Boyler hesabı nedir, neye göre yapılır?
Boyler hesabı, bir yapının sıcak su ihtiyacına göre depolama hacmini ve bu hacmi istenen sürede ısıtacak ısıtıcı gücünü belirleme işlemidir. Boyler sıcak suyu önceden hazırlayıp depolar; böylece duş, mutfak ve lavabo gibi birçok noktanın aynı anda yaptığı ani talep, ısıtıcının anlık gücünden bağımsız olarak karşılanır. Hacim kullanıcı sayısına, kişi başı tüketime ve talebin gün içindeki dağılımına bağlıdır.
Çok küçük seçilen boyler yoğun saatlerde soğur ve konforu bozar; çok büyük seçilen boyler ise ilk yatırımı ve bekleme kayıplarını artırır, suyun depoda uzun süre kalmasına yol açar. İyi bir boyler hesabı bu iki ucun arasında, talep profiline uygun bir hacim ile makul bir ısıtıcı gücü bulur.
Boyler kaç litre olmalı? Hacim hesabı
Hesaplayıcı günlük tüketimi kullanıcı sayısı ile kişi başı değerin çarpımı olarak bulur. Bu değer kullanım sıcaklığındadır; yani musluktan çıkan 40-45 °C karışım suyudur. Günlük tüketimin pik faktörü kadarı yoğun dönemde çekilir. Boylerde ise daha sıcak su, örneğin 60 °C, depolandığından gerçek hacim karışım oranı kadar küçülür: V = pik tüketim × (Tk − Tsu) / (Td − Tsu).
Aşağıdaki karşılaştırmada kişi başı 50 l/gün, pik faktörü yüzde 35, depolama 60 °C, şebeke 10 °C ve ısıtma süresi 2 saat alınmıştır. 10 kişi için hesaplanan hacim 122 litre, seçilecek boyler 150 litre, güç 4,36 kW; 20 kişi için 245 litre, 300 litre ve 8,72 kW; 40 kişi için 490 litre, 500 litre ve 14,54 kW; 80 kişi için 980 litre, 1.000 litre ve 29,07 kW çıkar. Güç değerleri standart boyler hacmi için verilmiştir.
Hesaplanan hacim standart seriye yukarı doğru yuvarlanır; bu yüzden gerçek boyler hacmi hesap değerinden biraz büyüktür. Yuvarlama payı, talep tahmininin belirsizliği için küçük bir güvenlik marjı da sağlar.
Pik faktörü ve karışım oranı
Pik faktörü, günlük tüketimin ne kadarının depodan hızlı biçimde çekileceğini gösterir. Isıtma gücü yüksek, hızlı yeniden ısıtan bir sistemde bu oran düşük tutulabilir; güç sınırlıysa depo yükü artar ve oran yükselir. Konutlarda yüzde 25-40 arası, yoğun kullanımlı yapılarda yüzde 50 ve üzeri tercih edilir.
Etkisini görmek için 20 kişilik örneği (50 l/gün, 60 °C depolama) ele alın: yüzde 25 pik faktörüyle hesaplanan hacim 175 litre (seçilen 200 litre, güç 5,82 kW); yüzde 35 ile 245 litre (300 litre, 8,72 kW); yüzde 50 ile 350 litre (400 litre, 11,63 kW) bulunur. Pik faktörünü gerçekçi seçmek, hacimdeki en büyük belirsizliği ortadan kaldırır.
Karışım oranı (Tk − Tsu) / (Td − Tsu) ifadesiyle bulunur. 60 °C depolanan ve 10 °C şebeke suyuyla 45 °C elde edilen karışımda sıcak suyun payı yüzde 70 civarındadır.
Depolama sıcaklığı hacmi nasıl etkiler?
Depolama sıcaklığı yükseldikçe aynı kullanım için daha az sıcak su gerekir; ancak yüzeyden olan ısı kaybı, kireçlenme ve yanık riski artar. 20 kişilik örnekte depolama 55 °C iken karışım oranı 0,78 ve hacim 272 litre; 60 °C iken 0,70 ve 245 litre; 65 °C iken 0,64 ve 223 litre; 70 °C iken 0,58 ve 204 litredir.
Dört durumda da standart seri 300 litreye yuvarlanır, bu yüzden pratikte yalnızca ısıtıcı gücü değişir: sırasıyla 7,85, 8,72, 9,59 ve 10,47 kW. Başka bir deyişle sıcaklığı yükseltmek hacmi küçültse de seri sıçraması yoksa enerji ihtiyacını artırır. Hijyen için depolama sıcaklığının 60 °C altına düşürülmemesi önerilir.
Boyler ısıtıcı gücü kaç kW olmalı?
Güç, boyleri şebeke suyu sıcaklığından depolama sıcaklığına çıkarmak için gereken enerjinin ısıtma süresine bölünmesiyle bulunur: P = V × 1,163 × (Td − Tsu) / (1000 × t). Süre kısaldıkça güç orantılı artar. 300 litrelik bir boyler için 60 °C ve 10 °C şartlarında 1 saatte ısıtma 17,45 kW, 2 saatte 8,72 kW, 4 saatte 4,36 kW gerektirir.
Isı pompası ya da yoğuşmalı kazanla çalışan sistemlerde süre uzun tutulup güç düşürülebilir; düşük sıcaklık ve uzun çalışma verimi artırır. Güç birimi kcal/h olarak verilmişse 1 kW yaklaşık 860 kcal/h eder. Serpantinli boylerde kazan ya da ısı pompası çıkışının bu güce ulaşabildiğini ve serpantin yüzeyinin yeterli olduğunu ayrıca doğrulayın.
Hijyen ve emniyet donanımı
Sıhhi sıcak su depolarında hijyen kuralları geçerlidir: depo sıcaklığı en az 60 °C olmalı, sirkülasyon hattında sıcaklık 50 °C altına düşmemelidir. Musluğa ulaşan suyu termostatik karışım vanasıyla 45 °C civarına indirmek yanık riskini azaltır.
Depo girişine sıhhi tesisata uygun bir genleşme tankı ve emniyet ventili konulması gerekir; hacim seçimi için genleşme tankı hesaplayıcısından yararlanabilirsiniz. Yılda en az bir kez depo içi kireç ve anot kontrolü yapılması ömrü uzatır.
20 kişilik bir bina için boyler hesabı örneği
- Veriler: 20 kişi, kişi başı 50 l/gün (45 °C), pik faktörü %35, depolama 60 °C, şebeke 10 °C, ısıtma süresi 2 saat.
- Günlük tüketim: 20 × 50 = 1.000 litre.
- Pik dönem tüketimi: 1.000 × %35 = 350 litre (45 °C).
- Karışım oranı: (45 − 10) / (60 − 10) = 0,70; boyler hacmi 350 × 0,70 = 245 litre, standart seride 300 litre.
- Isıtıcı gücü: 300 × 1,163 × (60 − 10) / (1000 × 2) = 8,72 kW.
- Sonuç: 300 litrelik bir boyler ve en az 8,7 kW ısıtıcı gücü seçilir; ısıtma süresi uzatılabiliyorsa güç aynı oranda düşer.