Yoğuşmalı kazan teknolojisinin gelişmesi ve yaygınlaşmasına bağlı olarak duvar tipi ısıtma ve kullanım suyu sağlayan cihazlar ( kombi) için kaskad yöntemi (çoklu cihaz bağlantısı) uygulaması başlamıştır.
Bu yöntemle sağlanan yüksek kapasitelerle, daha önceleri sadece bireysel amaçlı kullanılan ve bu amaca uygun olarak üretilen duvar tipi cihazların merkezi sistemlerde geleneksel kazanların yerine kullanılması olanıklı hale gelmiştir.
Buna bağlı olarak, yoğuşmalı cihazların bireysel kullanımı "yoğuşmalı kombi" olarak adlandırılırken kaskad sistemi, birden çok cihazdan oluşmasına karşın merkezi merkezi sistem özelliğinin vurgulanması amacıyla "yoğuşmalı kazan" olarak adlandırılmıştır.
Bilindiği gibi kaskad sistemi, çok büyük kapasiteli merkezi sistem kazanlarında uygulanan bir yöntemdi. Ancak bu yöntem, geleneksel kombinin çoklu kullanımı için ekonomik olmuyordu. Isıtma ürünleri arasında en fazla 5-30 kw kapasiteye kadar üretilen geleneksel kombiler, bir üst kademede yerini geleneksel yer tipi kat kalorifer kazanlarına bırakıyordu. Kombiler hem cihaz ve sistem maliyeti hem de işletme giderleri bakımından kat kaloriferleri ile rekabet edemiyordu.
Yoğuşmalı kombiler geleneksel kombilerin yukarıda sayılan eksikliklerini kapattığı gibi, ek bir dizi üstünlükleri ile geleneksel merkezi sistemlere karşı ciddi bir alternatif oluşturmaya başlamıştır.
Yoğuşmalı kombilerin sağladığı başlıca üstünlükler:
- Yüksek kapasiteleri ile merkezi sistem kapasitelerinin sağlayabilir. Kaskad uygulamasında 50-100 kw kapasiteli cihazlar kullanılabilmektedir.
- Geniş kapasite aralığıyla ihtiyaca en uygun kapasite sağlanır.
- Yüksek cihaz verimi sayesinde işletme maliyeti düşüktür.
- Yüksek teknolojisi ile daha uzun ömürlüdür.
- Duvarda az yer kaplar.
- Gelişmiş kontrol sistemi ile çok amaçlı konfor kullanımı için uygundur ve yakıttan maksimum tasarruf sağlar. Örneğin farklı bölgelere ve farklı ısıtma sistemlerine (ısıtma sistemi + sıcak su veya ısıtma sistemi + sıcak su + yüzme havuzu ısıtması vb.) konfor ihtiyaçlarına göre uygun ısıtma ve sıcak su programları hassas olarak uygulanabilir, bunun sonucu gereksiz yakıt tüketimi önlenerek tasarruf sağlanır.
Yoğuşmalı cihazların ilk yatırım maliyeti, yüksek ürün/donatı fiyatı ve daha karmaşık olan yüksek sistem maliyeti ile geleneksel sistemlere göre daha yüksektir. Yoğuşmalı merkezi sistemler, geleneksel sistemlerin karşısındaki bu açığını, yüksek verim ve hassas kontrol ile sağlanan düşük işletme maliyeti ile sağladığı tasarrufla kısa sürede karşılamaktadır.
Tipik ikili kaskad sistemi
A-Basınçlı baca sistemi
B-Cihazlar
C-Kombi sistemleri
D-Hidrolik ve gaz sistemleri
Ana parçalar
- Taze hava girişi / Hava filtresi
- Tek cihaz atık gaz çıkışı
- Gaz vanası
- Musluklu gidiş ve dönüş vanaları
- Geri-dönüşsüz vana (chech valve)
- Akış sensörü
- Tesisat pompası
- Ortak gidiş borusu
- Ortak gaz hattı
- Ortak dönüş borusu
- Boru sabitleme parçası
- Su filtresi
- Kapasite ayar vanası
- Ana boru(kollektör)
- Kaskad grup kontrolü
- Dış ortam sensörü
- Drenaj borusu
Tipik bir kaskad sistemi
Kaskad sistemi ile, birden çok yoğuşmalı cihaz birbirine seri olarak bağlanabilir. Tek tek cihazların kapasitelerinin toplamı kaskad sisteminin kapasitesini belirler. Kaskad sisteminde 50-100 kW gibi yüksek kapasiteli cihazlar kullanılır. Bir kaskad sisteminde 2-8 arasında cihaz bağlanabilir.
Bir kaskad sistemi başlıca 6 ana sistemden oluşur;
- Cihazlar
- Baca sistemi
- Hidrolik sistem
- Gaz sistemi
- Elektirik sistemi
- Kontrol sistemleri
Cihazlar
Kaskad sisteminde yoğuşma teknolojili, yüksek verimli, yüksek kapasiteli, sadece ısıtmalı, hermetik yanma odalı, duvar tipi cihazlar kullanılır.
Bu cihazlar yoğuşma teknolojisinin sağladığı bütün gelişmiş özelliklere sahiptir. Özetle bu özelliklerin başında %109 a kadar ulaşan yüksek verim gelir. Geleneksel cihazlarda üretilen ısının yaklaşık %11 i yanma sonucu oluşan suyun buharlaştırılarak bacadan atılması için harcanır. Yoğuşmalı kazanlarda atık gazlar bacaya iletilmeden önce tesisat geri dönüş suyunun ön ısıtması için kullanılır. Isısının bir kısmını suya aktaran atık gaz soğur ve içindeki su buhar yoğuşur, böylece yoğuşma gizli ısısı geri kazanılır.
Ayrıca uzun ömür sağlayan yüksek kalitede ısı eşanjörü ve yanma hücresi, düşük sıcaklıkta çalışma, optimum otomatik kapasiteayarı ve gaz modülasyonu, pompa modülasyonu ve gelişmiş elektronik kontrol sistemine tam uyum sağlayan kumanda yapısı da yoğuşmalı cihazların en önemli ayırıcı özellikler arasında sayılabilir.
Yoğuşma drenajı
Yoğuşmalı cihazlarda atık baca gazlarının içindeki su buharının yoğuşması sonucu oluşan suyun cihaz dışına atılması gerekir. Bunun için her cihazda drenaj çıkışı vardır. Her cihazın drenajı ortak bir su toplama sistemine bağlanır.
Bu sistem içinde her cihazın kendine ait bir taşma vanasına sahip olması önerilir. Ayrıca ortak drenaj borusuna tahliye vanası ve emniyet vanası kurulması önerilir.
Toplayıcı yoğuşma tahliye borusunun drenaj bağlantısı açık borulu olmalıdır. Ayrıca sifon da yerleştirilmeli ve ilk çalıştırma sırasında içi yeterli suyla doldurulmalıdır. Böylece kazana gelen gazın drenaj olasılığı engellenir. Drenaj bağlantısının çapının minimum 32 mm olması önerilir. Yoğuşma drenaj boru bağlantısı yürürlükteki yönetmeliklere uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Kaskad sisteminin yerleştirildiği ortamda hiç bir zaman don olayı olmamalıdır.
Yerleştirme
Kaskad sisteminde cihazlar, hidrolik borulama düzenine ve yerine bağlı olarak yan yana, arka arkaya veya köşede yerleştirilebilir. Bu olanaklar yerleştirme bakımından esneklik sağlar.
Hermetik kazan kullanıldığında kazanların bulunduğu ortamın ayrıca havalandırılması gerekmez.
Kazanların yerleştirileceği duvarın kazanların ve içlerindeki suyun ağırlığını taşıyacak dayanıklılıkta olması gerekir. Eğer bu koşul sağlanamıyorsa duvar sağlamlaştırılmalı yada kaskad sistemi için ayrı bir taşıyıcı sistem inşa edilmelidir.
Baca gazı sistemleri
Yoğuşmalı kaskad sistemlerinde hermetik cihazlar kullanılırsa, yanma odasına giren taze hava bir boru sistemi ile dış ortamdan sağlanır, yanma gazları ise ayrı bir baca sistemi ile dış ortama atılır. Taze hava boru sistemi her cihaz için ayrı olabileceği gibi bütün cihazları besleyen bir ana boru şeklinde de olabilir.
Baca gazı çıkış ve taze hava giriş borularının boyutlarına dikkat edilmelidir. Kaskad sistemine bağlı cihazların tek tek atık gaz ve taze hava boru boyutları belirlendikten sonra, ortak atık gaz ve taze hava boruları maksimum koşullarda cihazların toplam ihtiyaçların karşılayacak şekilde basınç kaybını dikkate alarak belirlenmelidir.
Bacadan çıkan atık gazların sıcaklığı üretici firmanın belirlediği sınırlar içinde olmalıdır. Belirli hava koşullarında hava giriş borusunun dışında terleme olabilir. Bu durumda boruların yalıtılması gerekir.
Baca drenajı
Aşırı basınçlı baca gazı sisteminde drenaj en düşük noktada yoğuşma sifonu ile açık bir giderle ilişkilendirilmelidir. Yoğuşma suyu drenajı, donma tehlikesi nedeniyle yağmur suyu borularına bağlanmamalıdır. Yatay kollektör yoğuşmanın baca gazı sisteminde kalmasın ve olası bir donmayı engellemek için daima kazana doğru, aşağıya eğimli olarak monte edilmelidir. Eğim minimum 50 mm/ metre olmalıdır.
Baca çıkışı, yanma ürünlerinin dış ortama engellenmeden dağılmasını sağlayacak ve civarda ki binalara zarar vermeyecek bir konumda olmalıdır.
Hidrolik sistemler
Isıtma sisteminde kullanılacak suyun sertliği >120D ve pH değeri 5-8,5 arasında olmalıdır. Genel olarak kaskad sistemleri komple hidrolik setlerle birlikte sağlanır. Bu setler birli, ikili, üçlü, dörtlü cihazlar için olabilir. Bu setlerle beşli, altılı, yedili ve sekizli kombinasyonlar uluşturulabilir.
Hidrolik devrede her cihazın gidiş ve dönüş hatlarına kapama vanası konulması önerilir. Böylece bir cihaz arızalandığında vanadan kapatılarak cihaz devre dışı bırakılabilir. sistemin sürekli çalışması sağlanır. Geri-dönüşsüz (chech valve) vana ve tahliye vanasının her cihazın dönüş hatlarına konması uygun olur. genellikle vanalar hidrolik setle birlikte sağlanır.
Her cihaz için ayrı bir genleşme tankı konulması gerekmez, orta noktaya bir genleşme tankı yerleştirilerek bütün sistemin ihtiyacı karşılanabilir. Genleşme tankının kapasitesi sistem özelliklerine göre değişir. Tankın dönüş borusuna vana ile cihaz arasında yerleştirilmesi önerilir.
Kontrol vanası tek tek cihaz pompalarının maksimum basma kapasitelerinin toplamına göre seçilmesi ve ayarlanması gerekir.
Sistem montajı
Isıtma sisteminin montajı yürürlükteki yönetmelikler ve standartlara uygun olmalıdır. Düzgün bir hidrolik montajı için genellikle üretici firma cihazlarla birlikte standart bir hidrolik devre de sağlar.
Standart bir kaskad hidrolik sistemi montajında düzgün bir montaj için, üretici firmanın verdiği ölçülere, özellikle ısıtma sisteminin ana boru bağlantı noktalarına dikkat etmek gerekir. Hidrolik sistem duvara üretici firma tarafından sağlanan yada önerilen malzeme ve yöntemle asılmalıdır.
Kullanım sıcak su tesisatı
Kaskad sisteminde kullanım sıcak suyu sisteme bağlanan bir dış boylerle sağlanır. Standart sistemlerde olduğu gibi cihazda dahili kazan kontrolü de kullanılabilir.Sıcak su sisteminin kapasitesi toplam kaskad sisteminin kapasitesine göre düzenlenir.
Sistem düzenlemesi yapılırken kazanın CH (merkezi ısıtma) tarafının direnci dikkate alınmalıdır. İzin verilen direnç değeri cihazların kullanım kılavuzlarından bulunabilir. Eğer cihazın su sıcaklık direnci yüksek ise kazanın CH tarafına ikinci bir ana boru eklenebilir.
Gaz sistemi
Kaskad sisteminde her cihazın gaz bağlantısı ortak bir gaz borusuna yapılır. Ortak gaz borusu cihazların maksimum gaz ihtiyacını karşılayacak şekilde boyutlandırılır. Boyutlandırma yapılırken üretici firmanın vereceği basınç kaybı değerlerine dikkat edilmelidir. Sonuç olarak en sondaki cihaza çalışması için gerekli olan basınç ve kapasitede gaz gelebilmelidir.
Cihazların gaz borularının ortak gaz borusuna bağnanması sırasında standartlar tarafından belirlenen malzemeler, donanımlar ve yöntemler kullanılmalıdır. Ortak gaz borusu duvara standart bağlantı elemanları ile sabitlenmelidir. Ortak gaz borusuna bağlanan ana besleme hattına ve her cihazın gaz girişine kesme vanaları yerleştirilmelidir.
LPG ile kullanılan cihazın LPG yakmaya uygun hale getirilmesi gerekir. Bunun için mutlaka üretici firmanın sağladığı ve önerdiği standart dönüşüm parça ve donanımları kullanılmalıdır.
Elektirik sistemi
Yoğuşmalı cihazların elektiriksel özellikleri CE makine direktifi 89/392/EEC, EC düşük gerilim direktifi 72/23/EEC ve ECEMC direktifi 89/336/EEC ile belirlenmiştir.
Kaskad sisteminin harici olarak sigortalanması gerekir. Üretici firmalar sigorta özelliklerini vermiştir. Cihaz besleme voltajı cihaz özelliklerine uygun olmalıdır. Elektirik tesisatı yerel kurallara uygun olarak yapılmalıdır. Cihazlar topraklı prize bağlanmalı, sistem mutlaka topraklanmalıdır.
Elektirik bağlantıları mutlaka elektirik şemasına uygun olarak yapılmalıdır. Cihazın kablolama sisteminde hiç bir değişiklik yapılmamalıdır.
Kontrol sistemi
Yoğuşmalı cihazlar sağladıkları geniş olanaklar nedeniyle standart kumanda sistemlerinin yanı sıra gelişmiş kontrol özellikleri gösteren ek kontrolörlerle de donatılabilir. Bu özellikler Bütün cihazların ayrıntılı kontrolü, bir çok iç ve dış noktadan alınan sıcaklık değer kontrolleri ve uzaktan yönetim vb. dir.
