Sıcak Su İhtiyacının Tespiti

Bir otel/motelin sıcak su talebi misafirlerin tesisi hangi amaçla kullandığına ve otel misafir odası, yemek servisi ve bulaşık servisinin sıcak su talebine bağlıdır. Ayrıca ara sıra, dâhil edilmiş bir sağlık kulübüne de bağlı olabilir. Bu değişkenler aşağıda ele alınmıştır. Bu değişkenleri, mühendislik prensipleri dâhilinde otel veya motel sahibi/işletmecisine uygun soruları sorarak tayin etmek tasarımcının sorumluluğundadır.

OTEL VE MOTELLERİN SINIFLANDIRILMASI

Bir otel veya motel onun yapısına, konumuna ve sahiplerinin amaçlarına göre sınıflandırılır. Tasarımcı, uygun sınıflandırmayı belirleyebilmesi için gerekli araştırmayı yapmalıdır.

Aşağıdaki sınıflandırmalar açıklama ve referans oluşturması için verilmiştir.

Toplantı otelleri veya motelleri

Bu tür tesisler, kısa zamanda yüksek duş talebini gerektiren ortak programlı olan büyük grupları karşılamak için yeterli sayıda otel misafir odalarına, toplantı odalarına, balo salonuna, yemek servisine vs.’ye sahiptir.

Bu sınıflandırma böyle bir tesise yakın herhangi bir otel veya motel için de geçerlidir. Böyle durumlarda, otel veya motel sahiplerine kullanma suyu ısıtma sistemlerinin toplantı taleplerini karşılayacak kapasitede olmasını isteyip istemedikleri sorulmalıdır.

İş seyahati otelleri ve motelleri

Bütün otellerin % 45-50’si bu kategoriye girer ve bu yüzde her yıl artmaktadır. Bu gruba yiyecek tedarik eden otel sahipleri iş seyahatine uygun yerleri seçerler. Daha iyileri ise müşterilerin ihtiyaçlarını karşılayacak oda mefruşatları seçerler. Masa telefonları veya yatak telefonlarının varlığı otel/motelin planlanmış birincil kullanımının bir göstergesidir. Otel/motel sahiplerine planladıkları kullanım sorularak teyit edilmelidir.

Dinlenme otelleri ve motelleri

Bu tip tesisler eğlence amacıyla büyük miktarlardaki insanları çeken yerlerin içinde veya yakınında bulunurlar. Parklar, dağlar, plajlar, yarış pistleri bu tip yerlere örnek olarak verilebilir. Çoğu dinlenme tesisleri orta dereceli uzun periyotlu yüksek sıcak su taleplerine sahiptir. Çünkü misafirleri ortak zaman programından yoksundurlar, dikkatli olmak zorundasınız. Mesela yarış pistlerine ve parklara yakın olan tesisler kısa süreli sıcak su talep periyotlarına maruzdurlar. Eğer bu konuda bir şüphe varsa tasarımcı otel/motel sahiplerine danışmalıdır.

Genel amaçlı oteller ve moteller

Bu tip tesisler genellikle diğer üç sınıfın karışımı gibidir. Bu tip tesislere orta derece büyüklükte bir şehirde insanları birçok sebeple kendine çeken oteller örnek olarak verilebilir. Fakat tam bir toplantıyı karşılayacak yeterli sayıda toplantı odaları yoktur ve ayrıca hiç balo salonları bulunmaz.

OTEL MİSAFİR ODASI KULLANMA SICAK SUYU TALEBİ

Sorular ve Varsayımlar

1. Kaç adet otel misafir odası vardır?
2. Tesis ne tür bir hizmet sunuyor?
3. En yüksek sıcak su talebinin olduğu zamanlarında oda başına beklenen ortalama sıcak su talebi nedir?

Bu soruya en iyi cevabı otel/motel sahipleri verebilir. Eğer veremiyorlarsa aşağıdaki varsayımlar yapılabilir.

• Toplantı otelleri veya motelleri: oda başına 1.5 insan
• İş seyahati otelleri ve motelleri: oda başına 1.5 insan
• Dinlenme otelleri ve motelleri: oda başına 2.5 insan
• Genel amaçlı oteller ve moteller: oda başına 1.5-2 insan

4. Pik talep periyodu ne olacak?

Başka bilgilerin yokluğunda aşağıdaki varsayımlar yapılabilir.

• Toplantı otelleri veya motelleri: 1 saatlik pik
• İş seyahati otelleri ve motelleri: 1 saatlik pik
• Dinlenme otelleri ve motelleri: 3 saatlik pik
• Genel amaçlı oteller ve moteller: 2 saatlik pik

5. Otel misafir odası talebine en büyük katkıyı yapan şey nedir?

Duş talebi otel misafir odası talebine hemen hemen en büyük katkıyı yapar. Bazı küçük çarpanlar lavabolar için ilave edilebilir. Bir ilave kayda değer yük de sıcak su küveti veya jakuzilerdir. Eğer incelenmekte olan tesis bunlara sahipse sahibine şunları sormak gereklidir:

• Tam kapasite nedir?
• Korunması gereken sıcaklık nedir?
• İstenilen sıcaklığı sürdürmek için küvetlerin gömme ısıtıcıları var mı? Ya da sürdürülmesi gereken sıcaklık ara sıra sıcak su ilavesiyle mi sağlanacak?

Tasarımcı ayrıca en yüksek kullanma sıcak su talebi periyodu boyunca kullanımda olacak olan küvetler konusunda bir varsayım yapmak zorunda kalacaktır. Tesis sahipleri bu varsayımı değerlendirmelidir.

6. Misafirlerin yüzde kaçı verilen pik talep periyodunda duşu kullanıyor olacaktır?

%70 göz önüne alınabilecek bir rakamdır. En yüksek sıcak su talep periyodunun 2 saat olduğu durumlarda bütün periyot için % 70’i göz önüne alın. Daha sonra ikinci saat için o sayının %70’ini kullanın. Aynı mantığı 3 saatlik pik talep periyotları için uygulayın.

1. Duş başlıklarının azami akış potansiyeli nedir?
2. Bir misafirin ortalama duş süresi ne kadardır?

Bir otel veya motel için 5 dakika makul bir varsayımdır.

3. Ne kadar sıcak su depolanmalıdır?

Bu tasarımcı tarafından tahmin edilen aynı anda duş kullanımı miktarına ve tasarımcı tarafından seçilen geri kazanım oranına bağlı bir karar değeridir. İkisi de tesisin yerine ve sınıfına göre değişen değerlerdir. Tam pik talebini karşılayacak bir geri kazanım oranına (saatlik sıcak su ısıtma gücü) karar verilmişse, misafirlerin %10-20’sinin aynı anda duş almasına yetecek kadar kapasitede sıcak su sağlamak makul görünüyor.

Örnek 4.1 Otel misafir odası talebi

Aşağıdaki bilgi bir toplantı tesisi varsayılarak verilmiştir. Bu tesisin 300 otel misafir odası vardır. Asgari su temin sıcaklığı 4⁰C ve duş başlıklarının azami akış kapasitesi 0.16 L/s’dir. Oda başına en fazla 1.5 kişi ve ortalama misafir başına 5 dakikalık duş süresi varsayılabilir. Misafirlerin %70’i bir saatlik en fazla talebin olduğu zamanda duş aldığı tahmin ediliyor. Duş başlığındaki istenilen su sıcaklığı 41⁰C’dir. Sıcak su 60⁰C’de depolanacak ve 41⁰C’ye ayarlandıktan sonra otel misafir odalarına gönderilecektir.

300 oda x 1.5 misafir/oda= 450 misafir

450 misafir x %70= 315 misafir en fazla talebin olduğu zamanda duş alıyor.

315 misafir x 5 dak/misafir x 0.16 L/s x 60 s/dak= 15120 L  41⁰C’deki gerekli olan sıcak su miktarı.

15120 L/saat akış hızına sahip suyun sıcaklığını 4⁰C’den 41⁰C’ye çıkarmak için gerekli ısı miktarı.

15.12 m3/saat x 4188.32 kJ/m3/K x (41-40C) = 2343113.74 kJ/saat (istenen sıcak su ısıtma gücü); Veya

Depolama ihtiyaçlarını azaltmak için (ve sistem maliyetini) tam bir geri kazanım oranına karar verilmişse kullanılacak su ısıtıcılarının verimine dikkat edin. (Sıcak suyun ana çalışma aracı olduğu kurumlarda sadece bir ısıtıcı kullanılması asla önerilmez.) Bu örnek için %80 olduğunu farz edelim. Isıtıcılar tarafından verilmesi gereken ısı, ;veya

Depolama

Tasarımcı misafirlerin aynı anda %15’inin duş almasını destekleyecek kapasitede bir depolama yapmaya karar verdi.

15120 L/saat x %15= 2268 L sıcak su 410C’de.

600C’de su depolanacağından, eşdeğer miktardaki 600C’lik sıcak su aşağıdaki gibidir:

% 80 tank verimine sahip bir depolama tankı kullanırsak ve en fazla talebin olduğu saatte 1453.59 L su çekmek istiyorsak, depolanması gereken miktar:

Bu rakamın bir üstündeki standart depolama tankını seçin. 1842.75 L >> 2000 L

Büyük depolama tankları kullanırken geri kazanım kapasitesi seçmenin bir başka yolu da kullanılabilir depolamayı en fazla talebin olduğu saat sayısına bölmektir. Asgari gerekli geri kazanımı (saatlik sıcak su ihtiyacı) belirlemek için elde edilen sonucu en fazla talebin olduğu pik miktarından düşün. Örneğin:2000L/1 saat= 2000 L 15120-2000= 13120 L minimum geri kazanım

Tesis sahiplerine en ekonomik sistemi sağlamak için; farklı depolama, geri kazanım ve verimlilik değerleri ile hazırlanmış kombinasyonların maliyetlerini karşılaştırın.

YEMEK SERVİSİ SICAK SU TALEBİ

Sorular ve varsayımlar

1. Ne tür bir yemek hizmeti verilmektedir? (tam restoran, hazır yiyecek vs.)
2. Hangi saatlerde yemek hizmeti veriliyor?
3. Birden fazla mutfak mı var? Aynı zamanda çalıştıkları saatler var mı?

Sıcak su talebi

Sıcak su mutfak teçhizatı tarafından kullanıldığından aşağıdaki sorular sorulmalıdır:

1. Mutfağın en uzun temizlenme süresi (toplam saat) ne kadardır?
2. Mutfakta sıcak su kullanan hangi teçhizatlar vardır?
3. Bu teçhizatlara hangi sıcaklıkta su gereklidir?
4. Bulaşık makinesinin modeli nedir ve üreticisi kimdir? Bu makinenin sıcak su karakteristik bilgilerine ihtiyacınız olacaktır.
5. Bulaşık makinesine 82⁰C’de sıcak su sağlamak için ilave ısıtıcı kullanılacak mı?

Saatlik talebi tahmin etmek için kılavuz

Aşağıdaki bilgiler çeşitli tipteki teçhizatların saatlik 60⁰C’lik sıcak su talebini tahmin etmede kullanılabilir. (Lavabolar temel olarak ihmal edilebilir.)

• Tek bölmeli evye: 113.55 L/saat
• İki bölmeli evye: 227.1 L/saat
• Üç bölmeli evye: 340.65 L/saat
• Dört bölmeli evye: 454.2 L/saat
• Ön durulama: 170.33 L/saat
• Kap yıkama: 170.33 L/saat

Bu rakamlar ilk yıkama, tekrar doldurma ve telafi su miktarlarını içermektedir.

Bazen dört bölmeli evyenin hijyenik olması kimyasallarla sağlanır. Bu durumda 82⁰C’deki sıcak suya gerek kalmaz.

Örnek 4.2 Yemek servisi sıcak su talebi

Her gün üç öğün yemek hizmeti veren bir toplantı oteliniz olduğunu düşünün. Mutfak aşağıdaki ekipmanlara sahiptir: 

 Su 60⁰C’den 82⁰C’ye ilave ısıtıcı ile ısıtılmaktadır.

Mutfağın her yemekten sonra azami üç saat için temizlik yapılacağını düşünün. Her saat için gerekli sıcak su 60⁰C’de 2232.95 L/saat ve 82⁰C’de 1211.2 L/saat olacaktır.

Gerekli depolamayı değerlendirmek için hizmet verecek ekipmanı göz önüne alın. Temizleme başlayınca çok büyük bir sıcak su talebi oluşacağını varsayabilirsiniz. Bütün evyeler 60⁰C sıcaklıkta suyla doldurulması gerekebilir. Bulaşık makinesi tankları önceden doldurulmalıdır, mesela 113.55 L, yine de üreticiye danışmalısınız. Böylece üç evye ve bulaşık makinesi tankının ilk doldurulması için en az 794.85 L 60⁰C’de suya ihtiyacınız olacaktır. İlk doldurmadan sonraki su çekişi, ilk doldurmada gerekli olan su miktarından fazla olmamalıdır. Ana talep kaynağı sürekli çalışmakta olan bulaşık makinesi ve ön durulamalıdır. Eğer 60⁰C’den daha düşük sıcaklıkta ilk doldurmayı hesaplamak istiyorsanız, o zaman öyle yapın. Eller çok sıcak suya daldırılamaz fakat evyeleri ilk olarak çok sıcak suyla doldurmak iyi bir pratik olabilir.

Su ısıtma ekipmanının seçimi

Bir depolama tankı seçmek için öncelikle %10 güvenlik payı sağlamak amacıyla tahmin edilen ilk doldurma ihtiyacını 1.1 ile çarpın: 794.85L x 1.1= 874.34 L

Sonra nominal tank boyutunu 874.34 L’yi üreticinin yayımlanmış tank verimine bölerek seçin. (%75 olduğunu farzedin.) nominal depolama gerekli.

Bu rakamın bir üstündeki depolama kapasitesine sahip standart tankı seçin. Eğer tam talep geri kazanım kapasitesi olarak belirtilmişse, yüksek talep periyotları esnasında depodan çekilen su çabucak yerine konacak ve daha büyük kapasitede depolamaya gerek kalmayacaktır. Depolama tankının kapasitesini belirlemek mühendisin kararını gerektirir.

Gerekli geri kazanım

Bir mutfak için konveyör tipi bulaşık makinesi kullanıldığında normal olarak depolama, talebin önemsiz bir yüzdesini oluşturduğundan onu dikkate almadan tam geri kazanımı hesaplamak isteyebilirsiniz. Asgari giriş sıcaklığı olarak 4⁰C’yi düşünelim. Ayrıca elektrikli ilave bir ısıtıcının bulaşık makinesi su sıcaklığını 60⁰C’den 82⁰C’ye çıkardığını farz edelim. Önceki bölümden ısı transfer formülünü kullanarak (eşitlik 1.2a), 60⁰C’lik geri kazanımı aşağıdaki gibi hesaplayabiliriz:

(2.23m³/h)(4188.32 kJ/m³/K)(333-277K) = 523037.4 kJ/saat ;veya Gerçek miktarı belirlemek için bu sayıyı ısıtıcının verimine bölün.

ÇAMAŞIRHANE TALEBİ

Sorular ve varsayımlar

Bu talep, kullanılan teçhizat tarafından çekilen su ve en yüksek çalışma zamanlarına bağlıdır. Büyük tesisler için bu dikkate değer bir talep olabilir. Küçük tesisler için çoğu kez küçük konut tipi veya ufak ticari tip ekipmanlar kullanılır. Her makine için azami çalışma sıcaklığı ve gerekli su miktarı (L/s) kontrol edilmelidir.

Çamaşır makinesi üreticisi her makine için ne kadar sıcak su gerektiğini size söyleyebilir. Genellikle kg/saat cinsinden her makinenin yıkama kapasitesini söylerseniz onlar da size L/saat cinsinden her makine için gerekli sıcak su miktarını söyleyebilirler. Büyük makineler için çekiş hızı yüksek olabilir, böyle durumlarda yeterli depolama gerekir. Bir üretici en yüksek saatlik talebin %75’ini depolamayı önerir, fakat %50’den az değil. %50 genellikle yeterlidir ancak mümkünse üreticiye danışın. Yüksek talebin olduğu periyotlarda soğuk suyun eklenmesinden dolayı sıcaklık düşmesini istemezsiniz.

Eğer küçük makineleriniz varsa L/s cinsinden sıcak su talebi için yine üreticiye danışmanız faydalı olacaktır.

Kullanıcı tarafından gerekli su sıcaklığı kritik olabilir.

Örnek 4.3 Çamaşırhane talebi

2 adet 62 kg’lık ve 1 adet 34 kg’lık 3 tane çamaşır makinesi olan tam hizmetli bir toplantı oteli düşünün. Üretici makinelerin her kg için 16.65 L/saat sıcak su gerektirdiğini söyledi. Otel sahipleri 71⁰C sıcaklıktaki suyla çamaşırları yıkadıklarını ve çamaşırhanenin günde 16 saat çalıştığını söyledi. Asgari şebeke suyu sıcaklığı ise 4⁰C olacaktır.

Uzun saatler boyunca makineler çalıştığından dolayı depolanan sıcak su miktarı, sıcak su talebiyle karşılaştığında çok küçük kalacağı aşikârdır. Ancak, kısa vadeyi ve yüksek çekiş hızlarını karşılamak için, yeterli depolama sağlanmalıdır. Bölüm 1’den ısı transfer formülünü kullanarak (denklem 1.2), en yüksek sıcak su talebinin olduğu saatin %60’ı kullanılarak depolama tankını seçin. Toplam makine kapasitesi 158 kg.’dır.

158 kg x 16.65 L/saat/kg = 2630.7 L/saat sıcak su 71⁰C’de.

2.63 m³/saat x 4188.32kJ/m³K (344-277K) = 738023.87 kj/saat

Gerçek ısı miktarını bulmak için ısıtıcı verimine bölün. kJ/saat

Asgari depolama kapasitesini seçmek için en yüksek sıcak su talebinin olduğu saatin %60’ını kullanın.

2605.56 L/saat x 0.6 = 1563.34 L asgari

Bu rakamın bir üstündeki depolama kapasitesine sahip standart birimi seçin veya çoklu tank kullanın.

GENEL NOTLAR

Sistem gereklilikleri

Seçilen bir sistemin bir otel/motelin sıcak su talebini karşılaması tasarımcıya bağlıdır. Göz önüne alınması gereken birçok fikir ve faktör vardır:

1. Otel/motele tek bir sistem mi sıcak su sağlamalıdır? Biri otel misafir odalarına diğeri çamaşırhane/mutfağa sıcak su sağlayan iki sistem mi olmalıdır? Otel/motelin üç ayrı sıcak su sistemine mi ihtiyacı vardır?
2. Uygun sıcaklıktaki suların çeşitli alanlara güvenli bir şekilde ulaşması için ne tür karıştırıcı cihazlar kullanılmalıdır?
3. Eğer sistem birleşmiş sistem ise, birleşmiş sistemin depolama tankının kapasitesi ne kadar olmalıdır?
4. Bir by-pass sistemi isteniyor mu? Böylece bir sistem arızalandığında sistemi geçici olarak desteklemek için diğer sistemden su tedarik edilebilir. Bu sistem uygulandığında daha düşük sıcaklıkta çalışan sistemin bypass’ına karıştırıcı bir vana koyulması gerektiği hatırlanmalıdır. Böylece bu sistem geçici olarak yüksek sıcaklık için kullanıldığında su karıştırıcı vana bypass’ıyla gönderilir.

Tasarım kıstası gereklilikleri

Bir tesisi verdiği hizmete göre sınıflandırırken dikkatli olun! Bir dinlenme tesisinde bir kongre merkezi olabilir. Bu dinlenme tesisi olarak değerlendirilen küçük otellerin herhangi biri toplantıya katılan insanlar tarafından (sık sık) kullanılabileceği anlamına geliyor. Anlaşılması gereken ana şey kongre merkezi. Tasarımcı için tesisin sahipleri ya da müdürleriyle mutlaka görüşülmesi ve anlaşılması gerekir.

Eğer otelin otel misafir odası sistemi sık sık alışılmamış bir şekilde yüksek doluluk oranına sahip oluyorsa, eğer sistem makul bir şekilde boyutlandırılmışsa, sonuç sıcaklıkta ani ve sert düşüş olmamalıdır. Asgari şebeke suyu sıcaklığına göre emniyet tedbirleri alınmalıdır. Eğer sıcaklık yüksek talebin olduğu zamanlarda asgari sıcaklığın üzerindeyse “bankada” yedek kapasite vardır. Sistemi mümkün olan en büyük talebe göre, her 10 yılda bir olabilecek, boyutlandırmamanın makul bir sebebi olabilir. Sistemi bu şekilde bir talebe göre boyutlandırmak tesis sahiplerine çok pahalıya mal olabilir. Ancak bazı tesislerin yüksek hedefleri olabilir ve bunların sahipleri sizi bu hedeflere göre yönlendirecektir.

Burada örnek bir otel anlatıldı. Ama diğer bina tipleri içinde dikkatli çalışmak ve binaların özelliklerine göre sıcak su ihtiyacını tespit etmek gerekir.

Kullanım suyu için su ısıtıcı sistemlerinin ölçümlendirilmesi pozitif bir bilimden çok bir sanat biçimi meydana getirir. Evde kullanılan küçük bir su ısıtıcı sistem haricinde, herhangi bir durum için sadece bir tabloyu ya da çizelgeyi kullanamazsınız. Yönetmelikler sadece “sıcak ve soğuk su sistemleri tüm evyelere, lavabolara ve duşlara vb. monte edilmelidir” gibi genellemeler yaparlar. Ancak, ne kadar suyun gerekli olduğunu belirtmezler. Buna karşılık, yönetmelikler boru malzemeleri hakkında, sıhhi tesisat birimlerine giden minimum ve maksimum akış hızları hakkında (sıcak ve soğuk su birlikte) bilgi verirler, maksimum sıcaklıklar ve gerekli emniyet cihazları gibi güvenlikle ilgili hususlara işaret ederler.

Bir sistemi ölçümlendirirken birçok faktör dikkate alınmalıdır ve tecrübe bu konuda büyük rol oynar. Her sistem farklıdır, dolayısıyla son seçime liderlik edecek olan yol da farklıdır. İki bina fiziksel olarak aynı olabilir (aynı miktarda sıhhi tesisat birimine sahip olabilir) ancak gerekli olan su miktarı eğer binalarda farklı insanlar bulunuyorsa farklı olabilir. Örneğin, yaşlı insanların bulunduğu bir binanın sıcak su kullanım profili normal ailelerin bulunduğu bir binanın profilinden farklı olacaktır.