HİDROFOR NEDİR? HİDROFOR HESABI VE SEÇİMİ NASIL YAPILIR?

Basıncı düşük bir akışkanı (genellikle su) direk şehir şebekesinden yahut  belli bir rezervuardan alarak gereken basınç ve debide kullanıma sunan ve işletimini kullanım şartlarına göre kendisi tamamen otomatik olarak gerçekleştiren pompa sistemlerine tesisat mühendisliği terminolojisinde hidrofor denilmektedir.

Hidrofor kullanım amaçlarına göre;

* Kullanma suyu hidroforları

* Yangın söndürme suyu hidroforları

* Sulama suyu hidroforları

* Proses suyu hidroforları

gibi çeşitli gruplar altında, içerdikleri teknik özellikler dikkate alınarak örneğin;

* DIN

* VdS

* NFPA

Gibi ilgili norm ve standartlara uygunlukları itibariyle sınıflandırılmakta.

Kullanılan pompa sayısına göre de;

* Tek pompalı hidroforlar

* Çok pompalı hidroforlar

olarak isimlendirilmektedir.

Ayrıca kullanılan pompaların konstrüktif veya fonksiyonel özellikleri itibariyle hidroforlar;

* Dikey tip pompalı olanlar

* Yatay tip pompalı olanlar

* Normal emişli olanlar

* Kendinden emişli olanlar

gibi yapısal ve işletim tarzını belirleyici bir gruplandırmaya tabi tutulmaktadır.

HİDROFOR HESABI VE SEÇİMİ

Hidrofor kullanımının başarılı olabilmesinin ilk şartı işletim ve çevre şartlarına uygun olan hidrofor tipinin seçilebilmesi ve pompa kapasitelerinin doğru olarak belirlenebilmesidir. Hidrofor tipinin seçiminde;

* Ana su deposunun hidroforlara göre konumu (emiş yapılması gerekiyor mu, yoksa su kendi ağırlığıyla pompaya akabiliyor mu?)

* Hidroforun yerleştirileceği mekanın özellikleri (yeterli alan ve hava sirkülasyonu var mı?)

* Kullanıcı sayısı ve eşzaman kullanım beklentileri (şalt sayısının doğru tahmin edilerek buna uygun şalt sayısı sınırlama tekniğinin seçimi?)

* Transferi yapılacak suyun özellikleri (özellikle suyun sertliği, agresivitesi, kirlilik derecesi ve sıcaklığı)

* Elektrik şebekesinin özellikleri (gerilim tolerans değerleri uygun mu, fazlar arasında gerilim farklılıkları var mı, kesinti ve şoklar oluşuyor mu?)

* Hidroforun işletiminde sorumlu olacak olan personelin özellikleri (yeterli teknik bilgi ve cihaz kullanımı kültürü var mı?)

* Hidroforun yakın çevresiyle olan konumu (örneğin çalışma sesi çevre için rahatsız edici olabilir mi?) gibi hususlar analiz edilerek malzeme ve fonksiyonel özellikleri bunlara uygun olan pompa ve diğer ekipmanların kullanıldığı hidrofor tercih edilmelidir.

Hidrofor kapasitelerinin belirlenmesinde;

* Gereken debi Q (m3 /h)

* Gereken basma yüksekliği H (mSS) Çalışmaya başlama basıncı Halt (mSS) ve Çalışmayı durdurma basıncı Hüst (mSS)

* Pompa sayısı

* Seçilecek membranlı tankın nominal hacmi V (litre) Önemli rol oynamaktadır. Bu değerler yerleşim alanının boyutları, kullanıcıların ve tesisat malzemelerinin teknik özellikleri dikkate alınarak hesaplanabilmektedir.

Hidrofor Debisinin Q (m3 /h) Hesaplanmas›:

Debi hesabı kullanıcı özelliklerine göre değişiktir. Örneğin bir hastane ile otele veya bir iş merkezi ile bir apartmana su basacak olan hidroforların debi hesabı farklıdır. Hidroforun kullanım amacı da debi hesabında dikkate alınan diğer önemli bir husustur. Örneğin çok kullanıcılı bir apartmana ait kullanma suyu hidroforunun debi hesabıyla, bir üretim hattının proses suyunu basınçlandıran hidroforun debi hesabı birbirinden çok farklıdır.

Debi hesabında iki ana kriter vardır. Bunlardan ilki birim zamanda tüketilmesi öngörülen su hacmi, diğeri de çok kullanıcılı sistemlerdeki eşzaman faktörüdür. Bu iki kriterin birleşimi, kullanımın en fazla olduğu bir anda gerekli olan su debisini ifade eder ki, hidroforun debi kapasitesi bunu karşılayabilecek şekilde seçilmelidir.

Yangın hidroforlarında (hidrantlı kuru sistem veya springlerli ıslak sistem) debi belirlemesi için bölgesel itfaiye yönetmeliği kuralları belirleyicidir. Ancak sistemdeki hidrant veya springler sayısı, bunlardan kaç tanesinin aynı anda çalışacağının öngörülmüş olması, hidrant veya springlerlerin çıkış çapları, çıkış ağızlarından olması gereken asgari akma basınçları yangın hidroforlarının debisinin belirlenmesinde rol oynayan kriterlerdir. Ayrıca bazı durumlarda sigorta şirketlerinin yangın sigortası için öngördükleri asgari sistem kriterlerinin dikkate alınması da gerekebilir.

Örnek: 160 ailenin yaşadığı bir yerleşim biriminin kullanma suyu hidroforunun debisinin belirlenmesinde,

Q = A x B x T x q (m3 / h olarak)

A = Aile sayısı (Daire veya bağımsız ev sayısı)

B = Birey sayısı / Aile

T = Bireyin günlük ortalama su tüketimi (Litre / gün)

q = Eş zaman kullanım faktörü

Formülü kullanılarak aşağıdaki değerlendirme yapılabilir. Türkiye’de aile başına 4 veya 5 bireyin yaşadığı ve bireylerin de günlük ortalama su tüketiminin 100 – 150 litre/gün kadar olduğu kabul edilmektedir. Eş zaman kullanım faktörünün seçiminde hidroforu kullanan konut (aile) sayısı baz alınır.

çizelgeden yapılacak bir seçim tecrübelere göre genelde doğru olmaktadır.

Bu açıklamalardan sonra 160 aile için; Q= 160 x 4 x 100 x 0.25 = 16 m3 /h Hidrofor debisinin gerekli olduğu hesaplanabilir. Hidrofor debisi kullanan insanların yaşam standartlarına ve alışkanlıklarına bağlıdır. Hidroforların kullanılacağı yerin özellikleri hakkında daha detaylı bilgilerin olmadığı durumlarda, deneysel verilere dayanan diyagramlardan seçim yapmak, debi belirlenmesinde sıkça kullanılan bir yöntemdir.

 

Hidrofor Basıncının H (mSS) Hesaplanması

Hidroforun basınç kollektöründe bulunan basınç, hidroforun emiş kollektörüne gelen suyun ön basıncı ile hidroforun kendi oluşturduğu basıncın toplamıdır. Ancak Türkiye’de hidroforlar genelde hidroforla aynı seviyedeki atmosfere açık bir su deposundan beslendikleri için suyun ön basıncı ihmal edilecek seviyelerdedir.

Hidroforun oluşturduğu basınç, kullanıcı tarafından belirtilmiş özel bir durum yoksa, yerleşim alanındaki en yüksek veya en uzak veya tesisat olarak en kritik kullanıcıda yaklaşık 10 mSS kadar bir akma basıncı gerçekleşebilecek kadar olmalıdır.

Buna göre;

H = h + Σ∆p + 10 (mSS)

h= En yüksek kullanıcının kot farkı (mSS)

Σ∆p = Tesisattaki toplam basınç kayıpları (mSS)

olarak bulunan basınç, hidroforun çalışmaya başlayacağı Halt (alt basınç) noktası olarak kabul edilebilir. Hidroforun çalışmayı durduracağı nokta olan Hüst (üst basınç) değeri ise, hidroforun konstrüktif özelliklerine ve vasıflarına bağlıdır.

Hidroforun basınç çalışma aralığı diye isimlendirilen (Hüst – Halt) basınç farkı, esas itibariyle mümkün olduğunca küçük olmalı ve hidroforun mümkün olduğunca sabit bir basınç vermesi amaçlanmalıdır. Bu değer büyüdükçe tesisattaki basınç dalgalanması artmakta ve kullanım konforu azalmaktadır. Bu nedenle Hüst – Halt çalışma aralığı olarak 1,5 barlık bir fark, genelde yeterli bir fark olarak değerlendirilmekte ve uygulanmaya çalışılmaktadır.

Tesisattaki toplam dirençlerin Σ∆p hesaplanması her zaman kolay olmayabilir. Bunun için tesisatı oluşturan her türlü armatür, vana, boru ve bağlantı malzemelerinin tip, miktar ve ölçülerini bilmek ve bunların içinden geçecek olan su debisinde oluşan dirençleri hesaplayabilmek gereklidir. Bu tür hesaplama genelde mümkün olmadığından, Σ∆p olarak normal şartlarda (örneğin apartman tipi yapılarda) statik bina yüksekliğinin %20 – %25 arası bir değer, tesisattaki toplam basınç kayıpları olarak kabul edilmeli ve sistemdeki bilinen direnç kayıpları (örneğin su sayaçları ve basınç düşürücüler) varsa, buna ayrıca eklenmelidir.

Örneğin statik yüksekliği 30 m. (yaklaşık 10 katlı) ve her daire girişinde bir su sayacı olan eski bir apartman için seçilecek hidrofora ait alt basınç hesaplanırken,

∆p = 30x 0.25 + 5 = 12,5 mSS alınabilir.

Burada su sayacının 5 mSS basınç kaybı yarattığı varsayılmıştır. Buna göre Halt = 55 mSS civarında seçilmelidir. Böyle bir hidroforun üst basıncı da (durma basıncı) Hüst = 70 mSS civarında olacaktır. Villalarda alt basınç 15 mSS yeterlidir. Ancak villada masajlı duş varsa gerekli basınç yüksektir. Bu durumda alt basınç 30 mSS, üst basınç 40 mSS alınabilir. Ayrıca debi de yüksek olduğundan burayı besleyen hat en az 1” çapında olmalıdır.

Hidroforun sağlaması gereken basınç hesaplanırken ve genel tesisattaki basınç dağılımı incelenirken dikkat edilmesi gereken diğer bir nokta da, statik su basıncının tesisatın hiçbir noktasında 5 bar (50 mSS) değerini geçmemesinin temin edilmesidir. DIN 1988 normunda konforlu bir su kullanımının sağlanabilmesi ve armatürlerin sağlıklı çalışabilmesi için 4 bar giriş basıncı tavsiye edilmekte ve giriş basıncının 5 bar’ı geçmesi durumunda basınç düşürücü kullanılması veya tesisatta zonlamaya gidilmesi (bölgesel basınçlandırma) şart koşulmaktadır. Hidroforların çıkışına basınç sabit tutucu monte edilmelidir. Bu durumda hidroforun, alt ve üst çalışma basıncı arasındaki değişen basıncını, kullanıcı hissetmeyecektir. Basınç sabit tutucunun olmadığı binalarda kullanma suyu tüketimi daha fazla olacaktır. Hidrofor çıkışındaki basıncın değişimi kullanım yerindeki (duş, lavabo vs.) debinin artması veya azalması demektir. Bu da fazla su tüketimi ve eksik konfor doğurur.

 

KAYNAK: ISISAN SIHHİ TESİSAT SY: 53-59