Genleşme Tankının Membranı Patlarsa Ne Olur? Belirtileri ve Çözümü

Genleşme tankı, içindeki esnek membranla suyu sıkıştırılabilir bir hava yastığından ayıran ve sistemdeki hacim değişimini karşılayan basınçlı bir kaptır. Membran patladığında bu ayrım ortadan kalkar. Su, hava odasına geçer; hava ise su içinde çözünerek veya sibop üzerinden dışarı kaçarak kısa sürede tükenir. Geriye tamamen su dolu, sıkıştırılamayan bir çelik kap kalır.

Sonucun büyüklüğünü suyun sıkıştırılamazlığı belirler. Suyun hacimsel sıkıştırılabilirliği yaklaşık 4,6 çarpı 10 üzeri eksi 5 bölü bar mertebesindedir; yani 1 bar basınç artışı su hacmini yalnızca yüz binde 4,6 kadar küçültür. 100 litrelik bir kap tamamen su dolduğunda 2 bar basınç artışı için gereken hacim farkı 0,0092 litredir. Bu, bir çay kaşığından azdır. Pratikte tank artık hiçbir tampon görevi görmez.

Hidroforda bunun karşılığı şudur: pompa çalışır, basınç saniyeler içinde üst eşiğe ulaşır ve durur. En küçük bir musluk açıklığında basınç yine saniyeler içinde alt eşiğe düşer ve pompa tekrar kalkar. Faydalı su hacmi litreler mertebesinden mililitreler mertebesine indiği için start sayısı saatte 20 seviyesinden dakikada 3-6 seviyesine, yani saatte 200-360 mertebesine çıkar. Bu, hiçbir motorun uzun süre kaldıramayacağı bir rejimdir.

Isıtma tarafında karşılık farklıdır ama aynı fizikten gelir. Kapalı bir devrede su 10 santigrat dereceden 80 santigrat dereceye ısındığında hacmi yaklaşık yüzde 2,9 büyür. 500 litre su içeren bir tesisatta bu, 14,5 litrelik bir hacim artışıdır ve bu hacmin gidecek bir yeri olmalıdır. Genleşme tankı devre dışı kaldığında bu 14,5 litre yalnızca boruların elastik esnemesiyle karşılanmaya çalışılır; basınç saniyeler içinde emniyet ventili ayar değerine tırmanır ve ventil açar.

Bu yüzden arızanın ilk görünen yüzü çoğu zaman tank değil, tankın komşusudur: hidroforda sürekli kalkıp duran bir motor, ısıtmada ise damlayan bir emniyet ventili. Tankı doğrudan suçlamak yerine önce belirtiyi ölçmek, sonra tankı test etmek doğru sıradır. Isıtma ve tesisat bileşenleri gamımızı inceleyebilirsiniz. (Detay: Isıtma)

Genleşme tankı, çelik gövde, gövdenin içine yerleştirilmiş esnek bir membran ve membranın arkasında bulunan basınçlı hava odasından oluşur. Su tarafı flanş veya rakor ile tesisata bağlanır; hava odası ise gövdenin karşı ucundaki sibop üzerinden şarj edilir. Sistem basıncı yükseldikçe su membranı iterek hava odasını sıkıştırır, basınç düştükçe hava membranı geri iterek suyu tesisata verir.

Membran türleri işlevsel olarak ikiye ayrılır. Torba tipi membran, suyu tamamen kendi içinde tutar; su çelik gövdeye hiç temas etmez ve bu yüzden içme suyu hatlarında tercih edilir. Diyafram tipi membran ise gövdeyi ikiye bölen bir levha gibidir; su gövdenin bir yarısını doldurur ve çelik yüzeyle temas eder. Diyafram tipi genellikle kapalı ısıtma devrelerinde kullanılır, çünkü orada su devri kapalıdır ve içilebilirlik koşulu yoktur.

Malzeme seçimi ömrü doğrudan belirler. İçme suyu tanklarında bütil kauçuk esaslı, gıdaya uygunluk belgeli membranlar kullanılır ve sürekli çalışma sıcaklığı tipik olarak 70 santigrat derece ile sınırlıdır. Isıtma tanklarında EPDM esaslı membranlar yaygındır; sürekli 70 santigrat derece, kısa süreli 100 santigrat derece mertebesinde dayanım sunarlar. Membranın çalışma basıncı ise gövdenin anma basıncına göre değil, seri etiketindeki değere göre okunur; 10 bar gövdeli bir tankta membran sınırının daha düşük olması olağandır.

Bağlantı biçimi de servis edilebilirliği belirler. Küçük hacimli tanklarda gövde iki parça hâlinde presle kapatılır ve membran sökülemez; bu tankta membran değişimi mümkün değildir. Flanşlı tanklarda ise membran, cıvatalı bir kapak arkasından çıkarılabilir. Pratikte 60-80 litrenin altındaki tanklar çoğunlukla sabit membranlı, üzerindekiler çoğunlukla değiştirilebilir membranlı üretilir. Tank seçim kriterlerinin tamamı için ayrı rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Genleşme Tankı Nasıl Seçilir? 24, 50, 100, 200 ve 500 Litre Tank Nerede Kullanılır?)

Standart tarafında referans EN 13831'dir; membranlı kapalı genleşme kaplarının tasarım, malzeme ve deney koşullarını tanımlar. Kapalı ısıtma sistemlerinin genel tasarımı EN 12828, içme suyu tesisatının işletmeye alınması ve işletilmesi ise TS EN 806-3 kapsamındadır. Bu standartlar tank hacmini doğrudan vermez; hesabın hangi sınırlar içinde yapılacağını belirler.

Hidroforda membran patlaması, tek bir belirtiyle değil birbirini doğrulayan bir belirti kümesiyle tanınır. En güçlü işaret, tek musluk açıkken pompanın kısa aralıklarla kalkıp durmasıdır. İkinci güçlü işaret, tankın hava sibobundan hava yerine su gelmesidir. Bu iki belirti bir aradaysa teşhis pratikte kesindir.

• Çok sık start-stop — Sağlam tank: tek musluk açıkken pompa 30-90 saniyede bir kalkar; Patlak membran: pompa 5-20 saniyede bir kalkar, dakikada birden fazla çevrim yapar
• Sibop çıkışı — Sağlam tank: sibop iğnesine basılınca kuru hava gelir; Patlak membran: su, ıslak buhar ya da paslı damla gelir
• Tank ağırlığı — Sağlam tank: 100 litrelik boş bir gövde tipik olarak 14-18 kg gelir ve tek kişi kaldırabilir; Patlak membran: aynı tank 110 kg mertebesine çıkar, elle sallanmaz
• Sese tepki — Sağlam tank: gövdeye vurulduğunda üst kısım boş ve tok ses verir; Patlak membran: her yerden dolu ve sağır ses gelir
• Manometre davranışı — Sağlam tank: musluk açılınca basınç yavaş ve doğrusal düşer; Patlak membran: basınç ani ve dik biçimde düşer
• Basınç şalteri davranışı — Sağlam tank: şalter kontakları saatte 15-25 kez çalışır; Patlak membran: kontaklar saatte 200 üzeri çalışır, kısa sürede yanar
• Su darbesi ve gürültü — Sağlam tank: kalkış ve duruş yumuşaktır; Patlak membran: her duruşta boru hattında güm sesi ve 55-65 dB(A) mertebesinde darbe gürültüsü duyulur

Hidrofor sık start yapıyor şikâyetinin tek nedeni membran değildir ve bu ayrım önemlidir. Aynı belirti, ön basıncı düşmüş ama membranı sağlam bir tankta, kaçak yapan bir çek valfte, sızdıran bir tesisat hattında ya da dar ayarlanmış bir basınç şalteri farkında da görülür. Bu yüzden sibop testi yapılmadan tank değiştirilmez. Sürekli çalışan hidrofor vakalarının tam ayrımı için ilgili rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Hidrofor Sürekli Çalışıyor ve Durmuyor: 10 Olası Neden ve Çözümü)

Hidrofor dakikada kaç kez çalışmalı sorusunun mühendislik cevabı, motor gücüne bağlıdır. 4 kW altındaki tek fazlı ve küçük üç fazlı motorlarda üst sınır saatte 20-30 start, yani en fazla yarım start dakika başına kabul edilir. 4-7,5 kW arasında saatte 15-20, 7,5 kW üzerinde saatte 10-15 start sınırı uygulanır. Dakikada birden fazla start, hiçbir güç sınıfında kabul edilebilir değildir ve tampon hacminin kaybolduğunu gösterir.

Isıtma devresinde membran patlaması, hidrofordan farklı olarak start sayısıyla değil basınç davranışıyla kendini gösterir. Ayırt edici belirti, soğuk sistem basıncı ile sıcak sistem basıncı arasındaki farkın olağandışı büyümesidir. Sağlıklı bir kapalı devrede bu fark 0,3-0,5 bar mertebesindedir; membran devre dışıysa fark 1,5 bar ve üzerine çıkar, hatta doğrudan emniyet ventili ayarına dayanır.

İkinci belirti emniyet ventili su akıtıyor şikâyetidir. Konut tipi kombilerde ve duvar tipi kazanlarda emniyet ventili genellikle 3 bar, kat kaloriferi ve merkezî sistemlerde 3-6 bar aralığında ayarlıdır. Ventil her ısınma çevriminde açıp bir miktar su atıyorsa, sistem hacim artışını başka türlü karşılayamıyor demektir. Bu, önce genleşme tankının kontrol edilmesini gerektirir; ventili değiştirmek belirtiyi susturmaz.

Üçüncü belirti, sistemin soğurken basınç kaybetmesidir. Isınırken atılan su geri gelmez; devre soğuduğunda hacim küçülür ve manometre 0,5 barın altına, bazen kırmızı bölgeye iner. Kullanıcı doldurma musluğundan su ekler, ertesi gün aynı çevrim tekrarlar. Aynı hafta içinde birkaç kez su tamamlamak zorunda kalmak, kaçak aramadan önce genleşme tankının kontrol edilmesi gereken klasik bir işarettir.

Dördüncü belirti kombi tarafında görülür. Kombi genleşme tankı patlarsa ne olur sorusunun cevabı şudur: cihaz ısınmaya başladıktan 1-3 dakika içinde manometre 3 bara dayanır, emniyet ventili açar ve gider hattından su akar; cihaz bazı modellerde yüksek basınç ya da düşük basınç hatası vererek kilitlenir. Konut tipi kombilerdeki fabrika tankı tipik olarak 6-10 litredir ve 120-150 litreden büyük tesisatlarda zaten sınırdadır; membran zayıfladığında sistem hemen sınırın dışına düşer.

Beşinci belirti sestir. Tamponsuz kalan bir ısıtma devresinde ısıl genleşme boruları zorlar; kelepçelerde ve geçişlerde tık tık sesleri, pompa duruşlarında ise güm biçiminde su darbesi duyulur. Bu sesler membranın tek başına kanıtı değildir ama basınç oynamasıyla birlikte görüldüğünde teşhisi güçlendirir. Tesisat bağlantı elemanları ve boru gereçleri grubumuzu inceleyebilirsiniz. (Detay: Tesisat)

Sibop testi, tankın hava odasındaki supap iğnesine basarak odadan ne çıktığına bakma işlemidir ve membran teşhisinin altın standardıdır. Kuru hava geliyorsa membran sağlamdır. Su, ıslak buhar ya da paslı damla geliyorsa membran delinmiştir; su, ait olmadığı hava odasına geçmiştir. Genleşme tankı membranı patladı nasıl anlaşılır sorusunun tek cümlelik cevabı budur.

Test şu sırayla yapılır. Önce pompa ya da kazan elektriği kesilir. Sonra tankın su tarafındaki küresel vana kapatılır ve tank altındaki tahliye musluğundan basınç sıfırlanır; manometre sıfırı görene kadar beklenir. Ardından sibop kapağı çıkarılır ve iğneye kısa bir kalem ucu ya da uygun bir supap anahtarıyla 2-3 saniye bastırılır. Çıkan akışkan gözle ve elle değerlendirilir.

Testin yanlış uygulandığı üç durum vardır ve üçü de hatalı sonuç verir. Birincisi, sistem basınçlıyken sibobu basmaktır; bu durumda çıkan hava sesi yüksek olduğu için içindeki nem fark edilmez. İkincisi, iğneye yalnızca yarım saniye basmaktır; hava odasının tepesinde küçük bir hava boşluğu kalabilir ve ilk anda hava gelir, su birkaç saniye sonra ulaşır. Üçüncüsü, tankı dik konumundan yatırarak test etmektir; suyun konumu değişir ve sonuç yanıltıcı olur.

Genleşme tankı sibobundan su geliyor bulgusu tek başına yeterlidir, ama iki doğrulama yöntemi daha vardır. Birincisi tartı yöntemidir: su tarafı boşaltılmış bir tank, etiketindeki boş ağırlığa yakın olmalıdır. 100 litrelik bir tankın boş ağırlığı seriye göre 14-18 kg mertebesindedir; aynı tank 100 kg üzeri geliyorsa içi sudur. Genleşme tankı ağırlaştı gözlemi, özellikle 24 litre ve altındaki küçük tanklarda kullanıcı tarafından bile fark edilir; 24 litrelik bir tank 4-6 kg yerine 28-30 kg gelir.

Ön basınç, tank su tarafından tamamen boşaltıldığında hava odasında okunan basınçtır ve tankın tüm davranışını belirler. Ölçüm mutlaka su tarafı basınçsızken yapılır; sistem basınçlıyken sibobun üzerinden okunan değer ön basınç değil, sistem basıncının yansımasıdır. Bu ayrım, sahada en sık atlanan noktadır ve sağlam tankların gereksiz yere değiştirilmesine yol açar.

Ölçüm sonucu üç farklı tabloya işaret eder. Birincisi, ön basınç hedef değerin 0,2 barından fazla altındaysa ve şarj sonrası birkaç hafta içinde yine düşüyorsa hava odasında kaçak vardır; kaçak ya sibop supabından ya kaynak dikişinden ya da membrandan gelir. İkincisi, sibop hiç basınç tutmuyor ve ölçerken su geliyorsa membran patlaktır. Üçüncüsü, ön basınç doğru ama belirtiler devam ediyorsa sorun tankta değil, tank hacminde veya basınç şalteri ayarındadır.

Kaçağın yerini bulmak için köpük testi kullanılır. Hava odası hedef değere şarj edilir, sibop ve gövde kaynak dikişleri sabunlu su ile ıslatılır. Sibopta kabarcık oluşuyorsa supap iç takımı değiştirilir; bu, otomobil lastiği supabıyla aynı standartta olduğu için birkaç dakikalık bir işlemdir. Kaynak dikişinde kabarcık varsa gövde hurdadır ve tank yenilenir. Hiçbir yerde kabarcık yoksa ve basınç yine de düşüyorsa hava membrandan suya geçiyordur.

Ön basıncın kendiliğinden düşmesi belirli bir hızın altında normaldir. Bütil ve EPDM membranlar üzerinden yıllık yüzde 5-10 mertebesinde gaz difüzyonu beklenen bir davranıştır; bu yüzden ön basıncın yılda bir kez ölçülmesi ve tamamlanması bakım planına yazılır. Yıl içinde yarıya düşen bir ön basınç ise normal difüzyon değil, gerçek bir kaçaktır. Ön basınç konusunun tamamı ve marka bazlı ayar değerleri için ilgili rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Hidrofor Genleşme Tankı Hava Basıncı Kaç Bar Olmalı?)

Genleşme tankı nasıl test edilir sorusunun cevabı, sekiz adımlık kapalı bir akıştır. Akış, en ucuz ve en tersinir adımdan başlar; parça değişimi ancak son adımda gündeme gelir. Her adımın sonunda bir karar verilir ve gereksiz adımlar atlanır.

• Adım 1 — Belirtiyi sayıyla kaydedin: bir musluk açıkken pompanın kaç saniyede bir kalktığını ya da ısınma sırasında manometrenin kaç bara çıktığını yazın
• Adım 2 — Elektriği kesin: hidroforda pano şalterini, ısıtmada kazan veya kombi beslemesini kapatın
• Adım 3 — Tankı sistemden ayırın: su tarafındaki küresel vanayı kapatın, tahliye musluğunu açın, manometrenin sıfırlandığını doğrulayın
• Adım 4 — Sibop testini yapın: iğneye 2-3 saniye basın, çıkanın kuru hava mı yoksa su mu olduğunu belirleyin
• Adım 5 — Ön basıncı ölçün: kalibreli bir manometre ile hava odası basıncını okuyun ve hedef değerle karşılaştırın
• Adım 6 — Ağırlık ve ses kontrolü: tankı sallayın veya gövdeye üstten aşağı vurarak su-hava sınırını arayın
• Adım 7 — Köpük testi: hedef değere şarj edip sibop ve kaynak dikişlerini sabunlu suyla kontrol edin
• Adım 8 — Karar: su geldiyse membran, kabarcık çıktıysa kaçak, ikisi de yoksa hacim veya şalter ayarı sorunudur

Test sırasında güvenlik iki noktada kritiktir. Birincisi, ısıtma devresindeki tank sıcak sistemden ayrılırken suyun 70-80 santigrat derece olabileceği unutulmamalıdır; sistem soğutulmadan tahliye açmak haşlanma riski taşır. İkincisi, basınçlı bir tankın flanş cıvatalarına asla basınç altında dokunulmaz; ön basınç sıfırlanmadan açılan bir kapak ciddi yaralanma üretir. Periyodik bakım kalemlerinin tamamı için rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Pompa Bakımı)

Membran, doğru kurulmuş bir sistemde on yıl ve üzeri çalışan bir elemandır. Erken patlama neredeyse her zaman dışarıdan gelen bir zorlamanın sonucudur. Kök nedenler yedi başlıkta toplanır ve altısı işletme kararlarıyla ortadan kaldırılabilir.

• Yanlış ön basınç — Ön basınç çok düşükse membran her çevrimde tam açılıp gövde duvarına dayanır; çok yüksekse membran hiç açılmaz ve aynı dar bölgede sürekli katlanır. İki uçta da yorulma tek bir noktada birikir
• Aşırı start sayısı — Saatte 20 yerine 200 çevrim yapan bir sistemde membranın toplam esneme sayısı on kat artar; on yıllık ömür bir yıla iner
• Kimyasal yorgunluk — Şebeke suyundaki 0,2-0,5 mg/L serbest klor ve kuyu suyundaki kükürtlü bileşikler bütil kauçuğu zamanla sertleştirir; sertleşen membran esnemek yerine çatlar
• Sıcaklık aşımı — İçme suyu tankında 70 santigrat derece, ısıtma tankında sürekli 70 santigrat derece sınırının aşılması membranın çekme dayanımını hızla düşürür; boyler dönüşüne yakın montaj bu hatanın klasik biçimidir
• Yanlış montaj yönü — Sibobu aşağı bakacak şekilde ya da yatay eksende serbest asılan bir tankta membran kendi su ağırlığıyla sürekli tek yönde sarkar ve flanş bölgesinden yırtılır
• Basınç sınırının aşılması — Şebeke basıncının 6 barı geçtiği hatlarda ya da basınç düşürücüsüz bağlanan sistemlerde tank kendi anma basıncının üzerinde çalışır
• Su darbesi ve donma — Ani kapanan bir vananın ürettiği 10-15 bar mertebesindeki darbe basıncı membranı tek seferde yırtabilir; kışın boşaltılmadan bırakılan dış mekân tanklarında ise donan su membranı parçalar

Şebeke basıncı sınırı ayrıca ele alınmalıdır. İstanbul'un yüksek kotlu bazı bölgelerinde şebeke basıncı 6-8 bar mertebesine ulaşır; bu hatta basınç düşürücü vana kullanılmadan bağlanan bir tank, kendi anma değerinin üzerinde sürekli yüklenir. Basınç düşürücünün seçimi ve ayar mantığı için ayrı rehberimiz vardır. (Detay: Honeywell/Resideo Basınç Düşürücü Vana Nasıl Seçilir?)

Ön basıncın faydalı su hacmine etkisi doğrusal değildir ve bu yüzden küçük sapmalar büyük sonuçlar üretir. İlişki Boyle yasasından çıkar: hava odasındaki basınç ile hacmin çarpımı sabittir. Tankın toplam hacmi Vt, ön basınç p0, alt eşik p1 ve üst eşik p2 mutlak bar cinsinden yazıldığında faydalı su hacmi Vf eşittir Vt çarpı p0 çarpı p2 eksi p1 bölü p1 çarpı p2 olur.

Sayısal örnek doğru ayarla başlar. 200 litrelik bir hidrofor tankı, basınç şalteri 3,0 bar devreye ve 5,0 bar devreden çıkma değerine ayarlı olsun. Mutlak karşılıkları p1 eşittir 4,0 bar ve p2 eşittir 6,0 bardır. Ön basınç kuralı gereği alt eşiğin 0,2-0,3 bar altına, yani 2,7 bara ayarlanır; mutlak karşılığı p0 eşittir 3,7 bardır.

Sonuç: Vf eşittir 200 çarpı 3,7 çarpı 6,0 eksi 4,0 bölü 4,0 çarpı 6,0 eşittir 200 çarpı 3,7 çarpı 2 bölü 24 eşittir 61,7 litre. Yani 200 litrelik tank, doğru ayarda 61,7 litre faydalı su verir. 6 m³/h debili bir pompada bu, pompa çalışmadan yaklaşık 37 saniyelik kesintisiz tüketim demektir.

Şimdi ön basıncı 2,7 bar yerine 1,0 bara düşürelim; bu, yıllarca ölçülmemiş bir tankta olağan bir değerdir. p0 eşittir 2,0 bar olur ve Vf eşittir 200 çarpı 2,0 çarpı 2 bölü 24 eşittir 33,3 litre çıkar. Faydalı hacim 61,7 litreden 33,3 litreye, yani yüzde 46 düşmüştür. Aynı tüketimde start sayısı yaklaşık iki katına çıkar ve membranın yıllık esneme sayısı da iki katına çıkar.

Membran patladığında ise p0 pratikte 0 olur ve Vf sıfıra iner; geriye yalnızca suyun sıkışabilirliğinden gelen 0,018 litre mertebesinde bir hacim kalır. 61,7 litreden 0,018 litreye düşen bir tamponla start sayısı üç binden fazla katlanır. Motor bunu birkaç gün dayanır, basınç şalteri kontakları ise çoğu zaman daha erken yanar.

Tank hacmi, keyfî bir seçim değil start sayısı hedefinden geriye doğru çözülen bir hesaptır. Önce kabul edilebilir start sayısı z belirlenir, sonra gereken faydalı hacim Vf bulunur, en sonunda tank hacmi Vt hesaplanır. Sıra tersine çevrildiğinde, yani önce tank alınıp sonra start sayısına bakıldığında sonuç neredeyse her zaman küçük tanktır.

Faydalı hacim bağıntısı Vf eşittir Q bölü 4 çarpı z biçimindedir. Burada Q pompa debisi m³/h, z saatteki kabul edilen start sayısı ve Vf m³ cinsindendir. Dörde bölme, tek pompalı bir sistemde en olumsuz doldurma-boşaltma senaryosunun matematiksel karşılığıdır. Örnek: Q eşittir 6 m³/h ve z eşittir 20 için Vf eşittir 6 bölü 4 çarpı 20 eşittir 0,075 m³, yani 75 litredir.

Tank hacmi ise Vt eşittir Vf çarpı p1 çarpı p2 bölü p0 çarpı p2 eksi p1 bağıntısıyla bulunur. Aynı örnekte p0 eşittir 3,7, p1 eşittir 4,0 ve p2 eşittir 6,0 mutlak bar alınırsa Vt eşittir 75 çarpı 4,0 çarpı 6,0 bölü 3,7 çarpı 2,0 eşittir 1800 bölü 7,4 eşittir 243 litre çıkar. Katalogdan bir üst standart hacim, yani 300 litrelik tank seçilir.

İkinci örnek daha küçük bir konut sistemidir. Q eşittir 3 m³/h, hedef z eşittir 15 start/saat, şalter 2,5 bar devreye ve 4,0 bar devreden çıkma değerinde olsun. Vf eşittir 3 bölü 4 çarpı 15 eşittir 0,05 m³, yani 50 litredir. Mutlak değerler p1 eşittir 3,5, p2 eşittir 5,0 ve ön basınç 2,3 bar için p0 eşittir 3,3 bardır. Vt eşittir 50 çarpı 3,5 çarpı 5,0 bölü 3,3 çarpı 1,5 eşittir 875 bölü 4,95 eşittir 176,8 litre; seçim 200 litrelik tanktır.

Hesabın en güçlü kaldıracı basınç aralığıdır. Aynı örnekte üst eşiği 4,0 bardan 4,5 bara çıkarmak p2 değerini 5,5 yapar ve Vt eşittir 50 çarpı 3,5 çarpı 5,5 bölü 3,3 çarpı 2,0 eşittir 146,2 litreye iner. Yani şalter fark ayarını 1,5 bardan 2,0 bara açmak, gereken tank hacmini yüzde 17 küçültür. Fark ayarını açmanın bedeli, musluktaki basınç dalgalanmasının artmasıdır; konfor ile hacim arasında bilinçli bir denge kurulur.

Frekans konvertörlü sistemlerde denklem tümüyle değişir. Değişken devirli bir hidrofor, debiyi basınç sabit kalacak biçimde ayarladığı için start sayısı zaten düşüktür; bu sistemlerde tank yalnızca su darbesini sönümlemek ve küçük sızıntıları karşılamak için konur ve 8-24 litre mertebesinde seçilir. Grundfos SCALA2 gibi entegre değişken devirli üniteler ile Wilo hidrofor gruplarının konvertörlü modelleri bu sınıftadır. Frekans konvertörünün çalışma mantığı için rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Frekans Konvertörlü Pompa Nedir? Gerçekten Elektrik Tasarrufu Sağlar mı?)

Genleşme tankı membranı değişir mi sorusunun cevabı tankın yapısına bağlıdır. Flanşlı, yani cıvatalı kapaklı tanklarda membran ayrı bir yedek parça olarak temin edilir ve değiştirilir. Presle kapatılmış sabit gövdeli tanklarda ise membran sökülemez; bu tanklarda tek çözüm tankın komple yenilenmesidir. Sınır pratikte 60-80 litre civarındadır, ancak karar etiketteki gövde tipine bakılarak verilir.

• Uygulanabilirlik — Membran değişimi: yalnızca flanşlı ve değiştirilebilir membranlı gövdelerde mümkündür; Tank yenileme: her tipte mümkündür
• İşlem süresi — Membran değişimi: tank sistemden ayrıldıktan sonra tipik olarak 1-2 saat; Tank yenileme: bağlantı ve askı işi dâhil yarım gün
• Maliyet kalemleri — Membran değişimi: membran, flanş contası, cıvata takımı, işçilik; Tank yenileme: yeni tank, bağlantı armatürleri, esnek bağlantı, nakliye, montaj işçiliği ve eski gövdenin bertarafı
• Gövde durumu — Membran değişimi: gövde iç yüzeyi korozyonsuzsa mantıklıdır; Tank yenileme: gövdede pas, kabarma veya kaynak dikişinde sızıntı varsa zorunludur
• Hijyen — Membran değişimi: içme suyu hattında membranın gıdaya uygunluk belgeli olması şarttır; Tank yenileme: yeni tank belgesiyle birlikte gelir
• Kapasite değişimi — Membran değişimi: hacim aynı kalır, start sayısı sorunu çözülmez; Tank yenileme: hacmi büyütme fırsatı verir, start sayısı hedefine göre yeniden boyutlandırılır
• Kime uygun — Membran değişimi: hacmi zaten doğru hesaplanmış, gövdesi sağlam, 100 litre üzeri flanşlı tanklar; Tank yenileme: küçük hacimli sabit gövdeli tanklar, gövdesi paslanmış tanklar ve start sayısı zaten yüksek olan sistemler

Karar kuralı nettir. Tank flanşlı, gövdesi sağlam ve mevcut hacim start hesabını sağlıyorsa membran değişimi doğru seçimdir; sistem birkaç saat içinde eski performansına döner. Tank sabit gövdeliyse, gövdede korozyon varsa ya da mevcut hacim zaten yetersizse membran değiştirmek yalnızca sorunu erteler. İkinci durumda tank, bu rehberdeki hacim hesabı yeniden yapılarak yenilenir.

Marka tarafında bir noktayı açıkça belirtmek gerekir: Pomeka Mekanik Reflex ve Zilmet markalarını tedarik etmemektedir. Reflex N serisi ve Zilmet Cal-Pro gibi ısıtma tankları sektörde yaygın olarak anılır; taşıdığımız gamda bunların işlevsel karşılığı Wates genleşme tankı serileri ile Kodsan üretimi kapalı genleşme kaplarıdır, hidrofor tarafında ise Grundfos ve Wilo hidrofor gruplarının kendi tank seçenekleridir. İki markanın teknik karşılaştırması için ilgili yazımıza bakabilirsiniz. (Detay: Reflex mi Zilmet mi? Genleşme Tankı Seçerken Nelere Dikkat Edilmeli?)

Genleşme tankı ön basıncı kaç bar olmalı sorusunun cevabı uygulamaya göre ikiye ayrılır. Hidroforda ön basınç, basınç şalterinin devreye girme değerinin 0,2-0,3 bar altına ayarlanır. Isıtmada ise ön basınç, tankın bulunduğu kottan en yüksek radyatöre kadar olan statik yüksekliğin karşılığına 0,3 bar emniyet payı eklenerek belirlenir.

Hidrofor örneği: şalter 3,0 bar devreye ve 5,0 bar devreden çıkma değerinde ayarlıysa ön basınç 2,7-2,8 bar olmalıdır. Şalter ayarı sonradan değiştirilirse ön basınç da değiştirilir; bu ikisi birbirine bağlıdır ve tek başına ayarlanmaz. Ön basıncı sabit bırakıp şalteri 4,0 bara çıkarmak, tankın faydalı hacmini hesabın öngördüğünden farklı bir noktaya kaydırır.

Isıtma örneği: kazan dairesi bodrumda, en üst kattaki radyatör tanktan 15 m yukarıdaysa statik yükün karşılığı 15 bölü 10,2 eşittir yaklaşık 1,47 bardır. Buna 0,3 bar pay eklenir ve ön basınç 1,8 bar olarak kurulur. Aynı binada tankı 0,5 barla çalıştırmak, en üst kattaki radyatörlerde negatif basınç, çözünmüş gaz salınımı ve kalıcı hava demektir. Isıtma tarafındaki hacim hesabının tamamı için ayrı rehberimiz vardır. (Detay: Genleşme Tankı Hesabı)

Ayar işlemi altı adımdır. Birincisi, sistem elektriği kesilir ve ısıtmada devre soğutulur. İkincisi, tankın su tarafındaki vana kapatılır ve tahliye açılarak tank su tarafından tamamen boşaltılır. Üçüncüsü, sibop kapağı çıkarılıp kalibreli manometre ile mevcut değer okunur. Dördüncüsü, değer düşükse kompresör veya el pompasıyla hedefe kadar şarj edilir, yüksekse sibop iğnesinden kademeli olarak boşaltılır.

Beşinci adım doğrulamadır: şarj bittikten 10 dakika sonra basınç tekrar okunur ve düşmediği görülür. Altıncı adım devreye almadır: tahliye kapatılır, su tarafı vanası yavaşça açılır ve sistem basınçlandırılır. Şarj için otomobil lastiği pompası kullanılabilir, ancak 4 barın üzerindeki değerlerde el pompası yetersiz kalır ve küçük bir kompresör gerekir. Ölçüm mutlaka 0,1 bar çözünürlüklü bir manometre ile yapılır; yakıt istasyonu tipi kaba göstergeler 0,5 bara varan hata verir.

Ayar sonrası kontrol basittir. Hidroforda tek musluk açılıp pompanın kaç saniyede bir kalktığı ölçülür; değer hesaplanan faydalı hacimle uyumlu olmalıdır. Isıtmada ise sistem tam ısıtılır ve soğuk basınç ile sıcak basınç farkının 0,3-0,5 bar bandında kaldığı doğrulanır. Fark hâlâ 1 barın üzerindeyse tank hacmi yetersizdir ve hesap yeniden yapılır.

Isıtma devresinde genleşme tankının devre dışı kalması, bir konfor sorunu değil bir emniyet zinciri sorunudur. Zincirin son halkası emniyet ventilidir ve o halka her gün defalarca devreye giriyorsa sistem tasarım dışı çalışıyor demektir. Emniyet ventili, sürekli açıp kapanmak için değil, tek seferlik bir aşırı basınç olayında kazanı korumak için tasarlanmıştır.

Basınç artışının büyüklüğü hesapla görülür. 500 litre su içeren bir devrede 10 santigrat dereceden 80 santigrat dereceye ısınma yüzde 2,9 hacim artışı, yani 14,5 litre üretir. Suyun sıkıştırılabilirliği 4,6 çarpı 10 üzeri eksi 5 bölü bar olduğuna göre, bu hacmi yalnızca sıkıştırarak karşılamak için gereken basınç artışı 0,029 bölü 0,000046 eşittir yaklaşık 630 bardır. Gerçekte boruların elastik esnemesi ve sızıntılar bu değeri sınırlar, ama sonuç değişmez: basınç saniyeler içinde ventil ayarına dayanır.

Doğru tank hacmi ise aynı sistemde şu şekilde çıkar. Genleşme hacmi Ve eşittir 500 çarpı 0,029 eşittir 14,5 litredir. Su yastığı Vs, sistem hacminin yüzde 0,5'i ya da en az 3 litre olarak alınır; burada 3 litredir. Ön basınç 1,5 bar, yani mutlak 2,5 bar; son basınç emniyet ventili ayarının 0,5 bar altı, yani 2,5 bar gösterge ve 3,5 bar mutlaktır. Vn eşittir 14,5 artı 3 çarpı 3,5 bölü 3,5 eksi 2,5 eşittir 17,5 çarpı 3,5 eşittir 61,3 litre; seçim 80 litrelik tanktır.

Emniyet ventilinin sık açmasının ikinci ve daha sinsi bedeli dolum suyudur. Her çevrimde 1,5 litre su atan ve günde dört çevrim yapan bir sistem ayda yaklaşık 180 litre taze su alır. Taze suyun içindeki çözünmüş oksijen radyatör iç yüzeyinde manyetit üretir; sertlik ise eşanjör yüzeyinde kireç bırakır. Her 1 mm kireç tabakası ısı transferini yaklaşık yüzde 10 düşürür ve aynı ısıyı vermek için brülör daha uzun çalışır.

Kazan tarafındaki risk üç başlıktadır. Birincisi, basınç dalgalanmasının eşanjör kaynak bölgelerinde yorulma çatlağı üretmesidir. İkincisi, cihazın düşük basınç emniyetine takılıp kilitlenmesi ve ısıtmanın gece yarısı durmasıdır. Üçüncüsü, biriken kireç yüzünden eşanjör yüzey sıcaklığının yükselmesi ve lokal kaynama sesleriyle birlikte verimin düşmesidir. Emniyet ventili tarafında Caleffi emniyet ventili gamı ve Watts membranlı kap serileri yaygın kullanılan çözümlerdir.

Hidrofor tankı ile ısıtma genleşme tankı dışarıdan benzer görünür ama iki farklı işi yapar. Hidrofor tankı, pompanın start sayısını sınırlamak için faydalı su hacmi depolar. Isıtma tankı ise suyun ısınmayla büyüyen hacmini almak için boş hacim sunar. Bu fark, membran malzemesinden montaj yerine kadar her şeyi değiştirir ve iki tank birbirinin yerine kullanılamaz.

• Görev — Hidrofor tankı: faydalı su hacmi depolar ve start sayısını düşürür; Isıtma tankı: ısıl genleşme hacmini karşılar ve basıncı sınırlar
• Membran malzemesi — Hidrofor tankı: içme suyuna uygun bütil kauçuk, gıda temas belgesi zorunlu; Isıtma tankı: EPDM esaslı, gıda belgesi gerekmez
• Sıcaklık sınırı — Hidrofor tankı: tipik olarak sürekli 70 santigrat derece; Isıtma tankı: sürekli 70 santigrat derece, kısa süreli 100 santigrat derece mertebesi
• Membran tipi — Hidrofor tankı: su gövdeye değmesin diye çoğunlukla torba tipi; Isıtma tankı: çoğunlukla diyafram tipi, su gövdeyle temas eder
• Tipik hacim — Hidrofor tankı: konutta 24-100 litre, apartmanda 200-500 litre; Isıtma tankı: kombide 6-10 litre, kat kaloriferinde 18-35 litre, merkezî sistemde 80-500 litre
• Ön basınç kuralı — Hidrofor tankı: şalter devreye girme değerinin 0,2-0,3 bar altı; Isıtma tankı: statik yükseklik karşılığı artı 0,3 bar
• Montaj yeri — Hidrofor tankı: pompa çıkışında, basınç şalterine yakın; Isıtma tankı: pompa emişinde, kazan dönüş hattında ve sibop üstte kalacak biçimde
• Boyutlandırma girdisi — Hidrofor tankı: pompa debisi ve hedef start sayısı; Isıtma tankı: sistem su hacmi, azami sıcaklık ve emniyet ventili ayarı

Montaj yeri farkı özellikle önemlidir. Isıtma tankı pompa emişine, yani pompanın çektiği tarafa bağlanır; böylece pompa çalışırken devrenin hiçbir noktası negatif basınca düşmez. Tank pompa basma tarafına bağlandığında, pompa kalktığı anda emiş tarafındaki basınç düşer ve üst kotlarda gaz salınımı başlar. Bu hata, membran patlaması ile aynı belirtiyi, yani sürekli hava ve basınç oynamasını üretir; teşhiste ikisi karıştırılır.

Hidrofor tarafında ise tank her zaman çek valften sonra ve basınç şalteri ile aynı hacim içinde kalacak biçimde bağlanır. Tank ile şalter arasında kısılabilen bir vana bulunması, kapatıldığında sistemi tamponsuz bırakır ve aynı arıza tablosunu yaratır. Marka ve gam alternatifleri için markalar sayfamıza bakabilirsiniz. (Detay: markalar sayfamız)

Membran ömrü, tankın kendisinden çok işletme koşullarının kontrol edilmesiyle uzar. Doğru kurulmuş ve yılda bir kez kontrol edilen bir tank 8-12 yıl çalışır; hiç kontrol edilmeyen aynı tank 3-5 yılda arızalanır. Bakım kalemleri azdır ve tamamı bir saatlik bir ziyarete sığar.

• Yılda bir kez — Ön basıncı su tarafı boşken ölçün, hedef değerin 0,2 barı içinde olduğunu doğrulayın ve gerekirse tamamlayın
• Yılda bir kez — Sibop supabını sabunlu su ile kaçak kontrolünden geçirin, supap iç takımı ucuz ve hızlı değişen bir parçadır
• Yılda bir kez — Basınç şalterinin devreye girme ve çıkma değerlerini manometreyle karşılaştırın, sürüklenme varsa yeniden ayarlayın
• Altı ayda bir — Bir musluk açıkken start aralığını saniye cinsinden ölçün ve önceki kayıtla karşılaştırın; kısalma erken uyarıdır
• Altı ayda bir — Isıtma devresinde soğuk ve sıcak basınç farkını okuyun, fark 0,5 barı aşmaya başladıysa tank kapasitesini gözden geçirin
• Kurulumda bir kez — Şebeke basıncı 6 barın üzerindeyse basınç düşürücü vana ekleyin ve tankın anma basıncının altında kalın
• Kurulumda bir kez — Dış mekân ve donma riskli hacimlerde tankı yalıtın ya da kış öncesi boşaltma prosedürü tanımlayın
• Kurulumda bir kez — Tankı kendi ağırlığını taşıyan bağımsız bir konsola oturtun, boru hattının tank flanşına asılmasını engelleyin

Su kalitesi ayrı bir kaldıraçtır. İçme suyu hattında serbest klor seviyesinin yüksek olduğu bölgelerde bütil membran daha hızlı sertleşir; aktif karbon kademeli bir ön filtre bu etkiyi azaltır. Kapalı ısıtma devrelerinde ise dolum suyunun yumuşatılması ve uygun inhibitör kullanımı hem membranı hem eşanjörü korur. Hidrofor gamı ve marka karşılaştırmaları için ilgili yazımıza bakabilirsiniz. (Detay: En İyi Hidrofor Markaları Hangileri? Grundfos, Wilo, DAB, Lowara, Etna ve Sumak Karşılaştırması)