Radyant Isıtma
Sistemleri
Endüstriyel ve ticari tesislerde kendisine uygulama alanı bulan, 1990’ların başından beri ülkemizde de kullanılmaktadır. Radyant ısıtma sistemlerinde prensip geleneksel ısıtma sistemlerine göre farklıdır. Geleneksel ısıtıcılarda ısı transferi “taşınım (konveksiyon)” vasıtasıyla yapılarak ortam havası belirli bir sıcaklığa getirilmek suretiyle ısıl konfor arttırılır. Buna karşın radyant ısıtıcılarda ise, ısı transferinin diğer bir tipi olan “ışınım” yaymak suretiyle cisimleri ısıtırlar. Işınım ile ısı transferi; sonlu sıcaklıktaki (0ºK üzeri) her cisim, atomlarının ya da moleküllerinin elektron yapılarındaki değişim hareketinden ötürü, elektromanyetik dalgalar yayarlar. Cismin sıcaklığının artması, atom ve moleküllerin hareketini arttırdığından elektromanyetik dalga şiddeti yani ısı ışınımı da artmaktadır Kapalı mekanlardaki uygulamalarında da öncelikle ışınım etkisi hissedilir ve bilahare mekandaki hava ısınan cisimlerden taşınım vasıtasıyla aldığı enerji ile ısınır. Bu temel prensip özellikle yüksek mekânlarda ve açık hava ısıtmasında birçok avantaj doğurmaktadır. Sıcak hava üflenerek ısıtılan yerlerde, sıcak hava, soğuk havadan daha az yoğunluğa sahip olduğundan ötürü, yükselerek ortamın tavanında birikir. Bu durumda, yükseklik arttıkça, tabandaki hava sıcaklığını arttırmak giderek zorlaşmaktadır.Radyant ısıtıcıların çalışma prensibi oldukça basittir. Yakıcı haznenin içerisinde yanan gaz vakumlu fan yardımı ile özel kuvars kaplı borular içerisinde ısısını boruya bırakarak ilerler. Borudan yayılan ısı üzerinde bulunan reflektör yardımı ile yansıyarak zemine iletilir.
Düşük Yoğunluklu Radyant Isıtıcılar
Radyant yüzey sıcaklığı 200 ile 815 ºC arasında olan ısıtıcılara düşük yoğunluklu Radyant ısıtıcılar denir [RG]. Bu ısıtıcıların yüzeyinden yayılan ısınımların dalga boyları 2 ile 10 mikron arasında değişebilmektedir. Çeşitli tiplerdeki borulu ısıtıcılar (gaz yakıtlı) ve evsel tip elektrikli ısıtıcılar bu kategoride yer almaktadır.
Borulu tip Radyant ısıtıcılar iki ana baslık altında incelenir:
1. Tek yakıcılı borulu
2. Çok Yakıcılı borulu
Tek Yakıcılı Borulu Radyant Isıtıcılar
Türk Standartları Enstitüsünün TS EN 416-1 1 no’lu standardı tek yakıcılı Radyant ısıtıcı sistemlerden bahseder. Tek yakıcılı ısıtıcılar, Düz tip ve U tip olarak iki ana baslık altında toplanır.
Düz tip ısıtıcılar, mekânın tümü ısıtıldığında ve cihazlar uygun şekilde yerleştirildiği takdirde homojen bir ısı dağılımına sahip olabilirler. Aslında bu durumda homojen ısı dağılımı spot ısıtma kadar önem arz etmemektedir.
Toplam kurulu güç, mekan soğukken 30 dakika içersinde konfor sıcaklığına ulaştıracak şekilde seçilmelidir. Bu dizayndaki bir sistemde ısı dağılımındaki değişiklikler rahatsız edici olmamaktadır. Bunlara ilaveten, cihazların brülör yönleri ısıyı eşit olarak dağıtacak ve ya ısı kaybının çok olduğu kapı veya pencere taraflarına denk getirildiği takdirde, ısı dağılım daha eşit gerçekleştirilmiş olur.
Düz tip radyant ısıtıcıların ısı dağılımındaki farklılıklar bu dezavantajı gideren U-tip borulu radyant ısıtıcıların geliştirilmesine sebebiyet vermiştir. U-tip ısıtıcıların temel farkı, düz tip ısıtıcılarda tek sıra olan radyant boruların bir U boru ile çift sıra haline getirilmesidir.
Çok Yakıcılı Borulu Radyant Isıtıcılar
Türk Standartları Enstitüsünün TS EN 777-1, TS-EN 777-2, TS-EN 777-3 ve TS-EN 777-4 no’lu standartları Çok Yakıcılı Borulu Tip Radyant Isıtıcıları içerir. Bu standartlartda 4 tip çok yakıcılı radyant ısıtıcıdan bahsedilir:
D Tipi Çok yakıcılı ısıtıcı: Brülörlerde fan bulunmazken bağlı bulundukları ortak hattın sonunda bir fan bulunan ve her bir tali hatta sadece bir brülör bağlı bulunan cihazlar.
E Tipi Çok yakıcılı ısıtıcı: Her bir brülörünün kendi fanı bulunan fakat bağlı bulunduğu ortak hat üzerinde başka fan bulunmayan ve her bir tali hatta sadece bir brülör bağlı bulunan sistemler.
F tipi Çok yakıcılı ısıtıcı: Her bir brülörünün kendi fanı bulunan ve bağlı bulunduğu ortak hat üzerinde de müşterek bir fan bulunan ve her bir tali hatta sadece bir brülör bağlı bulunan sistemler.
H tipi Çok yakıcılı ısıtıcı: Aynı hat üzerinde birden fazla brülörün ortak fana sahip bir hatta bağlı bulunduğu ve her bir tali hat için iki veya daha fazla brülör kullanılan sistemler.
Yüksek Yoğunluklu Radyant Isıtıcılar
Radyant yüzey sıcaklığı 815 ºC ve üzerinde olan ısıtıcılara Yüksek Yoğunluklu Radyant ısıtıcılar denir. Yüksek yoğunluklu ısıtıcıların yüzeyinden yayılan ısınların dalga boyları 1 ile 6 mikron arasındadır. Seramik plakalı ısıtıcılar (doğalgazlı), seramik plakalı bahçe, veranda ve teras ısıtıcıları ve yüksek yüzey sıcaklığına sahip, özellikle de endüstriyel tip elektrikli Radyant ısıtıcılar bu kategoride yer alırlar.
Seramik plakalı Radyant ısıtıcılar, literatürde açık alevli olarak da adlandırılabilmektedirler. Açık alev ifadesi bu cihazların ısınım yayma şeklinden ileri gelmektedir.
Seramik Plakalı Radyant Isıtıcı
Sıcak Hava Üflemeli Radyant Isıtıcılar
Sıcak hava jeneratörü, Ortam havasının ısıtılması gereken geniş hacme sahip cafe, restaurant,kış bahçesi, fabrika, atölye ahır, kümes,imalathane ısıtma sistemleri için en ideal çözümlerden biridir. Sıcak hava jeneratörü ortam havasını alır ve eşanjörlerden geçirerek sıcak olarak üfler. Özellikle tavanı çok yüksek olmayan işletmeler için mükemmel ısıtma çözümleri sunmaktadır. Sıcak hava jeneratörü ile ısıtılan mekanlar klasik yöntemli ısıtma sistemlerine göre hem daha konforlu hem de daha çok yakıt tasarrufu sağlayabilmektedir. Isıtılan havanın içeriye üflenmesi sonucu hava sirkülasyonu oluşturması mekan içerisinde daha homojen ısı dağılımı oluşturacak bu da çok daha az yakıtla mükemmel bir konfor sunacaktır.
• Kazan dairesi ve ekipmanları gerektirmez.
• Tavan ile zemin arasında minimum sıcaklık farkı sağlar.
• Kolay montaj düşük yatırım maliyeti kısa sürede kendini amorti eder.
• Farklı alanların farklı sıcaklıklarla ısıtılması mümkündür.
• Doğalgaz Lpg, Lng ve dizel yakıt seçenekleri ile kullanmak mümkündür.
Sıcak hava ve radyant ısıtıcılarla mekan ısıtılması
• Yukarıda soldaki tabloda sıcak hava ile ısıtılan alanda ısınan havanın yükselmesi ile alanda nasıl ısı kayıplarının ortaya çıktığını görebilirsiniz. Isınan hava yukarıda toplanarak ısıtılması istenen zeminden uzaklaşır.
• Radyant ısıtma sisteminde sağdaki tabloda yukarıya asılan radyant ısıtma sisteminde ısının zeminde nasıl yoğunlaştığını açıkça görmek mümkündür. Isıyı direkt olarak ısıtılması istenen zemine gönderir.
• Hava sirkülasyonu olamadığından toz ve parçacık taşımaz.
• Konvansiyonel üflemeli sistemlere göre birçok avantaj getiren bu sistemler özellikle önce yatırım ve daha sonra da işletme maliyetlerinde önemli tasarruf sağlarlar. (%50 tasarruf )
• Konforlu ısıtma ile sağlıklı ortamlar sunar.
• Pratik uygulamalar göstermektedir ki, 10 m’lik bir yapıda yerden 1,8 m yükseklikteki hava sıcaklığını 18ºC’ye getirmek için hava üflemeli sistemlerde asık altı sıcaklık yaklaşık 30ºC’yi bulurken, Radyant ısıtıcıların kullanıldığı yapılarda bu sıcaklık 21ºC civarındadır.
Radyant Isıtıcı Uygulama Alanları
Gaz yakıtlı radyant ısıtıcılar ilk etapta endüstriyel uygulamalar için geliştirilmiş olsalar da günümüzde değişik ihtiyaçlar için de kullanılabilmektedirler. Pratikte borulu tip ısıtıcıların 4 m’nin, açık alevli ısıtıcıların ise 5 m’nin altındaki bir yüksekliğe monte edilmeleri aşırı ısınma hissine neden olduğundan tercih edilmemektedirler.
Radyant ısıtıcılar, özellikle geleneksel metotlarla ısıtılması zor veya imkansız olan büyük ve yüksek mekânlarda, izolasyonun kötü olduğu mekânlarda, yarı açık veya dış ortam ısıtma uygulamalarında oldukça başarılı bir şekilde ısıtma yapabilmektedirler.
Fabrikalar, atölyeler, servis istasyonları, ibadethaneler, stadyumlar, spor salonları, depolar, hangarlar, fuar sergi salonları, seralar, hayvan çiftlikleri bunlara örnek olarak gösterilebilir.