektirir. Bu özellik, sınırlı alanlarda özellikle pratik olmasını sağlar.
Daha Düşük Karbon Dioksit Emisyonları: Yakıt tüketiminin azalması ve enerji verimliliğinin artması, daha düşük karbon dioksit emisyonlarına yol açar. Bu özellik, çevresel zararları azaltmaya yardımcı olur ve iklim değişikliklerini hafifletir.
Yoğuşmalı Kazan Türleri
bu tip kazanlar, yapısal olarak Ateş borulu ve su borulu olmak üzere iki kategoriye ayrılabilir. Bobin tipi yoğuşmalı kazanlar ve kompakt yoğuşmalı kazanlar, su borulu kategorisinde yer alır ve bunlar ayrı olarak açıklanmıştır. Aşağıdaki bölümler, ateş borulu yoğuşmalı kazan ve özellikleri üzerine odaklanmaktadır.
Bobin tipi Yoğuşmalı Kazan
Bobin tipi yoğuşmalı kazan, su borulu tipi bir kazan olup, su, tüplerin (borulardan) iç kısmından geçer ve yanma gazları dışarıdan geçer. Bu kazan, suyun geçtiği spiral tüplerden oluşan bir yapı içerir. Boruların içindeki su, brülör alevinden enerji emerek ısınır ve kazandan çıkar. Benzersiz yanma odası tasarımı göz önüne alındığında, bu tip kazanlar için premix brülörler önerilmektedir.
Bu kazanlarda, hem premix hem de nozul karışımlı brülörleri kullanılabilir. Raadman modülasyonlu post-mix brülörler ve premix brülörler, önceden karıştırılmış alevlere sahip olup, Packman non-premixed nozül karışımlı brülörü ile birlikte AutoFlame gelişmiş Kontrolörler ile donatılmıştır ve yakıt tüketimini azaltmaya yardımcı olurlar. Bu brülörler, alevin kazan borularine temas etmesini engeller ve zararlı kirleticilerin azalmasına yardımcı olur.
Packman tarafından üretilen Raika yoğuşmalı kazanlar, bobin tipi yoğuşmalı kazanlardır. Yanma odası tasarımı nedeniyle, bu tür kazanlar için gaz brülörlerinin kullanılması önerilmektedir. Kazan borulari, düşük sıcaklıkta olan yanma ürünleriyle doğrudan temas halinde olup, bu ürünlerin korozif özellikleri vardır, bu nedenle korozyona dayanıklı paslanmaz çelik borular kullanmak gereklidir. Ayrıca, bu kazanların bacalarının da korozyona dayanıklı malzemelerden yapılması gerekmektedir.
Modern bobin tipi yoğuşmalı kazanlar, bir ayırıcı plaka ile iki bölüme ayrılmış tek bir odadan oluşur:
1- Yanma Odası: İlk bölümde brülör yer alır ve burada yanma işlemi gerçekleşir. Bu nedenle, ilk bölüm yanma odası olarak adlandırılır.
2- Yoğuşma Odası: İkinci bölüm, yoğuşma odası olarak da adlandırılır ve burada yoğuşma işlemi gerçekleşir. Bu odada, buharın gizli ısısı emilir ve bu da giriş suyunun sıcaklığını artırarak nihayetinde kazan verimliliğini iyileştirir.
Kompakt Yoğuşmalı Kazan
Bu kazanlar, yoğuşmalı ısı değiştiriciler olarak da bilinir ve gelişmiş bir tasarıma sahip su borulu yoğuşmalı kazan türlerindendir. Bu kazanlardaki premix brülör, üst kısımda yer alır ve homojen bir yanma sağlar. Yanma sonucu oluşan sıcak gazlar, plakalardan ve kanatlı odalardan geçer. Bu kanatlar, sıralı bir şekilde düzenlenmiş olup, sıcak gazlarla plakalar arasındaki temas yüzeyini genişleterek ısı transfer verimliliğini önemli ölçüde artırır. Su, kazandaki özel olarak tasarlanmış kanallardan geçer.
Bu kanallar, suyun akış yönünü sıcak gazların akış yönüne dik olacak şekilde düzenlenmiştir. Bu çapraz akış tasarımı, ısı değişimini maksimize eder ve ısı transfer verimliliğinde, ayrıca kazan performansında önemli bir iyileşme sağlar. Bu kazanlarda yalnızca premix brülörler kullanılır. Packman tarafından üretilen Raadman modülasyonlu premix ve postmix brülörler, bu kazanlar için uygun bir seçim olup, en son küresel standartlara uygundur.
Ateş Borulu Yoğuşmalı Kazan
Bunlar, bu tür kazanların bir diğer türüdür; burada, yanmadan kaynaklanan sıcak gazlar, boru (veya ateş borusu) tüplerinden geçer ve bu tüpleri çevreleyen suyu ısıtarak ısınmasını sağlar. Bu kazanlar, premix brülörler ve nozül karışımlı brülörleri ile donatılmıştır. Ateş borulu yoğuşmalı kazanlardaki yanma odası, hem gaz hem de sıvı yakıtları kullanabilen çift yakıtlı brülörlere yer verecek şekilde tasarlanmıştır. Yanma odasından geçtikten sonra, sıcak yanma ürünleri duman tüplerine girer. Duman borularinda, yanma ürünlerindeki su buharı yoğuşur. Sonuç olarak oluşan yoğuşmuş buhar, bir çıkış yoluyla drenaj sistemine yönlendirilir.
Bu kazanlardaki duman borularinin malzemesi dikkatlice seçilmelidir. Asidik özelliklere sahip yoğuşmuş su buharıyla doğrudan temas nedeniyle, standart borular korozyona uğramaya meyillidir. Bu nedenle, duman borulari korozyona dayanıklı paslanmaz çelikten yapılmalıdır. Ayrıca, bu kazanlardaki yanma ürünlerinin korozif özellikleri nedeniyle, bacanın malzemesi de korozyona dayanıklı olmalıdır.
Yoğuşmalı Kazanların Verimliliği
Kazan verimliliği, su sıcaklığını artırmak için üretilen faydalı ısıl enerjinin, yakıttan tüketilen enerjiye oranı olarak tanımlanır. Yakıttan tüketilen enerji, kalorifik değeri esas alınarak ölçülür ve bu kalorifik değerin iki farklı tanımı vardır:
- Alt ısıtma değeri (LHV)
- Yüksek ısıtma değeri (HHV)
Yüksek ısıtma değeri (HHV): Bu, yanma ürünlerinden oluşan su buharının sıvı olarak kabul edildiği bir durumu ifade eder; dolayısıyla suyun buharlaşma gizli ısısını da içerir. Yoğuşmalı kazanlar, bu gizli ısının geri kazanılmasıyla çalıştığından, bu tür kazanların verimliliği, doğru ve pratik bir değerlendirme için Yüksek ısıtma değeri (HHV) esas alınarak hesaplanmalıdır. Bu, brüt verimlilik olarak bilinir ve her zaman %100’ün altındadır.
Alt ısıtma değeri (LHV): Bu kazanlar için %100’ün üzerinde verimlilik (veya net verimlilik) iddiaları büyük ölçüde tanıtım amaçlıdır. Bu verimlilik, suyun buharlaşma gizli ısısını içermeyen Alt ısıtma değeri (LHV) dayalı olarak hesaplanır. Daha doğru ve gerçekçi bir değerlendirme için, yoğuşmalı kazanların verimliliğinin Yüksek ısıtma değeri (HHV) temel alınarak hesaplanması önerilir. Bu değer, bu tür kazanların gerçek verimliliğini temsil eder ve %98’e kadar çıkabilir.
Yoğuşmalı Kazan Uygulamaları
Bu tip kazanların iki yaygın uygulaması yerden ısıtma ve havuz suyu ısıtmasıdır. Ayrıca, çamaşırhanelerde önemli bir rol oynar, sağlık tesisleri için sıcak su temin eder, gıda endüstrisini destekler ve sera ısıtması sağlar.
Yerden Isıtma
Yüksek verimliliği ve düşük sıcaklıklarda çalışma yeteneği ile bilinen yoğuşmalı kazanlar, binalarda yerden ısıtma sistemleri için ideal bir tercihtir. Bu tür sistemlerde, sıcak su, zemine gömülü borulardan dolaşarak çevredeki alana ısı transferi yapar. Isıtma sıcaklığı, yanma ürünlerinin çiğlenme noktasından daha düşük olduğundan, bu tip kazanlar uygun bir çözüm sunar.
Eski binalarda ısıtma sistemlerini yerden ısıtma gibi yeni sistemlerle değiştirme sürecinde karşılaşılan diğer bir büyük zorluk, uygun kazan boyutunun seçilmesidir. Bu kazanların kompakt tasarımı sayesinde, uygun bir yoğuşmalı kazan seçmek bu sorunu etkili bir şekilde çözebilir.
Havuz Suyu Isıtma
Bu kazanlar, üstün verimlilikleri nedeniyle sıklıkla yüzme havuzları suyu ısıtmak için kullanılır. Yanma gazlarından latent ısıyı geri kazanarak, havuz ısıtması için enerji verimli bir seçenek sunarlar. Ayrıca, düşük sıcaklıklarda çalışma yetenekleri, havuz suyunun etkin bir şekilde ısınmasını sağlarken enerji kullanımını en aza indirir.
Yoğuşmalı Kazanlar: Isı Temini için İdeal Çözüm
En gelişmiş ısıtma sistemlerinden biri olan yoğuşmalı kazanlar, yüksek verimlilikleri ve düşük yakıt tüketimleri ile dikkat çeker, bu da onları çeşitli endüstriler için ideal bir seçim haline getirir. Su buharının latent ısısını kullanarak, bu kazanlar yakıt tüketimini, enerji maliyetlerini ve kirletici emisyonlarını azaltmaya yardımcı olur. Bu tip kazanların güvenilir üreticisi Packman, sanayicilere verimli ve sürdürülebilir ısıtma sistemlerine ulaşmalarında yüksek kaliteli ürünler ve yenilikçi tasarımlar sunarak destek olur. Packman, yoğuşmalı kazanların tasarımı ve üretiminde uzun yıllara dayanan deneyimiyle, müşterilerinin özel gereksinimlerine göre çözümler sunar.
