DÖRT YOLLU VANALAR ve KULLANIMLARI

4 YOLLU VANA NEDİR

Bu yazımızda, dünyada ve yurdumuzda kullanımı günden güne artan ve tesisatlar da önemli bir işlevi yerine getiren dört yollu vanaların faydalarını, çalışma şekillerini, tesisata bağlantılarını ve seçimlerini açıklayacağız

Termodinamik Kalorifer Tesisatlarında Dört Yollu Vanalar

Isıtma sistemleri için çok yararlı bu eleman, başlangıçta tesisat tatbikatçıları tarafından ek bir külfet gibi karşılanmış, ancak kullanıldıkça tesisatlarındaki pek çok sorunun kalktığını, ısıtma devrelerinin dengeli çalıştığını, önemli ölçüde ısı ekonomisi sağladığını görmüşlerdir. 

Dört Yollu Vanaların Sağladığı Faydalar

1- Dört yollu vanalı sistemlerde kazan suyu sıcaklığı sabit tutulur; tesisata giden suyun sıcaklığı dört yollu vana ile ayarlanır. Kazanın sabit sıcaklıkta çalışması, yanmayı mükemmelleştirir, kazanın verimini arttırır ve ömrünü uzatır.

2-Dört Yollu vana içindeki by-pass devresi vasıtasıyla, kazana dönüş suyu sıcaklığını 50°C’nin altına düşürmez, kazanı alçak sıcaklık korozyonundan korur.

3-Binaların kuzey-güney cephelerinde dengeli ısınma sağlar.

4-Merkezi ısıtmalı birden fazla bloktan oluşan sitelerde, her binanın dengeli ve düzenli ısınmasını temin eder.

5-Boylerden her mevsimde sabit sıcaklıkta su alınır.

6-Radyatörün bulunduğu bölgedeki toz yanmasını önler.

7-Borulardaki ısı kaybını azaltır.

8-Tesisatın sıcaklık ayarı için en basit ve mükemmel çözümdür.

9-Bütün bunların neticesinde, yakıt tüketiminde önemli ölçüde ekonomi sağlar.

Bu faydaların nasıl sağlandığı, dört yollu vanaların çalışma sekli anlatıldıktan sonra sırasıyla açıklanacaktır. Dört yollu vanaların çalışma sekli kazandan gelen sıcak su ile radyatörlerden dönen soğumuş su, dört yollu vanada karışır. Bu karışım suyunun bir kısmı radyatörlere gider, diğer kısmı da kazana geri döner. Dört yollu vananın kolunu çeşitli konumlara getirerek, kazan suyu ile tesisat dönüş suyu değişik oranlarda karıştırılır ve radyatörlere istenen uygun sıcaklıktaki su gönderilir. Dış hava sıcaklığı düştüğünde vana biraz açılarak radyatörlere daha sıcak su (65°C gibi), hava sıcaklığı yükselmeye başlandığında ise, vana biraz kapatılarak daha soğuk su (40°C gibi) gönderilir. Radyatörlere gönderilen suyun sıcaklığını, dış hava sıcaklığına bağlı olarak, dört yollu vananın açıklık konumunu değiştirerek, muhtelif değerlerde gönderebilirsiniz.

Yukarıda saydığımız dört yollu vanaların faydalarını tek tek daha genis olarak açıklayalım:

1-    Kazan suyu sıcaklığının sabit tutulması ile kazan veriminin artması kazan suyu sıcaklığının sabit tutulması için sıvı yakıtlı kazanlarda, kazan termostatı (örneğin 75°C)ye ayarlanır. Kazan daima sabit sıcak olacağından, yanma mahallinde yakıt mükemmele yakın bir yanma ile yanar. Sıcaklığı bir düşürülüp, bir çıkartılan kazanlarda (termostatla kumanda sekli) ise soğuk yanma bölgesinde tam yanmayan yakıtın büyük bir kısmı yararlanılamadan bacadan atılır.

Sabit sıcaklıkta çalışan kazanlarda, kazan devamlı aynı sıcaklıkta tutulduğundan, kazan malzemesi aynı şartlarda çalışma nedeniyle uzun ömürlü olacaktır. Kazan sıcaklığını (termostatla) değiştirme ile yapılan ayarlamalarda ise kazan ısınıp, soğuyacağından, kazanın malzemesi kısa zamanda yorulur ve kazanın ömrü kısalır.

2-    Kazanın korozyondan korunması: Dört yollu vananın bir diğer işlevi de, vana açıklık konumu ne olursa olsun, kazandan çıkan suyun bir kısmını kazan dönüsüne göndererek (by-pass), kazana dönüş suyu sıcaklığını 50°C’nin altına düşürmemesidir. Bu sıcaklık 50°C’nin altına düştüğünde yakıt içerisindeki (S02) ve (S03) gazları su bu harı ile birleşerek (H2S03) ve (H2S04) asitlerini meydana getirir. Bu asitler kazan malzemesinin kısa zamanda aşınıp, delinmesine neden olurlar.

Kazan yüzey sıcaklığı 50°C’nin altına düştüğünde korozyon eğrisi birdenbire yükselmektedir. Diyagramda, korozyonun en az olduğu sıcaklık aralığı (50-90°C) dir.

3-    Kuzey-Güney cephelerinin dengeli ısınması binaların kuzey ve güney cepheleri, birbirlerinden farklı dış hava koşulları etkisinde olduğundan, çoğunlukla güneyde oturanlar fazla ısınmaktan, kuzeydekiler ise ısınamamaktan yakınırlar.

Sonuçta, proje yapılırken ne denli titiz davranılırsa davranılsın, uygulamada çıkacak değişiklikler nedeniyle doğacak ısınma dengesizlikleri dört yollu vanalar ile giderilebilir.

4-    Merkezi ısıtmada birden fazla blokun ısıtılması: Merkezi kazan dairesinde, kazanların sıcak su çıkışları, çıkış kolektöründe toplanır. Bu kolektöre dört yollu vana bağlanır. Dört yollu vanadan sonra bütün blokları dolasan bir ring devresi meydana getirilir. Ring devresinden her binanın girişine üç yollu vana koyulur. Kazanların kolektöründen gelen sıcak su, ring devresinden dönen soğumuş su ile karışarak tekrar ring devresine gönderilir. Dört yollu vana dış hava sıcaklığına bağlı olarak açılıp, kısılarak ring devresine, dış hava şartlarına uygun sıcaklıkta su sevk edilmiş olur. Binaların altında bulunan üç yollu vanalar da, binaların ısınma özelliklerine göre açılıp, kısılarak her bloğun dengeli ısınması sağlanır.

Dört yollu vananın çalışması otomatik kontrol sistemine bağlandığında, ring devresi vasıtasıyla binaların otomatik olarak ısınması mümkündür. Bu tesisat seklinde, ring devresi için ayrı bir pompa, binalar için de ayrı birer pompanın konması gereklidir. Binalardan dönen soğumuş su ise, birer enjektör ile ring devresine gönderilir.

Bu sistemin yararı, tüm siteyi tek bir devreden ısıtıp, sıcaklık ayarlama zorluğunu ortadan kaldırması yanında, uzun mesafeli borularda kazan suyu sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta su gönderilmesi zorunluluğunu ortadan kaldırmasıdır. Zira dört yollu vana devrenin gereksinimine uygun sıcaklıktaki suyu ring devresine göndereceğinden, borularda ısı kaybı önemli ölçüde azalacaktır.

Boylerli Sistemlerde Dört Yollu Vanalar:

 Kalorifer tesisatını iki ana devreye ayırır.

I-Kazan devresi, kazandan çıkıp dört yollu vanadan geçerek tekrar kazana dönen devredir.

II-Tesisat devresi, dört yollu vanadan başlayarak, radyatörlerden geçip, tekrar dört yollu vanaya dönen devredir. Kazan devresi sıcaklığı 75°C’dedir. Tesisat devresi ise dört yollu vananın dış hava sıcaklığına bağlı olarak açıklık konumuna uygun (örneğin 40°C)dedir. Boyler, direkt kazan devresinden beslenir. Bu devre, radyatör devresi hangi sıcaklıkta olursa olsun 75°C’dir. Boylerin her mevsimde iyi ısınmasını temin eden bu çözüm, dört yollu vanaların ana fonksiyonlarından biridir. Boyler için ayrı pompa bulunmadığı hallerde, boyler dönüşüne enjektör konması gereklidir. Enjektör, kalorifer pompasının basmış olduğu suyun kazana dönüş hızını arttırarak, boyler dönüşünü emecek ve boyler devresinin de iyi ısınmasını temin edecektir.

Toz yanmasının önlenmesi .Bilindiği gibi kalorifer projeleri mevsimin en düşük sıcaklık ortalaması göz önüne alınarak yapılır. Kıs mevsiminin pek az kısmında meydana gelen bu düşük dış hava sıcaklığına göre tesisatı tüm kıs boyunca çalıştırmak doğru olmaz.

Dört yollu vanası bulunmayan tesisatlar da, kazanlardaki sıcak su direkt olarak radyatörlere gönderilir. Bu genellikle 60°C’ye kadar ısıtılmasında başladığından, radyatörlerin bulunduğu duvarlar ve perdeler kısa zamanda kirlenir. Ayrıca ısıtılan bölgede bu yanmanın neden olduğu ve kalorifer kokusu denen ağır bir koku meydana gelir. Dört yollu vanalar, tesisatın gereksinimine uygun sıcaklıktaki suyu radyatörlere gönderdiklerinden ve bu da genellikle kazan suyu sıcaklığında olmadığından, radyatörlerin üzerindeki tozların yanması bahis konusu olmayacaktır.

Çünkü dört yollu vanalı sistemlerde, radyatörlere ısı enerjisi kesintisiz olarak gönderilir ve termostat set değerine göre on/off çalışan sistemde olduğu gibi, kazan suyu sıcaklığındaki suyu radyatörlere gönderme gereği kalmaz.

Borulardaki ısı kaybının azaltılması: Yukarıda, radyatörlerin ısıtılması için anlatılanlar, burada da geçerlidir. Kazan dairelerinden sonraki soğuk mahallerden geçen boruların içindeki suyun sıcaklığı ile bu mahallerin sıcaklıkları arasındaki fark ne kadar fazla ise borulardaki ısı kaybı da o kadar artacaktır. Hele uzun ve kalın boru çaplı hatlar da bu kayıp daha da fazla olacaktır.

Dört yollu vanalı sistemlerde ise, kazanın yüksek sıcaklığına rağmen dört yollu vanadan sonra su sıcaklığı sistemin gerçek gereksinimi olan dereceye düşürüldüğünden, boruların geçtiği ortam sıcaklığı ile boruların içerisinden geçen suyun sıcaklığı arasındaki fark ve neticede borulardaki ısı kaybı da azalır. Bu şekilde ısı enerjisinde önemli bir ekonomi sağlandığı tespit edilmiştir.

Tesisata otomatik kontrol cihazlarının bağlanması:

Dört yollu vanalarla tesisatın dış hava şartlarına uyumu çok kolayca sağlanır. Kazan sabit sıcaklıkta tutulur, radyatörlerin devresi ise dış hava sıcaklıklarına uygun olarak dört yollu vana açılıp, kapatılarak ayarlanır. Bu gayet kolay ve basit bir işlemdir. Kazan dairesine çeşitli dış hava sıcaklıklarında vananın hangi konum da olacağını belirten bir tablo konur. Kazanı çalıştıran, dış hava şartlarına göre vanayı uygun konuma getirerek tesisatın ısı ayarını yapmış olur. Bunu hava değişimlerine uygun olarak günde birkaç defa yinelemesi gerekir. Dört yollu vana üzerine motor monte edilerek vananın açılıp kapatılması otomatik olarak yapılabilir. Tesisat yapılırken dört yollu vanayı tesisata monte etmek en doğrusudur. Zira tesisata daha sonra otomatik kontrol cihazlarının monte edilmesi istendiğinde, tesisatı kesmek, yeniden boru isçiliği yapmak pahalı olacaktır. Hâlbuki tesisatta önceden dört yollu vana bulunuyorsa, motor takmak ve otomatik kontrol cihazlarını monte etmek sadece elektrik isçiliğini gerektirir. Bu hem ucuz, hem de kıs ortasında bile yapılabilecek kolay bir çözümdür.

 Dört Yollu Vanaların Tesisata Bağlantı Şekilleri

Dört yollu vanalar, tesisatın durumuna göre kazanın soluna veya sağına bağlanabilir. Burada dikkat edilecek hususlar;

1 -    Vananın etiketindeki (0) daima kazan tarafına bakmalıdır. Bu dört yollu vananın etiketini çevirmekle mümkün olur.

2 -    Vananın içindeki diskin konumunu da buna göre değiştirmek gerekmektedir. Bunun için, vana kolu çıkartılır, vana diskinin milinin ucu hem kırmızıya boyanmıştır, hem de eğelenerek kırılmıştır. Vananın yarı açık konumunda kırmızı köşe kazan tarafına bakmalıdır.

İmalattan normal olarak vanalar kazanın sağ tarafına monte edilecek şekilde çıkar. Yukarıda izah edilen işlem, vananın kazanın sol tarafına monte edilmesi hali içindir. Ring devresi üzerine birden fazla dört yollu vana monte edilmesi gerektiğinde, resimde görüldüğü gibi dört yollu vanalar eğik olarak dizilebilir. Bu suretle boru bağlantıları kolay yapılabildiği gibi, yerden de kazanılmış olur. Dört yollu vanalar sekiz şekilde tesisata bağlanabilir.

Burada kaide, vanaya su girişlerinin karşılıklı, çıkışlarının karşılıklı flençlerden yapılmasıdır.

Montajda Dikkat Edilecek Hususlar

-Dört yollu vananın mili yere paralel olmalıdır.

-Vananın ön tarafında, ayar sonrası bakımlar ve motor bağlantısı olasılığı için yeterli yer bırakılmalıdır.

-Monte edildikten sonra boruların kasılmaması için borular saloma ile ısıtılmalıdır.

Tesisatta Pompanın Yeri

Pompa tesisat gidişinde veya dönüşünde olabilir. Sadece, yukarıda açıklanan tesisat devresi üzerinde bulunmalıdır. Tesisatın pompa basıncı altında kalması ve ileride otomatik kontrol cihazı monte edildiğinde tesisata gidiş suyu hissedicisine iyi karışım suyu gelebilmesi için pompanın tesisatın gidiş devresi üzerine konması doğru olur.

www.bilkargroup.com

www.bilkarsogutma.com.tr

info@bilkargroup.com

+90 212 343 50 40

+90 553 343 50 40