Doğalgaz bacası

Doğalgaz Bacası

Öğr. Gör. Ismail ÇAĞIRAN - Selçuk Üniversitesi Kadınhanı MYO
Öğr. Gör. S.Orkun DEMIRPOLAT -Selçuk Üniversitesi Kadınhanı MYO

GIRIŞ:

Ülkemiz gündemine çağdaş enerji olarak giren doğalgaz bacasının konutlarda ve sanayide kullanılmaya başlamasıyla birlikte bir çok teknik sorunun ortaya çıktığı gözlenmiştir.doğalgaz kullanılmaya başlanan binalarda yaşanan sorunların en önemlisi bacasılarda karşılaşılan isimlerdir.bu nedenle doğalgaz bacası sistemleri standartlara uygun planlanmalı ve monte edilmelidir. Ayrıca statik güvenlik, yangın güvenliği, ve akım tekniği ölçümlerinin yanı sıra çıkan gazlar nedeniyle oluşan ısı ve nem zorlanmalarının yapı fiziği kurallarına uygunluğu da göz önünde bulundurulmalıdır.

YANMA 
1 Birim gazın yanması için 2 birim oksijene ,Dolayısıyla10 birim havaya ihtiyaç vardır.

Kötü Yanmanın Sonuçları 

*Kötü Isınma
*Enerji Kaybı
*Zehirlenme Tehlikesi
*Hava Kirliliği
*Yangın Tehlikesi
*Kül
*Kurum
*Kötü koku

Yanma Ürünleri

Her zaman su ve karbondioksit ortaya çıkar.

Düşük Sıcaklıkta yanma Yüksek Sıcaklıkta 

yanma 

Yetersiz Yanma Havası Karbon hidrojeni Karbonmonoksit
Kurum
Karbonmonoksit 

Yeterli Yanma Havası Karbon hidrojeni
Karbonmonoksit

BACASI TASARIMININ ÖNEMI

Isı sistemlerinde yakıtın yanması sonucu açığa çıkan egzoz gazının ortamdan uzaklaştırılması için bir bacasıya ihtiyacımız vardır. Bacası, bu görevini yaparken de yanmanın sağlanabilmesi için gerekli vakumu da oluşturur. Aynı zamanda bacası gazı içerisinde bulunan zehirli bileşenlerin insanlara olan etkisini azaltabilmek için gazın yüksekte havaya bırakılmasını sağlar. 

Bacasılar, beton, tuğla, çelik veya plastik yapılabilir. Bazen kendi kendini taşıyabilen, yere monte edilebilen, bazen de çelik konstrüksiyona veya yanda bulunan mevcut yapıya dayandırılarak kurulan, veya gerdirme halatları vasıtasıyla dik durması sağlanılan bacasılar olabilir. 

Bacasının dizaynını yapabilmek çok ciddi çalışma gerektirdiği gibi aynı zamanda diğer mühendislik bilimlerinden de bilgi birikimi gerektirir (Yanma, metalurji, diğer malzeme, makine, özel ve yapı mühendisliği). Bacasının dizaynını yapacak olan kişi hem mühendis olmalı hem de bacası dizaynında uzman olmalıdır.

GENEL HATLARIYLA BACASILAR:

Bacasının Fonksiyonu:

Dumanların ateşlikten atmosfere iletilmesini sağlamak.
Güvenli yanmanın devamı için hava (oksijen) iletimi.
Çevreye zarar vermeden atık gazların ulaştırılması.

Bacasıda Doğal Çekiş 

Bacasıdaki doğal çekiş gücü, bacası içinde bulunan gaz ile atmosferdeki hava arasındaki yoğunluk farkından kaynaklanmaktadır. Basit olarak aşağıdaki şekilde ifade edebiliriz;

Çekiş = Duman Akışı - Kayıp

Duman bilindiği üzere havadan daha hafiftir. Bu hafifliği de aşağıdaki sebeplere bağlayabiliriz.

1. Hava ve duman ısındıkları zaman genişlerler ve daha hafif hale gelirler.
2. Duman havadan daha sıcak olduğu için daha hafiftir.
3. Duman aynı bir uçan balonun ısınınca yükseldiği gibi yükselmektedir.

Dumanın akışını sağlayan güç(dumanın yükselişini sağlayan etken) içinde şu bilgileri verebiliriz.

Yükselme az bir güçle çalışmaktadır. 
Yükselmeyi, duman ile atmosferdeki sıcaklık farkı belirler.
Bu sıcaklık farkı genellikle sabit değildir. 
10 m’lik bir bacasıda 50 Pa’lık bir yükselme olur.

Dış Hava Sıcaklığı Yıllık Değişim


Barometrik Değer

Barometrik Değer;atık gazın yükselmesini azaltarak veya düşürerek etki etmektedir. Artma atık gazın yükselmesini arttırmakta, düşmesi ise yükselmeyi düşürmektedir.
Atmosfer basıncının 1040 mBar’ a çıkması duman akışını %3 artırmaktadır.
Atmosfer basıncının 960 mBar’ a düşmesi duman akışını %5 düşürmektedir.
Jeodezik Yükseklik

Jeodezik yüksekliğin artmasıyla hava ve duman inceldiğinden bacası çekişi de düşmektedir.

Hava ve duman inceldikçe yoğunluk farkı azalır ve buna bağlı olarak da atık gazın yükselmesi azalmaktadır. 

Duman Akışı ve Jeodezik Yükseklik ilişkisi 

Bacasıda duman akışını güçleştiren etkiler

Basınç Kaybı

Borular, Dirsekler, Sapmalar, Çap Değişikliği.

Sıcaklık Kaybı

Olmayan ya da kötü yalıtımdan kaynaklanan soğumalar.

Soğuk havanın bacasıya sızmasından kaynaklanan soğumalar.

Yalıtım Sınıfına Göre Bacasıdaki Sıcaklık Kaybı

Bacasıdaki sıcaklık kaybı yalıtım sınıfıyla ilgilidir. Aynı kesitte 160oC
atıkgaz giriş sıcaklığında;

Tuğla örgü bacası/Yapma bacası………………… Sıcaklık kaybı 12 - 18°C/m

(ISOKERN)Yalıtımlı iç bacası / (ANKI) yapma bacası Sıcaklık kaybı 6 - 12°C/m

Çelik bacası 40 mm yalıtımlı…………… Sıcaklık kaybı 2 - 4°C/m

Bacası çekişine Rüzgarın Etkisi

*Rüzgar Etkilerini Değiştiren Engeller : Yapılar, ağaçlar, bölgeler (tepeler, dağlar).
*Rüzgar Etkisinin Bağlı Olduğu Faktörler: Rüzgar hızı, Rüzgar yönü
*Rüzgar dumanın akışını artırdığı gibi düşürebilir ama;
bacası çekişini +30 Pa ile -70 Pa arasında etkileyebilir!
Rüzgar Binanın Çevresinde şekilde görüldüğü gibi Basınç Bölgeleri Oluşturur.

 

BACASININ PLANLANMASI





Çatı eğiminin 20º ve daha fazla olması durumlarında, bacasının çatı üzerinde kalan kısmının yükseklik değeri






 

Çatı eğiminin 20º’ den daha az olması durumlarında, bacasının çatı üzerinde kalan kısımının yükseklik değeri
 

Düz bir çatıda, çatı üzerinde kalan bacası yüksekliği en az 100 cm olmalıdır.
Çatı üzerindeki yükseklikler, bacasının çatı üzerinde kalan kısmının yüksekliğini etkiler.







Bacası, balkon ve pencerelere yakın olmamalıdır.
Teraslı yapılarda bacası, binanın en yüksek kısmının olduğu yerden çıkmalıdır.

Çatı malzemesi yanabilir maddelerden yapılmışsa, çatı üzerinde kalan bacası yüksekliği en az 80 cm olmalıdır. (Ahşap çatılar, shingle, vs.) veya, çatı yanmaz bir malzeme ile izole edilmelidir.


BACASI PROBLEMLERININ NEDENLERI

1)Bacası ve ısı üreteci çıkışındaki düşük bacası gazı sıcaklıkları, ısı üreteci verimleri mümkün olduğunca yüksek olmalıdır.

2)Bacası gazı sıcaklığındaki 20ºC bir azalma ısı üreteci verimini yaklaşık % 1 artırır.

3)Sıvı ve gaz yakıt yakılan ısı üreteçlerinin atık gazındaki yüksek su buharı miktarından dolayı bacasılarda yoğuşma ve asit oluşumu tehlikesi daha fazladır 

4)Yığma bacasıların yapı malzemesinin fazla olan kitlesi bacası gazından daha çok ısı absorbe eder, bacası gazının soğumasına ve bacası çekişinin azalmasına sebep olur .

5)Yetersiz Isı Yalıtımı 

6)Bacası gazının çok çabuk soğumasına ve sıcaklığının düşmesine bacası çekişinin azalmasına sebep olur 

7)Çok büyük bacası kesitleri


BACASI PROBLEMLERININ ÇÖZÜMLERI

1-Bacası ve ısı kaynağı uyumu:

Bacası ve ısı kaynağı(kazan)birbirine uyumlu değilse ortaya çıkar.Yapılacak ilk çözüm, daha yüksek bacası veya yeni bacasının yapılmasıdır.Alternatif çözüm ise Bacası Fanı kullanmaktır. 

2-Yoğuşma:

Atık gaz sıcaklığı yoğuşma sıcaklığının altına düştüğünde, atık gazın içinde bulunan su miktarı yoğuşarak kondenzasyonu meydana getirmektedir.
Yoğuşma tipik olarak kötü yalıtılmış bacasılarda ya da yanlış ısıtma sistemlerinde görülmektedir. Yoğuşma problemi tipik olarak eski bacasılarda ortaya çıkmaktadır.
Yoğuşmaya mukavemetli bir bacası yapılması, bacasının yalıtılması, bacasıdaki açıklığın düşürülmesi (çap küçülmesi), bacasının sekonder klape ile tali havalandırılması, bacasının havalandırılarak kurutulması (Motorlu sekonder klape) ile bu sorunu giderebiliriz.

3-Soğuk vurgunu(don):

Atık gaz hızının düşük olduğu büyük bacasılarda ortaya çıkmaktadır. 
Soğuk hava bacası ağzından aşağı doğru inerek bacası fonksiyonunu (duman akışını) bozar.
Çözümü, bacası ölçülerinin uygun hale getirilmesi veya bir bacası fanının kullanılmasıdır.

BACASILARDAKI HASARLAR

Tasarımı, yapımı yetersiz bacasılarda yoğuşma (bazen aşırı yoğuşma), donma ve buhar difüzyonu nedeniyle meydana gelirler. Yoğuşma suyunun asit özelliğinde (PH=2,5-3) olması, bacası malzemesinin tahribatına , çökmesine, yıkılmasına ve bacasının tıkanmasına neden olur. Tehlike yaratarak can kayıplarına kadar zarar verebilir. Pratikte yetersiz bacasılar arka sayfada ki resimlerde görülmektedir.

yanlış bacası çapı seçimi etkili olmuştur . Zamanla deforme olmuş bir bacası malzemesi. Yüksek sıcaklıklara karşı dayanımı düşük olduğundan ve asit ve nemden de etkilendiği için tamamen deforme olmuş.

Ülkemizde her yıl bacası problemlerinden dolayı bir çok insan hayatını kaybetmektedir.

Bacası mimaride yapının belirleyici öğelerinden biridir. Bu yüzden mimari tasarım aşamasında mutlaka önem verilmelidir.Sağlıklı bir yaşam için bacası konusunda duyarlı olunmalıdır. Modern bir bacası, farklı talepleri karşılayabilmelidir. Estetik, konfor ve güveni bir arada sunabilen üniversal bir bacası sistemi tercih edilmelidir.Bacası, çok hassas bir konudur. Bu alanda çalışmak uzmanlık ve tecrübe ister.




Kaynaklar:

1. ULUDAĞ, E.,Doğalgazda Bacasılar Ve Ankara’daki Bacası Hatalarından Dolayı Ölümler, 1. Ulusal Konya Doğalgaz Sempozyumu ve Sergisi Bildiriler Kitabı, 2005, Konya.

2. GÖK, E.,Bacası Sistemleri , 1. Ulusal Konya Doğalgaz Sempozyumu ve Sergisi Bildiriler Kitabı, 2005, Konya.