Yer Isıtma Sistemlerinde Hava ve Tortu Ayırıcı Neden Şart?

Özet: Yer ısıtma, hava ve tortuya radyatörlü sistemden çok daha duyarlıdır: su hızı düşük, sıcaklık farkı küçük, boru hattı yüzlerce metre ve kollektör kanalları dar. Bu üç şart bir araya geldiğinde hava kabarcığı ve manyetit tortusu devrede birikir; sonuç soğuk döşeme, çalışan ama ısıtmayan pompa, tıkalı devre ve birkaç yılda biten kombi/ısı pompası olur. Mikrokabarcık hava ayırıcı ile manyetik tortu ayırıcı, otomatik purjör ve pislik tutucunun yerine geçen çözümdür.

Yer ısıtmayı özel yapan üç şart

1. Su hızı çok düşüktür. Yer ısıtma devresinde gidiş 35–45 °C, ΔT genelde 5–7 K’dir. Aynı ısıyı taşımak için radyatörlü sistemden daha fazla debi gerekir ama bu debi onlarca devreye dağılır. Her bir 16×2 mm borudaki hız tipik olarak 0,2–0,5 m/s bandındadır. Bu hız, kabarcığı sürükleyip atmaya yetmez; kabarcık yüksek noktada takılır ve orada kalır.

2. Sıcaklık düşüktür. Suyun içinde çözünebilen gaz miktarı sıcaklıkla azalır (Henry yasası). Kazan veya ısı pompası eşanjöründe su en sıcak noktaya gelir ve çözünmüş hava orada serbest kalır. Düşük sıcaklıkta çalışan yer ısıtmada bu gaz, devrenin soğuk bölgelerinde tekrar çözünmez; kabarcık olarak dolaşmaya devam eder.

3. Boru plastiktir ve oksijen geçirir. PE-X, PE-RT ve PB borular oksijeni difüzyonla geçirir. Bu yüzden yer ısıtmada oksijen bariyerli (EVOH kaplı) boru zorunludur; DIN 4726 bu difüzyonu sınırlandırır. Bariyersiz boru kullanılan bir tesisatta sisteme sürekli oksijen girer, çelik parçalar sürekli paslanır ve devre yıllar içinde manyetitle dolar.

Hava nereden geliyor?

• İlk doldurma suyundan. 10 °C’deki şebeke suyu litre başına yaklaşık 25–30 mL çözünmüş hava taşır. Sistem 45 °C’ye ısındığında bu havanın büyük bölümü serbest kalır.
• Eksik su tamamlamadan. Her tamamlama, sisteme yeni oksijen ve yeni kireç sokar. Sık su eksilen bir sistemde asıl sorun sızıntıdır.
• Difüzyonla. Bariyersiz plastik boru, bazı esnek bağlantılar ve membranı yaşlanmış genleşme tankı.
• Negatif basınçlı noktalardan. Genleşme tankı yanlış boyutlandırılmış veya ön basıncı düşükse pompa emişinde basınç atmosferin altına düşer ve sistem havayı emer. Genleşme tankının doğru seçimi için tank ve boyler seçim rehberine bakın.

Havanın verdiği zarar

Sayısal bir çerçeve vermek gerekirse: devre hacminin yalnızca birkaç yüzdesi kadar serbest hava, o bölümdeki ısı transferini pratik olarak durdurur — çünkü hava, suya kıyasla ısıyı yaklaşık yirmi beş kat daha kötü iletir ve kabarcık, boru cidarı ile su arasına yalıtkan bir tabaka gibi girer.

Tortu nereden geliyor?

• Manyetit (Fe₃O₄). Siyah, mıknatısa yapışan ince toz. Çelik kazan gövdesi, çelik boru ve pompa gövdesinin oksijenle korozyonundan doğar. Yer ısıtmadaki tortunun büyük bölümü budur.
• Kireç (CaCO₃). Sert bölgelerde, özellikle sık su tamamlanan sistemlerde.
• Montaj artığı. Kaynak çapağı, kılıf talaşı, kenevir, teflon parçası, şantiye tozu. Devreye alma öncesi yıkanmayan bir tesisatta bunlar ilk sezonda kollektöre gider.
• Biyofilm ve tortu. Uzun süre durgun kalan ve kimyasal koruması olmayan sistemlerde.

Tortunun yer ısıtmadaki ilk kurbanı kollektör debimetreleri ve ayar vanalarıdır; ikincisi pompa, üçüncüsü ısı eşanjörünün dar kanallarıdır. Bir plakalı eşanjörde akış alanının yarıya inmesi, basınç kaybını kat kat artırır ve doğrudan pompa elektriğine yansır. Kirlenmenin verim üzerindeki etkisi için eşanjörün verimi neden düşer yazısına bakın.

Otomatik purjör neden yetmiyor?

Kollektördeki otomatik purjör yalnızca serbest havayı, yani en yüksek noktada toplanmış hava cebini atar. Devrede dolaşan mikrokabarcıkları ve suda çözünmüş gazı yakalayamaz — çünkü o kabarcıklar hiç yukarı çıkmaz, akışla birlikte sürüklenir.

Mikrokabarcık ayırıcı farklı çalışır: gövde içinde akış yavaşlatılır ve birleştirici (coalescing) dolgu üzerinden geçirilir. Mikroskobik kabarcıklar bu tel ağ yapısı üzerinde birleşip büyür, yüzebilecek boyuta gelince üst hazneye çıkar ve otomatik purjörden atılır. Aynı şekilde klasik pislik tutucu (Y filtre) yalnızca elek gözünden büyük parçacığı tutar; manyetit tozu elekten rahatça geçer. Onu tutan şey, tortu ayırıcının içindeki mıknatıs çubuğudur.

Nereye monte edilir?

Montaj yeri, cihazın işe yarayıp yaramayacağını belirler.

Üç pratik kural: cihaz düşey eksende monte edilir; önünde ve arkasında düzgün akış için birkaç çap boyunda düz boru bırakılır; alt tahliye vanasına erişim serbest olmalıdır — aksi halde hiç boşaltılmaz.

Sistemde ısıl denge kabı varsa sıralama şöyledir: ısı kaynağı → hava ayırıcı → denge kabı → dağıtım pompaları, dönüşte kollektör → tortu ayırıcı → ısı kaynağı. Denge kabının kendisi de bir miktar tortu çöktürür; alt tahliyesi olan bir ısıl denge kabı bu işi destekler. Hava ve tortu separatörleri ürün sayfamızda tip ve ölçü seçenekleri yer alıyor.

Isı pompalı sistemlerde durum daha kritik

Isı pompası, kombiye göre debi ve ΔT sapmasına çok daha az tolerans gösterir. Tortu veya hava nedeniyle debi düştüğünde:

• Kondenser çıkış sıcaklığı hızla yükselir, yüksek basınç anahtarı cihazı durdurur
• Kısa çevrim (short cycling) başlar, kompresör ömrü kısalır
• COP düşer, elektrik faturası artar

Bu yüzden ısı pompalı yer ısıtma tesisatında hava-tortu ayırıcı opsiyon değil, zorunlu ekipmandır; buffer tank ile birlikte düşünülmelidir. Ayrıntı için ısı pompası buffer tank hesabı ve ısı pompası uygulamaları sayfalarına bakın.

Devreye alma: doğru başlangıç

1. Yıkama. Şap dökülmeden önce her devre tek tek basınçlı suyla yıkanır ve montaj artıkları atılır.
2. Basınç testi. Şap altında kalacak borular için test, şap dökümü boyunca basınç altında tutularak yapılır.
3. Doldurma. Sistem alttan yavaş doldurulur; hızlı doldurma hava hapseder. Her devre kollektörden tek tek havalandırılır.
4. Su kalitesi. Doldurma suyunun sertliği ve iletkenliği kontrol edilir. VDI 2035 bu konudaki yaygın referanstır; sert bölgelerde yumuşatılmış veya demineralize su ile doldurma önerilir.
5. İnhibitör. Korozyon önleyici katkı, sistem yıkandıktan sonra ve doğru dozda eklenir. Kirli bir sisteme inhibitör atmak işe yaramaz.
6. İlk sezon takibi. İlk hafta ve ilk ay sonunda tortu ayırıcı boşaltılır. Şantiye artıkları asıl bu iki boşaltmada çıkar.

Bakım takvimi

Manyetik ayırıcıdan çıkan çamurun rengi ve miktarı, sistemin sağlığı hakkında en ucuz teşhistir: her boşaltmada koyu siyah çamur gelmeye devam ediyorsa sisteme hâlâ oksijen giriyor demektir — bariyersiz boru, sızıntı veya yorulmuş genleşme tankı membranı araştırılmalıdır.

İlgili içerikler

• Glikol oranı seçimi ve kapasite kaybı
• Bölge ısıtma abone istasyonu tasarımı
• Hava ve Tortu Separatörleri — ürün sayfası
• Separatörler: tesisatınızdaki görünmez iki düşman
• Merkezi ısıtmada verimi düşüren 10 nokta
• Isıl denge kabı ve buffer tank
• Teknik servis ve bakım

Kaynaklar

• Caleffi — idronics 15, Separation in Hydronic Systems (PDF): caleffi.com
• VDI 2035 Blatt 1 — Isıtma tesisatlarında kireçlenme ve su tarafı korozyonunun önlenmesi: vdi.de
• DIN 4726 — Isıtma tesisatlarında plastik boru sistemleri, oksijen difüzyon sınırları
• TS EN 1264 — Gömülü ısıtma ve soğutma yüzey sistemleri
• TS EN 14336 — Isıtma sistemlerinin montajı ve devreye alınması

Yer ısıtma projenizin devre sayısı, toplam su hacmi ve ısı kaynağı bilgisini gönderin; hava-tortu ayırıcı çapını ve montaj yerini sizin tesisatınıza göre çıkaralım — iletişim · +90 216 620 83 32