Doğalgazlı sistemlerde baca uygulamaları
Öğr. Gör. Ismail ÇAĞIRAN - Selçuk
Üniversitesi Kadınhanı MYO
Öğr. Gör. S.Orkun DEMIRPOLAT -Selçuk
Üniversitesi Kadınhanı MYO
GIRIŞ:
Ülkemiz gündemine çağdaş enerji
olarak giren doğalgazın konutlarda
ve sanayide kullanılmaya
başlamasıyla birlikte bir çok teknik
sorunun ortaya çıktığı
gözlenmiştir.doğalgaz kullanılmaya
başlanan binalarda yaşanan
sorunların en önemlisi bacalarda
karşılaşılan isimlerdir.bu nedenle
baca sistemleri standartlara uygun
planlanmalı ve monte edilmelidir.
Ayrıca statik güvenlik, yangın
güvenliği, ve akım tekniği
ölçümlerinin yanı sıra çıkan gazlar
nedeniyle oluşan ısı ve nem
zorlanmalarının yapı fiziği
kurallarına uygunluğu da göz önünde
bulundurulmalıdır.
YANMA
1 Birim gazın yanması için 2 birim
oksijene ,Dolayısıyla10 birim havaya
ihtiyaç vardır.
Kötü Yanmanın Sonuçları
*Kötü Isınma
*Enerji Kaybı
*Zehirlenme Tehlikesi
*Hava Kirliliği
*Yangın Tehlikesi
*Kül
*Kurum
*Kötü koku
Yanma Ürünleri
Her zaman su ve karbondioksit ortaya
çıkar.
Düşük Sıcaklıkta yanma Yüksek
Sıcaklıkta
yanma
Yetersiz Yanma Havası Karbon
hidrojeni Karbonmonoksit
Kurum
Karbonmonoksit
Yeterli Yanma Havası Karbon
hidrojeni
Karbonmonoksit
BACA TASARIMININ ÖNEMI
Isı sistemlerinde yakıtın yanması
sonucu açığa çıkan egzoz gazının
ortamdan uzaklaştırılması için bir
bacaya ihtiyacımız vardır. Baca, bu
görevini yaparken de yanmanın
sağlanabilmesi için gerekli vakumu
da oluşturur. Aynı zamanda baca gazı
içerisinde bulunan zehirli
bileşenlerin insanlara olan etkisini
azaltabilmek için gazın yüksekte
havaya bırakılmasını sağlar.
Bacalar, beton, tuğla, çelik veya
plastik yapılabilir. Bazen kendi
kendini taşıyabilen, yere monte
edilebilen, bazen de çelik
konstrüksiyona veya yanda bulunan
mevcut yapıya dayandırılarak
kurulan, veya gerdirme halatları
vasıtasıyla dik durması sağlanılan
bacalar olabilir.
Bacanın dizaynını yapabilmek çok
ciddi çalışma gerektirdiği gibi aynı
zamanda diğer mühendislik
bilimlerinden de bilgi birikimi
gerektirir (Yanma, metalurji, diğer
malzeme, makine, özel ve yapı
mühendisliği). Bacanın dizaynını
yapacak olan kişi hem mühendis
olmalı hem de baca dizaynında uzman
olmalıdır.
GENEL HATLARIYLA BACALAR:
Bacanın Fonksiyonu:
Dumanların ateşlikten atmosfere
iletilmesini sağlamak.
Güvenli yanmanın devamı için hava
(oksijen) iletimi.
Çevreye zarar vermeden atık gazların
ulaştırılması.
Bacada Doğal Çekiş
Bacadaki doğal çekiş gücü, baca
içinde bulunan gaz ile atmosferdeki
hava arasındaki yoğunluk farkından
kaynaklanmaktadır. Basit olarak
aşağıdaki şekilde ifade edebiliriz;
Çekiş = Duman Akışı - Kayıp
Duman bilindiği üzere havadan daha
hafiftir. Bu hafifliği de aşağıdaki
sebeplere bağlayabiliriz.
1. Hava ve duman ısındıkları zaman
genişlerler ve daha hafif hale
gelirler.
2. Duman havadan daha sıcak olduğu
için daha hafiftir.
3. Duman aynı bir uçan balonun
ısınınca yükseldiği gibi
yükselmektedir.
Dumanın akışını sağlayan güç(dumanın
yükselişini sağlayan etken) içinde
şu bilgileri verebiliriz.
Yükselme az bir güçle çalışmaktadır.
Yükselmeyi, duman ile atmosferdeki
sıcaklık farkı belirler.
Bu sıcaklık farkı genellikle sabit
değildir.
10 m’lik bir bacada 50 Pa’lık bir
yükselme olur.
Dış Hava Sıcaklığı Yıllık Değişim
Barometrik Değer
Barometrik Değer;atık gazın
yükselmesini azaltarak veya
düşürerek etki etmektedir. Artma
atık gazın yükselmesini arttırmakta,
düşmesi ise yükselmeyi
düşürmektedir.
Atmosfer basıncının 1040 mBar’ a
çıkması duman akışını %3
artırmaktadır.
Atmosfer basıncının 960 mBar’ a
düşmesi duman akışını %5
düşürmektedir.
Jeodezik Yükseklik
Jeodezik yüksekliğin artmasıyla hava
ve duman inceldiğinden baca çekişi
de düşmektedir.
Hava ve duman inceldikçe yoğunluk
farkı azalır ve buna bağlı olarak da
atık gazın yükselmesi azalmaktadır.
Duman Akışı ve Jeodezik Yükseklik
ilişkisi
Bacada duman akışını güçleştiren
etkiler
Basınç Kaybı
Borular, Dirsekler, Sapmalar, Çap
Değişikliği.
Sıcaklık Kaybı
Olmayan ya da kötü yalıtımdan
kaynaklanan soğumalar.
Soğuk havanın bacaya sızmasından
kaynaklanan soğumalar.
Yalıtım Sınıfına Göre Bacadaki
Sıcaklık Kaybı
Bacadaki sıcaklık kaybı yalıtım
sınıfıyla ilgilidir. Aynı kesitte
160oC
atıkgaz giriş sıcaklığında;
Tuğla örgü baca/Yapma baca…………………
Sıcaklık kaybı 12 - 18°C/m
(ISOKERN)Yalıtımlı iç baca / (ANKI)
yapma baca Sıcaklık kaybı 6 - 12°C/m
Çelik baca 40 mm yalıtımlı……………
Sıcaklık kaybı 2 - 4°C/m
Baca
çekişine Rüzgarın Etkisi
*Rüzgar Etkilerini Değiştiren
Engeller : Yapılar, ağaçlar,
bölgeler (tepeler, dağlar).
*Rüzgar Etkisinin Bağlı Olduğu
Faktörler: Rüzgar hızı, Rüzgar yönü
*Rüzgar dumanın akışını artırdığı
gibi düşürebilir ama;
baca çekişini +30 Pa ile -70 Pa
arasında etkileyebilir!
Rüzgar Binanın Çevresinde şekilde
görüldüğü gibi Basınç Bölgeleri
Oluşturur.
BACANIN PLANLANMASI
Çatı eğiminin 20º ve daha fazla
olması durumlarında, bacanın çatı
üzerinde kalan kısmının yükseklik
değeri
Çatı eğiminin 20º’ den daha az
olması durumlarında, bacanın çatı
üzerinde kalan kısımının yükseklik
değeri
Düz bir çatıda, çatı üzerinde kalan
baca yüksekliği en az 100 cm
olmalıdır.
Çatı üzerindeki yükseklikler,
bacanın çatı üzerinde kalan kısmının
yüksekliğini etkiler.
Baca, balkon ve pencerelere yakın
olmamalıdır.
Teraslı yapılarda baca, binanın en
yüksek kısmının olduğu yerden
çıkmalıdır.
Çatı malzemesi yanabilir maddelerden
yapılmışsa, çatı üzerinde kalan baca
yüksekliği en az 80 cm olmalıdır.
(Ahşap çatılar, shingle, vs.) veya,
çatı yanmaz bir malzeme ile izole
edilmelidir.
BACA PROBLEMLERININ NEDENLERI
1)Baca ve ısı üreteci çıkışındaki
düşük baca gazı sıcaklıkları, ısı
üreteci verimleri mümkün olduğunca
yüksek olmalıdır.
2)Baca gazı sıcaklığındaki 20ºC bir
azalma ısı üreteci verimini yaklaşık
% 1 artırır.
3)Sıvı ve gaz yakıt yakılan ısı
üreteçlerinin atık gazındaki yüksek
su buharı miktarından dolayı
bacalarda yoğuşma ve asit oluşumu
tehlikesi daha fazladır
4)Yığma bacaların yapı malzemesinin
fazla olan kitlesi baca gazından
daha çok ısı absorbe eder, baca
gazının soğumasına ve baca çekişinin
azalmasına sebep olur .
5)Yetersiz Isı Yalıtımı
6)Baca gazının çok çabuk soğumasına
ve sıcaklığının düşmesine baca
çekişinin azalmasına sebep olur
7)Çok büyük baca kesitleri
BACA PROBLEMLERININ ÇÖZÜMLERI
1-Baca ve ısı kaynağı uyumu:
Baca ve ısı kaynağı(kazan)birbirine
uyumlu değilse ortaya
çıkar.Yapılacak ilk çözüm, daha
yüksek baca veya yeni bacanın
yapılmasıdır.Alternatif çözüm ise
Baca Fanı kullanmaktır.
2-Yoğuşma:
Atık gaz sıcaklığı yoğuşma
sıcaklığının altına düştüğünde, atık
gazın içinde bulunan su miktarı
yoğuşarak kondenzasyonu meydana
getirmektedir.
Yoğuşma tipik olarak kötü yalıtılmış
bacalarda ya da yanlış ısıtma
sistemlerinde görülmektedir. Yoğuşma
problemi tipik olarak eski bacalarda
ortaya çıkmaktadır.
Yoğuşmaya mukavemetli bir baca
yapılması, bacanın yalıtılması,
bacadaki açıklığın düşürülmesi (çap
küçülmesi), bacanın sekonder klape
ile tali havalandırılması, bacanın
havalandırılarak kurutulması
(Motorlu sekonder klape) ile bu
sorunu giderebiliriz.
3-Soğuk vurgunu(don):
Atık gaz hızının düşük olduğu büyük
bacalarda ortaya çıkmaktadır.
Soğuk hava baca ağzından aşağı doğru
inerek baca fonksiyonunu (duman
akışını) bozar.
Çözümü, baca ölçülerinin uygun hale
getirilmesi veya bir baca fanının
kullanılmasıdır.
BACALARDAKI HASARLAR
Tasarımı, yapımı yetersiz bacalarda
yoğuşma (bazen aşırı yoğuşma), donma
ve buhar difüzyonu nedeniyle meydana
gelirler. Yoğuşma suyunun asit
özelliğinde (PH=2,5-3) olması, baca
malzemesinin tahribatına ,
çökmesine, yıkılmasına ve bacanın
tıkanmasına neden olur. Tehlike
yaratarak can kayıplarına kadar
zarar verebilir. Pratikte yetersiz
bacalar arka sayfada ki resimlerde
görülmektedir.
Baca mimaride yapının belirleyici öğelerinden biridir. Bu yüzden mimari tasarım aşamasında mutlaka önem verilmelidir.Sağlıklı bir yaşam için baca konusunda duyarlı olunmalıdır. Modern bir baca, farklı talepleri karşılayabilmelidir. Estetik, konfor ve güveni bir arada sunabilen üniversal bir baca sistemi tercih edilmelidir.Baca, çok hassas bir konudur. Bu alanda çalışmak uzmanlık ve tecrübe ister.
Kaynaklar:
1. ULUDAĞ, E.,Doğalgazda Bacalar Ve Ankara’daki Baca Hatalarından Dolayı Ölümler, 1. Ulusal Konya Doğalgaz Sempozyumu ve Sergisi Bildiriler Kitabı, 2005, Konya.
2. GÖK, E.,Baca Sistemleri , 1. Ulusal Konya Doğalgaz Sempozyumu ve Sergisi Bildiriler Kitabı, 2005, Konya.
