Sulu Radyant Isıtma
Radyant Isıtma Nedir?
Radyant ısıtma, aynı ortamda bulunan sıcak bir cismin, kendinden daha düşük sıcaklıktaki diğer bir cisme elektromanyetik dalga enerjisi ile ısı transferi yapmasıdır.
Bu, ısının bir cisimden kendisini çevreleyen yapılara aktarılmasını sağlayan bir olgu olan ışınım etkisinden kaynaklanmaktadır. Işınım, soğuk bir yüzeyin, kendisinden daha yüksek sıcaklığa sahip bir yüzeyin içerdiği veya oluşturduğu ısıyı emdiği doğal bir mekanizmadır.
Absorbe edilen ısı, termal radyasyon yoluyla aktarılan ısıdır. Işınımda ortamda bulunan hava ısı transferi engellemez, önce ortamdaki cisimler, daha sonra tüm ortam havası ısınır. Güneşin Dünya’yı ısıtması da bu prensibe dayanır.
Işınım (Radyasyon) Nedir?
Işınım, ısının yayıldığı üç yoldan biridir. Isıl radyasyon ise kızılötesi ışınlar alanındaki elektromanyetik enerjidir. Işınım ile ısı transferi ısıl radyasyon sayesinde gerçekleşir. İletim ve konveksiyondan farklı olarak ışınım ile ısı (ısıl radyasyon), vakumda (havasız ortamda) yayılma avantajına sahiptir ve bu enerji, hava yerine katı cisimlerin yüzeyi tarafından emilir. Bu da ortam havasına enerji aktarımı olmadığı anlamına gelir. Kızılötesi dalgalar havada ve uzayda kolaylıkla hareket eder ve yalnızca yerin yüzeyi veya bir evin duvarı gibi bir nesneye çarptığında ısı üretir. Kızılötesi ışın sistemi tarafından yayılan ısıl radyasyon bir nesneye (duvarlar, zeminler, iç nesneler) çarptığında, etkilenen moleküller ışınların etkisi ile salınım hareketine başlar.
Enerji, nesnenin molekülleri tarafından salınım frekansı ısıl radyasyonun frekansına ulaşıncaya kadar emilmeye devam eder. Bu noktadan sonra ısıl radyasyon yansıtılmaya başlar. Kişi bu etkiyi moleküllerinin artan enerjisinden kaynaklı bir sıcaklık durumu olarak algılar. Termal konfor hava sıcaklığı ve yüzey sıcaklığının bir kombinasyonudur. Dolayısıyla ışınımla ısıtılan bir ortama girildiğinde oluşan ilk hissiyat konfordur. Pratik bir örnek olarak, gölgeli bir alandan güneşli bir alana geçildiğinde, hava sıcaklığı aynı kalmasına rağmen, daha yüksek bir sıcaklık hissedilir.
Bunun nedeni, sıcaklık hissinin sadece havanın sıcaklığından değil, hava sıcaklığı ve yüzey sıcaklığının bir kombinasyonundan kaynaklanmasıdır. Doğrudan güneş ışığına maruz kalınması dolayısıyla yüzey sıcaklığı arttığı için hissedilen sıcaklık da artar.
IŞINIM İLE ISI TRANSFERİ: Ts mutlak sıcaklığına bağlı bir yüzeyin yayabileceği maksimum ışınım miktarı Stefan Boltzman yasası ile belirlenir. Formülden de anlaşılacağı üzere ışınım ile ısı transferi, emisivite, yüzey alanı ve yüzey sıcaklığının dördüncü kuvvetine bağlıdır.
Formül bir yüzeyin yayabileceği maksimum ışınım miktarını ifade etmektedir. İki yüzey arasındaki ışınım ile aktarılabilecek ısı miktarı ise aynı formülde Ts’nin yüzeyler arasındaki sıcaklık farkı olarak düzenlenmesi ile elde edilir.
Dolayısıyla yüzeyin emisivite değeri, sıcaklık farkı ve yüzey alanı ne kadar büyük olursa ışınım yolu ile aktarılabilecek enerji miktarı da o kadar yüksek olur.
KIZILÖTESİ IŞINLAR: Kızılötesi radyasyon, vücudumuz bunu ısı şeklinde algıladığı için termal radyasyon olarak da adlandırılır. Kızılötesi radyasyon, her gün birçok farklı biçimde karşılaşabileceğimiz doğal bir radyasyondur. Güneş kızılötesi radyasyon yayarken ve dünyayı ısıtırken, sıcak cisimler de kızılötesi radyasyon yayar.
Kırmızıdan daha düşük anlamına gelen “kızılötesi” terimi, frekansının görünür ışığın kırmızı renginin hemen altında olduğunu gösterir. Pratikte, mutlak sıfırın (0° K = -273,15° C) üzerinde bir sıcaklığa sahip her yüzey bu bantta radyasyon yayar. Yüzey sıcaklığı ne kadar yüksekse, ısı yayımı ve dolayısıyla kızılötesi radyasyon da o kadar yüksek olur.
ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM: Elektromanyetik spektrumda ısıl radyasyonun etkili olduğu dalga boyu aralığı belirtilmiştir. Sulu radyant ısıtma sistemleri için ışınımın etkinlik alanı kızılötesi ışınların dalga boyu aralığı ile sınırlıdır.
Dolayısıyla gama ışınları, x ışınları, mor ötesi ışınlar gibi insan sağlığı üzerinde zararlı etkileri bulunmamaktadır.
Sulu Radyant Isıtma
Sulu Radyant Isıtma Sistemleri dünyada 1950’li yıllardan bu yana aktif olarak kullanılmaktadır ancak son yıllarda konfor ve enerji verimliliğine verilen önemin artmasına paralel olarak, sulu radyant ısıtma sistemlerine gösterilen ilgi ve talep de ciddi oranda artmıştır. Sulu radyant paneller temel olarak hassas çelik borular, radyant paneller (alüminyum veya kaplamalı sac), izolasyon ve montaj ekipmanlarından oluşur. En basit şekilde anlatılacak olursa içerisinde sıcak su dolaştırılan borular radyant panel yüzeyini ısıtır. Isınan özel kaplamalı paneller ısılarını ışınım yoluyla (kızılötesi ışınlar) ısıtılması gereken ortamda bulunan canlılara ve cisimlere aktarır. Sulu radyant paneller tarafından aktarılan enerji öncelikli olarak bu canlı ve cisimlerin, ardından da ortam havasının ısınmasını sağlar.
Borular içerisinde dolaşan suyu temin etmek için gerekli sıcak su üretimi, her türlü yakıt kullanan kazanlar, ısı pompaları veya atık ısı kaynakları tarafından sağlanabilir. Isı üretecinde hazırlanan sıcak su ısıtılacak mahalin tavanına monte edilmiş radyant panellere borular vasıtasıyla iletilir. Radyant panel içerisinde dolaştırılan sıcak su ısısını panellere aktardıktan sonra ısı kaynağına geri döner.
Sulu radyant paneller modüler yapılarıdır. Belirli boyutlardaki modüllerden istenilen adet birleştirilerek gerekli panel yüzey alanları elde edilebilir. Bu sayede her türlü boyuttaki mahalin ısı ihtiyacı tam ve doğru şekilde karşılanabilir. Birbirine bağlı sulu radyant paneller ihtiyaç duyulan ısıtma yüzey alanını oluşturmanın yanı sıra dağıtım boru hattı görevi de görmektedir. Bu sayede mahal içerisindeki borulama maliyetlerinden ve işçilikten de tasarruf edilir. Bir ortamın tavanda eşit dağılımlı olarak düzenlenmiş radyant paneller ile ısıtılması her zaman zemin sıcaklığının, mahal iç hava sıcaklığından birkaç derece daha yüksek olmasını sağlar.
Bu durum daha doğal ve konforlu bir ısınma hissiyatı yaratır. Sıcak sulu radyant paneller ile endüstriyel tesisler, depo alanları, spor salonları, tren bakım istasyonları, uçak hangarları, amfiler, hayvan çiftlikleri, seralar vb. yüksek tavanlı yapıların ısıtmasında diğer sistemlere göre %40’ın üzerinde enerji tasarrufu sağlamak mümkündür. Sulu radyant paneller özellikle yüksek tavanlı ve/veya yangın riski yüksek olan yapıların ısıtılması değerlendirildiğinde birçok önemli özelliğe sahiptir.
KONFORLUDUR!
- Homojen sıcaklık dağılımı sağlar
- Herhangi bir hava akımı oluşturmaz
- Sessiz çalışır
- Yüksek ışınım etkisi sayesinde ekstra konfor yaratır
- Yarattığı yüksek zemin sıcaklıkları sayesinde optimum konfor sağlar
EKONOMİKTİR!
- Bakım ve servis maliyeti yoktur
- Yenilenebilir ve atık enerji kaynakları ile de çalışabilir özelliktedir
- Yüksek Enerji Verimliliğine sahiptir (%79’a ulaşan radyant verim)
- Doğalgaz kullanma mecburiyeti yoktur (kömür, talaş, pelet, vb. yakıtlar kullanılabilir)
- Kullanılmayan alanlardaki paneller motorlu vanalar yardımıyla kapatılabilir
PRATİKTİR!
- Kurulumu kolay ve hızlıdır
- Rejime girme süresi çok düşüktür
- Her tavan yüksekliğinde kullanıma uyarlanabilir (4 metre – 40 metre)
- Mahal içerisinde baca veya ilave havalandırmaya ihtiyaç yoktur
- Borulama ihtiyacı minimumdur
SAĞLIKLIDIR!
- Ortam havasına herhangi bir yanma gazı salınmadığından ortam havası temizdir
- Herhangi bir hava akımı oluşturmadığından toz ve partikül sirkülasyonu yaratmaz
GÜVENLİDİR!
- Yangın riski yoktur
- Parlama ve patlama riski yoktur
- Mahal içerisinde atık gaz veya doğalgaz kaçağı riski yoktur
ÇEVRECİDİR!
- Yüksek verimliliği sayesinde ısıtma sisteminin Nox ve CO2 salınımını minimize eder
- Yenilenebilir enerji kaynakları ve atık ısı ile kullanılabilir
KOMPAKT, UYARLANABİLİR VE ŞIKTIR!
- İhtiyaca yönelik yükseklik, genişlik ve boyda montaj imkânı sağlar
- Tavana monte edildiğinden alandan tasarruf sağlar
- Aynı paneller ile hem ısıtma hem de soğutma (serinletme) yapılabilir
- Sade ve şık görünümü ile alana estetik bir görünüm kazandırır
- İstenilen RAL renginde üretilme imkânı ile alanda bütünlük yaratır
ETKİ ALANI ve TASARIM OPTİMİZASYONU;
Sulu radyant panellerin toplam kapasitesi ısı kaybına göre belirlenir. Ancak homojen ve konforlu bir ısıtma sağlayabilmek için kapasitenin yanında panellerin yerleşimi de çok önemlidir. Sulu radyant paneller yaklaşık olarak asma yüksekliğinin iki katı kadar genişlikte bir alana etki eder.
Etki alanları 1. Bölge yoğun etki alanı, 2. Bölge standart etki alanı 3. Bölge ise düşük etki alanı olmak üzere bölgelere ayrılır ise:
