BİLGİ BANKASI

RADYANT ISITMA TARİHİ

Radyant Isıtma Tarihi

1800 yılında Sir William Herschell adlı bir İngiliz astronomu enfraruj ışınların ısıtıcı etkisi olduğunu bulmuştur. Bir prizma yardımıyla yayılan güneş ışığının ısısını ölçmek için kullandığı termometrenin üzerinde, mavi ışığın en az miktarda ısı artışına neden olduğunu ancak rengin kırmızı spektruma dönüşürken sıcaklığın da arttığını bulmuştur. William Herschell'in bulduğu ve termometre üzerinde daha yüksek bir sıcaklığa ulaşmasını sağlayan spektrum gerçekten de kırmızı spektrumun ötesiydi. O enfraruj (kızılötesi) spektrumdu.

Radyant Isıtıcı

1950'li yıllarda Amerikalı araştırmacılar Roberts ve Gordon, güneşin direkt ışınlarına benzeyen gaz yakmalı infraruj radyant tüp ısıtmanın kavramlarının anlaşılmasına ve gelişimine öncülük ettiler. İnfraruj ilkeli ısıtıcıların hatırı sayılır derecede yakıt ekonomisi sağladığı görüldü. A.B.D.'de 1950'li yıllardan beri radyant sistemler kullanılmaya başlanmış olup, sürekli gelişmeler kaydedilmiştir. Özellikle A.B.D.'nin soğuk olan kuzey bölgelerinde ve Kanada'da radyant sistemlerin kullanımı yaygınlaşmıştır. 1970'li yıllardan itibaren Avrupa'da doğalgazın yaygınlaşması ile Batı Avrupa'da radyant sistemler kullanılmaya başlanmıştır. Bazı bölgelerde L.P.G. yakıt ile çalışan sistemlerin kullanılması radyant sistemlerin tanıtımına öncülük etmiş ve bu sistemler daha sonra doğalgaza dönüşmüş veya dönüştürülmektedir.


[Eski Tip Roberts Gordon Cihazı]

Ülkemizde 1980'li yılların sonlarında doğalgazın kullanılmaya başlanması ile gaz yakmalı radyant cihazlar güncellik kazanmıştır. Isıtma sistemi olarak çok tanınmamasına rağmen radyant ısıtma yapan şirketlerin referansları göz önüne alındığında konvansiyonel sistemle ısıtılması güç olan yüksek, izolasyonu zayıf ve büyük alanlarda başarıyla radyant ısıtma uygulandığı görülmektedir.

RADYANT ISITMA TEKNİĞİ

Kızılötesi radyant ısı enerjisi yukarıdan aşağı doğru, mahali işgal eden cisimlere (insan, eşya vb.) ve döşemeye yönlendirilmektedir. Tavanı veya içinden geçtiği havayı ısıtmaksızın cisimleri ya da insanları ısıtır. Havanın ısınması daha sonra kızılötesi ışınlarla ısınan cisimlerden taşınım ile ısı transferi sonucunda meydana gelir. Gaz yakmalı, kızılötesi radyant ısıtma sistemleri günümüzde kullanılan ısıtma sistemlerinin en konforlu ve en ekonomik olanlarından bir tanesidir.

Isıl ışınım, maddenin sahip olduğu ısı enerjisini elektro-magnetik dalgalarla, sıcaklığı nedeniyle yaymasıdır. Tüm maddeler sıcaklıklarına bağlı olmak üzere ışınım ile ısı yayarlar. Ancak ısıtma amaçlı ışınım uygulamalarında, ısıtmayı sağlayacak yüzeyin sıcaklığının 200-1000°C arasında olması beklenir. Işınım ile ısı geçişinde ışınlar dalga mekaniği kuramlarına göre enerjiyi iletmektedir. Sonuçta enerji bir ışın demeti ile yayılmaktadır. Işınlar gaz ortamda hareket edebildikleri gibi boşlukta da yol alabilirler. Taşınımda akışkan bir ortamın bulunması zorunludur. Oysa ışınım ile ısı transferinde boşluk, geçişi tam tersine iyileştirmektedir. Buna en canlı örnek olarak dünyadan yaklaşık 150 milyon km. uzaktaki güneşin dünyayı ısıtması gösterilebilir. Dolayısıyla ışınım, dünyadaki canlı hayatın oluşmasını ve bugünkü hale gelmesini sağlamıştır. Diğer hiçbir ısı geçişi yöntemi ile izah edilemeyecek bu örnek, ışınım için ışın teorisini ve dalga teorisini pekiştirmektedir.

Radyant sistemlerde prensip, yayıcılığı yüksek bir yüzeyin bir şekilde ısıtılıp bu yüzeyin ışımayı sağlaması ya da alevin ışınımından doğrudan faydalanmak için çıplak alevin kendisinin ışınım için kullanılmasıdır. Elektro-magnetik dalgalar (ışın) cisimlerin yüzeylerine çarptığında yüzeydeki molekülleri harekete geçirir ve sürtünmeden dolayı moleküllerin ısı üretmesi ile cisimler ısınır. Bir radyant ısıtma uygulamasını değerlendirmek için değişik malzeme özellikleri ve işletme kriterleri kullanılabilir.


RADYANT ISITICI TİPLERİ;

Radyant ısıtma cihazları yüzey sıcaklığına bağlı olarak başlıca iki gruba ayrılır:


I) Yüksek/Orta Yoğunluklu Cihazlar (Yüzey Sıcaklığı 815°C ve üzerinde olan cihazlar)

Yüksek yoğunluklu cihazlar da kendi aralarında iki gruba ayrılabilir. Birinci gruptaki cihazlarda, içinde ısıtma sağlanan bir hacim sözkonusudur. Bu hacmin dış yüzey sıcaklığı 1000°C civarındadır. Isıtma için kullanılan elektrikli cihazların bir çoğu da birinci gruba giren yüksek yoğunluklu radyant sistemlerdir. Bunlara örnek olarak Quartz ısıtma sistemi gösterilebilir. Bu sistemde quartz ampul vasıtasıyla veya bir boru içinden geçen direncin elektrik ile ısınması ve sonuçta sarı-beyaz bir renk almasıyla ışınım yapması sağlanır.

Elektrikli radyant ısıtıcıların ülkemizde en büyük sakıncası elektrik enerji maliyetinin yüksek olmasıdır. İkinci gruptaki yüksek yoğunluklu cihazlarda ise ışınımı, alevin kendisi sağlar. Seramik esaslı, delikli bir panelin ön yüzünde yanma sağlanır. Bu durumda da yüzey sıcaklığı 1000°C civarındadır. Çıplak alevli olanların kullanıldığı hacimlerin iyi havalandırılması gerekmektedir. Yüksek yoğunluklu cihazlar özellikle geniş bir mekanda spot (noktasal) veya lokal ısıtma yapmak için uygundurlar.


II) Düşük Yoğunluklu Cihazlar (Yüzey Sıcaklığı 260°C - 815°C arasında olan cihazlar)

Isıtma tekniğinde radyant ısıtma dendiğinde ilk olarak akla gelmesi gereken cihazlar düşük yoğunluklu cihazlardır. Çünkü uygulamada çok daha fazla tercih edilmektedirler. Düşük yoğunluklu gaz yakıcılı cihazlarda, dış yüzey yayıcılığı yükseltilmiş bir boru söz konusudur. Genellikle bu boruların başında bir brülör ve sonunda bir fan (vakum pompası) vardır. Bu brülör ile gaz yakıt yakılır ve sistemin sonundaki fan ile yanmış gazlar çekilir ve dolaşım nedeniyle boru yüzeyi ısıtılarak ışınım yapması sağlanır.

Radyant tüp, gaz yakıtın yanmasıyla açığa çıkan enerjinin kullanılabilir kısmı ile ısıtılır. Yayıcılık olarak bilinen tüpün bir malzeme özelliği, radyant enerji olarak tüpü terkeden enerji miktarının belirlenmesini sağlar. Tüpün ısı enerjisi aşağıdaki mekanizmalardan biri ile dağıtılır:

1. Enerjinin bir kısmı doğrudan radyant enerji olarak ısıtılacak ortama gönderilir.

2. Bir kısım ışınım enerjisi reflektöre gönderilir ve reflektör vasıtasıyla ısıtılacak ortama doğru yönlendirilir.

3. Enerjinin bir kısmı ise taşınım yoluyla tüpten ortama geçer.

4. Bir kısım enerji reflektörden yansıyıp tekrar tüpe gelir.



Klasik Sistem - Radyant Sistem Karşılaştırması
KONVANSİYONEL SİSTEMLER RADYANT SİSTEMLER
Isıtma, taşıma yoluyla gerçekleşmektedir. Merkezi bir kaynak (kazan brülör vs.) vasıtasıyla elde edilen sıcak hava, buhar ya da sıcak su ; sirkülasyon pompaları, fanlar, borular/ kanallar vasıtasıyla esas olarak ısıtılacak mekana taşınır ve apareyler, konvektörler veya menfezler aracılığıyla içeriye sıcak hava olarak basılır. Amaç; önce mekanın havasını ısıtmaktır. İkincil olarak da insanlar, makinalar vs. ısınır. Ancak ısınan hava tabiatıyla yükseldiğinden özellikle yüksek yapılarda, izolasyonun kötü olduğu binalarda ya da hava değişiminin fazla olduğu işletmelerde bu tür bir sistemle ısıtma çok geç ve zor gerçekleşir. Sonuç olarak çok fazla enerji harcayan (yakıt giderleri yüksek) ve yeterli konforu sağlayamayan bir sistemle ısıtma yapılmaya çalışılır. Isıtma, ışınım yoluyla gerçekleşmektedir. Sistem ısıtılacak mekandadır ve tavana asılıdır. Brülör vasıtasıyla yakılan gaz radyant boruların içerisinde dolaştırılır ve ısıtılan borunun üzerinden yayılan enerji yansıtıcılarla aşağılara yönlendirilerek (güneşin bizleri ısıttığı gibi...) ısıtma yapılır. Hiçbir taşınan kışkan(sıcak su, buhar, sıcak hava vs.) ve transfer elemanı (pompa, boru, vana, kollektör, aparey, kanal vs.) yoktur. Yani transfer kaybı % 0'dır. Amaç; önce cisimleri ve insanları ısıtmaktır. Isıtma da öncelikle zeminden başlar ve çok kısa sürede hissedilir. özellikle yüksek yapılarda, izolasyonun kötü olduğu binalarda ya da hava değişiminin fazla olduğu işletmelerde en ideal ısıtma sistemidir. Sonuçta yakıt giderleri düşük ve yüksek konfor sağlayan bir sistemle ısıtma yapılır.
Isı üretimi için mutlaka bir kazan dairesine ya da ısı santraline ihtiyaç vardır. Isı üretimi ısıtılacak mekanda, tavanda gerçekleştiğinden ilave bölüme ihtiyaç yoktur.
Homojen ısıtma yapmak güçtür. Tavan ile taban arasındaki sıcaklık farkları çok yüksektir. (12°C ile 20°C) Isıtma homojendir. Tavan ile taban arasındaki sıcaklık farkları düşüktür. (4°C ile 8°C)
Isı iletimi fanlarla sağlandığından hava hareketi söz konusudur. Bu hava hareketi sistem rejime girene kadar soğuk olarak hissedilir ve çalışanları hastalanmasına ya da hastalıkların taşınmasına sebep olur. Ayrıca ortamdaki tozu hareketlendirir ve ürünlerin, makinaların üzerine yapıştırır. Isı iletimi ışınımla sağlandığından hava hareketi yoktur ve ortamda hava hareketi olmadığından tozlar hareketlenmez ve ürünlerin, makinaların üzerine yapışmaz. Ayrıca hastalıkların taşınması riski minimumdur. Bu sebepten olan hastalanmalar radyanlarla ısınan mekanlarda görünmez.
Sistemin rejime girme süresi 1-2 saattir. Bu yüzden işyeri mesaiye başlamadan birkaç saat önce sistem işletmeye alınmalıdır. Sistemin rejime girme süresi 15-30 dakikadır. Bu yüzden işyeri mesaiye başlamadan birkaç dakika önce sistem işletmeye alınabilir.
Sistemin kurulması için gerekli ilk yatırım maliyeti yüksektir ve tesisin kurulum süresi uzundur. Sistemin kurulması için gerekli ilk yatırım maliyeti düşüktür ve tesisin kurulum süresi çok kısadır.
İşletme, bakım, yedek parça giderleri yüksektir. Ayrıca kazan dairesindeki birçok parçadan yalnızca birinin arıza yapması durumunda bile tüm sistem devre dışı kalabilir ve arıza giderilene kadar tesis ısıtılamaz. İşletme, bakım, yedek parça giderleri çok düşüktür. Ayrıca cihazlardan birinin arıza yapması durumunda bile arızalı cihaz haricindeki diğer tüm sistem çalışmaya devam eder ve ısıtmada pek sorun yaşanmaz.

Radyant Uygulama Alanları
  • Cafe
  • Restaurant
  • Oteller
  • Çardaklar
TEMEL BİLGİLER
  • Yüksek verim
  • İdeal lokal ısıtma
  • Doğalgaz veya LPG kullanımı
  • Sessiz çalışma
  • Kompaktır, sadece ısıya ihtiyaç duyduğunuz yerlere monte edilebilir.
  • Kolay montaj yapılabilecek şekilde tasarlanmıştır.
  • Değişik gaz kullanımları için farklı kapasitede cihazlar mevcuttur.