Genleşme Tankı Nasıl Seçilir? 24, 50, 100, 200 ve 500 Litre Tank Nerede Kullanılır?

Genleşme tankı, kapalı bir su devresinde sıcaklık değişiminden doğan hacim artışını içindeki gaz yastığında karşılayan basınçlı kaptır. Su pratik olarak sıkıştırılamaz bir akışkandır; ısındığında yoğunluğu düşer ve hacmi büyür. Bu büyümeyi alacak esnek bir hacim yoksa basınç saniyeler içinde emniyet vanası açma değerine ulaşır ve sistem su atar.

Büyüklük mertebesi kolayca görülür. 10 °C'deki suyun yoğunluğu yaklaşık 999,7 kg/m³, 80 °C'deki suyun yoğunluğu ise yaklaşık 971,8 kg/m³'tür. Aradaki oran hacimde yüzde 2,87'lik bir artışa karşılık gelir. 1.000 litrelik bir ısıtma devresi 10 °C'den 80 °C'ye çıktığında yaklaşık 29 litre fazladan hacim üretir. Bu 29 litre bir yere gitmek zorundadır.

Kapalı genleşme tankı bu işi membranla ayrılmış bir azot yastığıyla yapar. Tankın bir tarafında sistem suyu, diğer tarafında fabrikada basınçlandırılmış azot bulunur. Su genleştikçe membran azotu sıkıştırır, basınç kontrollü biçimde yükselir. Sistem soğuduğunda azot suyu geri iter ve devre basıncı düşmez. Eski çatı tipi açık genleşme depolarının aksine su atmosferle temas etmez; bu da oksijen girişini, korozyonu ve manyetit oluşumunu büyük ölçüde keser.

Kapalı genleşme tankı, ısıtma tesisatlarında EN 12828 ve kap tarafında EN 13831 çerçevesinde ele alınan zorunlu bir emniyet elemanıdır. Kazan, emniyet vanası ve genleşme tankı üçlüsü birlikte tasarlanır; biri eksik ya da yanlış boyutlandırıldığında diğer ikisi de görevini yapamaz. Isıtma tesisatı bileşenleri için ürün grubumuzu inceleyebilirsiniz. (Detay: Isıtma)

Isıtma tankı sıcak suyun genleşmesini yutmak, hidrofor tankı ise soğuk temiz suyu basınç altında depolayarak pompa çevrim sayısını sınırlamak için tasarlanır. İkisi de membranlı basınçlı kaptır fakat basınç sınıfı, sıcaklık sınıfı, membran malzemesi ve hijyen onayı farklıdır. Bir ısıtma tankını içme suyu hattına takmak hijyen açısından kabul edilemez bir hatadır.

İki ürünü ayıran ölçülebilir farklar şunlardır:

• Görev — Isıtma tankı hacim genleşmesini yutar, hidrofor tankı su rezervi tutar
• Tipik gövde rengi — Isıtma tarafında kırmızı, temiz su tarafında mavi
• İşletme basıncı sınıfı — Isıtmada 3-6 bar, hidroforda 8-16 bar
• İşletme sıcaklığı — Isıtmada sürekli 70 °C, kısa süreli 99 °C; hidroforda 0-50 °C
• Membran biçimi — Isıtmada çoğunlukla sabit membran, hidroforda değiştirilebilir torba
• Membran malzemesi — Isıtmada SBR veya EPDM, içme suyunda bütil veya gıda onaylı EPDM
• Su-metal teması — Isıtmada su gövdeye değebilir, torbalı tipte su yalnız membrana değer
• Hijyen onayı — Hidrofor tankında içme suyu uygunluk belgesi aranır, ısıtmada aranmaz
• Normal doluluk — Isıtma tankı çalışırken kısmen dolu, hidrofor tankı basınca göre değişken

Bu farkların pratik sonucu şudur: ısıtma tankı ucuzdur ve genelde tamir edilmez, hidrofor tankı daha pahalı bir yapıdır ama membranı değiştirilebildiği için gövde ömrü boyunca kullanılabilir. Membran ömrü ve arıza belirtileri için ayrı bir rehberimiz vardır. (Detay: Genleşme Tankının Membranı Patlarsa Ne Olur? Belirtileri ve Çözümü)

Isıtma tarafında kullanılan bağıntı V eşittir parantez V-sistem çarpı e artı V-rezerv parantez kapa bölü parantez 1 eksi ön basınç artı 1 bölü maksimum basınç artı 1 parantez kapa biçimindedir. Basınçlar bar cinsinden manometrik değerdir; formüldeki artı 1 terimleri bu değerleri mutlak basınca çevirir. Payda, tankın toplam hacminin ne kadarını su alma kapasitesi olarak kullanabildiğini verir ve bu orana faydalanma katsayısı denir.

Formülün mantığı Boyle yasasıdır. Tank boşken içindeki azotun hacmi tankın tamamıdır ve basıncı ön basınca eşittir. Sistem maksimum işletme basıncına çıktığında azot sıkışır ve yeni hacmi ön basınç artı 1 bölü maksimum basınç artı 1 oranında küçülür. Aradaki fark, tankın alabildiği su hacmidir. Bu yüzden ön basınç ile maksimum basınç birbirine yaklaştıkça tank hızla büyür.

Genleşme tankı hesabı üç adımda yürütülür. Birinci adımda sistemin toplam su hacmi V-sistem litre olarak bulunur. İkinci adımda işletme sıcaklık aralığına karşılık gelen su genleşme katsayısı e seçilir ve çarpım yapılarak genleşen hacim elde edilir. Üçüncü adımda ön basınç ve maksimum işletme basıncı belirlenerek faydalanma katsayısı hesaplanır ve genleşen hacim bu katsayıya bölünür. Çıkan sayı bir üst standart boya yuvarlanır.

V-rezerv terimi çoğu zaman atlanır fakat atlanmamalıdır. Bu, tankın içinde daima kalması gereken su yastığıdır ve tesisatın küçük kaçaklarla ya da soğuma sırasında basınç düşürmesini önler. Yaygın kabul, sistem hacminin yüzde 0,5'i veya en az 3 litre değerlerinden büyük olanıdır. 1.000 litrelik bir devrede bu 5 litre eder ve nihai tank boyunu bir kademe büyütebilir. Ayrıntılı sayısal örnekler için genleşme tankı hesabı rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Genleşme Tankı Hesabı)

Su genleşme katsayısı e, suyun dolum sıcaklığından işletme sıcaklığına çıkarken hacminde meydana gelen oransal artıştır ve yoğunluk oranından türetilir. 10 °C referans dolum sıcaklığı kabul edildiğinde 80 °C için değer yaklaşık 0,029, yani yüzde 2,9'dur. Bu sayı bütün ısıtma hesaplarının çıkış noktasıdır ve sıcaklıkla doğrusal değil, hızlanarak büyür.

10 °C dolum sıcaklığına göre pratikte kullanılan e değerleri şunlardır:

• 10 °C'den 40 °C'ye — e yaklaşık 0,0076 (yüzde 0,76)
• 10 °C'den 50 °C'ye — e yaklaşık 0,0118 (yüzde 1,18)
• 10 °C'den 60 °C'ye — e yaklaşık 0,0168 (yüzde 1,68)
• 10 °C'den 70 °C'ye — e yaklaşık 0,0224 (yüzde 2,24)
• 10 °C'den 80 °C'ye — e yaklaşık 0,0287 (yüzde 2,87)
• 10 °C'den 90 °C'ye — e yaklaşık 0,0356 (yüzde 3,56)
• 10 °C'den 100 °C'ye — e yaklaşık 0,0432 (yüzde 4,32)

Seçim yapılırken tasarım gidiş sıcaklığı değil, sistemin görebileceği en yüksek sıcaklık esas alınır. Yoğuşmalı kazanlı bir radyatör devresinde tasarım 70/50 °C olsa bile kazan limit termostatı 85 °C'ye kadar çıkabilir; bu durumda e değeri 80 veya 85 °C üzerinden alınır. Yerden ısıtmada gidiş 35-45 °C bandındadır ve e değeri 0,008-0,010 mertebesine iner, bu da tankı belirgin biçimde küçültür. Yerden ısıtma devrelerinin çalışma mantığı için ayrı rehberimiz vardır. (Detay: Yerden Isıtma Sistemi Nasıl Çalışır? Kollektör, Pompa ve Termostat Seçimi)

Devrede antifriz varsa e değeri artırılır. Yüzde 30 etilen glikol karışımı suya göre yaklaşık yüzde 10-15 daha fazla genleşir; propilen glikolde bu fark daha da yükselir. Güneş enerjisi devreleri ve dış üniteli ısı pompası devreleri bu nedenle aynı kW gücündeki bir kombi devresine göre daha büyük tank ister. Karışım oranı bilinmiyorsa e değerini yüzde 15 artırarak emniyetli tarafta kalmak yerinde olur.

Sistem su hacmi, kazan gövdesi, boru hattı, radyatörler veya yerden ısıtma boruları ile varsa denge kabındaki suyun toplamıdır. Projede birebir sayılabiliyorsa sayılır; sayılamıyorsa kurulu ısıl güç üzerinden kW başına litre mertebesiyle tahmin edilir. Bu tahmin genleşme tankı seçiminde kabul edilebilir bir yaklaşımdır, çünkü hata payı nihai tank boyunu genelde tek kademe kaydırır.

Sistem tipine göre kullanılan mertebeler şunlardır:

• Panel radyatörlü konut ısıtması — 10-14 litre/kW, tipik kabul 12 litre/kW
• Döküm radyatörlü eski tesisat — 18-25 litre/kW, su içeriği yüksektir
• Fan coil devresi — 5-8 litre/kW, cihaz su hacmi düşüktür
• Yerden ısıtma — 8-12 litre/kW, boru içindeki su baskın kalemdir
• Klima santrali ısıtıcı serpantini — 4-6 litre/kW
• Denge kabı veya akümülasyon tankı — kapasitesi doğrudan eklenir

Boru içi hacim kolayca doğrulanabilir. PE-Xa 16x2 mm boru metrede yaklaşık 0,113 litre su tutar; 15 cm aralıkla döşenmiş 240 m² yerden ısıtmada yaklaşık 1.600 m boru bulunur ve bu tek başına 181 litre eder. Kollektör, dağıtım hattı ve kazan eklendiğinde toplam 220 litreye çıkar. 24 kW'lık bir kaynağa bölündüğünde 9,2 litre/kW çıkar ve tablodaki bant doğrulanmış olur.

Panel radyatör tarafında da benzer bir kontrol yapılabilir. PKKP 600/1000 tipi bir panel radyatör yaklaşık 8 litre su tutar ve 75/65/20 °C koşulunda yaklaşık 1,7 kW verir; bu, yalnız radyatörlerden 4,7 litre/kW demektir. Boru ve kazan eklendiğinde 12 litre/kW kabulüne ulaşılır. Şüpheli durumlarda tesisat dolum sayacından okunan gerçek dolum miktarı en güvenilir veridir. Boru ve tesisat malzemeleri için ürün grubumuzu inceleyebilirsiniz. (Detay: Tesisat)

Ön basınç, tankın su tarafı boşken azot yastığında ölçülen basınçtır ve tesisatın en yüksek noktasındaki statik yüke göre belirlenir. Kural, statik yükseklik metre cinsinden 10'a bölünüp üzerine 0,3 bar emniyet payı eklenmesidir. 18 metre statik yüksekliği olan bir binada ön basınç 1,8 artı 0,3 eşittir 2,1 bar olur.

Maksimum işletme basıncı ise emniyet vanası açma basıncından türetilir. EN 12828 yaklaşımında 3 bar ve altındaki emniyet vanalarında maksimum işletme basıncı açma basıncının yüzde 90'ı, 3 barın üzerindeki vanalarda ise açma basıncından 0,5 bar düşük değer alınır. 3 bar emniyet vanasıyla çalışan bir tesisatta maksimum işletme basıncı 2,7 bar, 4 bar vanada 3,6 bar, 6 bar vanada 5,5 bar kabul edilir.

Bu iki değer arasındaki fark tankın verimini belirler. Ön basınç 2,7 bar, maksimum basınç 3,6 bar olan bir sistemde faydalanma katsayısı 1 eksi 3,7 bölü 4,6 eşittir 0,196 çıkar; yani 100 litrelik bir tank yalnızca 19,6 litre su alır. Aynı sistemde ön basınç 1,0 bara indirilebilseydi katsayı 0,565 olur ve aynı tank 56,5 litre su alırdı. Yüksek binalarda tankların neden bu kadar büyüdüğü tam olarak budur.

Ön basıncı düşürmek her zaman mümkün değildir, çünkü ön basınç statik yükün altına inerse tesisatın üst katlarında basınç sıfırlanır ve hava emilir. Bu durumda iki seçenek kalır: emniyet vanası basıncını yükselterek maksimum işletme basıncını büyütmek ya da tankı büyütmek. Yüksek binalarda genellikle ikisi birlikte uygulanır. Basınç düzenleme ve emniyet armatürleri için ürün grubumuzu inceleyebilirsiniz. (Detay: Vana Sistemleri)

Bu örnekte 280 m² kapalı alanlı, iki katlı bir villa ele alınmıştır. Isı kaynağı 40 kW yoğuşmalı kazan, dağıtım alt katta yerden ısıtma ve üst katta panel radyatördür. Emniyet vanası 3 bar, tesisatın en yüksek noktası kazan seviyesinden 8 metre yukarıdadır ve devrede antifriz yoktur.

Adım 1, sistem hacmi. Karma sistemde ortalama 11 litre/kW kabul edilir. V-sistem eşittir 40 çarpı 11 eşittir 440 litre. Adım 2, genleşme katsayısı. Kazan limit sıcaklığı 70 °C olarak sınırlandığından e eşittir 0,0224 alınır. Genleşen hacim eşittir 440 çarpı 0,0224 eşittir 9,86 litre.

Adım 3, su rezervi. Sistem hacminin yüzde 0,5'i 2,2 litre eder; alt sınır 3 litre olduğundan V-rezerv eşittir 3 litre alınır. Toplam alınacak su hacmi 9,86 artı 3 eşittir 12,86 litredir. Adım 4, basınçlar. Ön basınç eşittir 8 bölü 10 artı 0,3 eşittir 1,1 bar. Maksimum işletme basıncı eşittir 0,9 çarpı 3 eşittir 2,7 bar.

Adım 5, faydalanma katsayısı ve sonuç. Katsayı eşittir 1 eksi parantez 1,1 artı 1 parantez bölü parantez 2,7 artı 1 parantez eşittir 1 eksi 2,1 bölü 3,7 eşittir 0,432. Gerekli tank hacmi eşittir 12,86 bölü 0,432 eşittir 29,8 litre. Standart boy dizisinde bir üst değer 35 litredir; kazan içinde fabrika tankı yoksa ve ileride akümülasyon eklenmesi düşünülüyorsa 50 litre genleşme tankı seçilmesi doğru karardır.

Kazanın içinde 10 litrelik fabrika tankı varsa bu hacim doğrudan düşülmez, çünkü fabrika tankının ön basıncı genellikle 0,75-1,0 bar sabittir ve bu tesisatın statik yüküne uymayabilir. Doğru yaklaşım, ilave tankı tam hesap üzerinden seçmek ve fabrika tankını emniyet payı olarak görmektir. Villalarda pratikte 50 litre genleşme tankı bu nedenle en sık seçilen boydur.

Bu örnekte 8 katlı, 24 daireli bir apartmanın 120 kW kurulu güçteki merkezi ısıtma tesisatı hesaplanmıştır. Dağıtım panel radyatörlüdür, kazan dairesi bodrumdadır ve en üst kolon çıkışı kazan manometresinden 18 metre yukarıdadır. Emniyet vanası 4 bar seçilmiştir.

Adım 1, sistem hacmi. Panel radyatörlü tesisat için 12 litre/kW kabulüyle V-sistem eşittir 120 çarpı 12 eşittir 1.440 litre. Adım 2, genleşme katsayısı. Kazan 80 °C gidiş sıcaklığında çalıştığından e eşittir 0,029 alınır. Genleşen hacim eşittir 1.440 çarpı 0,029 eşittir 41,8 litre.

Adım 3, su rezervi. Sistem hacminin yüzde 0,5'i 7,2 litre eder ve 3 litre alt sınırının üzerindedir; V-rezerv eşittir 7,2 litre. Toplam alınacak su hacmi 41,8 artı 7,2 eşittir 49,0 litredir. Adım 4, basınçlar. Ön basınç eşittir 18 bölü 10 artı 0,3 eşittir 2,1 bar. Maksimum işletme basıncı eşittir 0,9 çarpı 4 eşittir 3,6 bar.

Adım 5, sonuç. Faydalanma katsayısı eşittir 1 eksi parantez 2,1 artı 1 parantez bölü parantez 3,6 artı 1 parantez eşittir 1 eksi 3,1 bölü 4,6 eşittir 0,326. Gerekli tank hacmi eşittir 49,0 bölü 0,326 eşittir 150,3 litre. Standart dizide bir üst boy 200 litredir ve bu tesisatta 200 litre genleşme tankı seçilir.

Aynı binada emniyet vanası 3 bar seçilseydi maksimum işletme basıncı 2,7 bara inerdi ve faydalanma katsayısı 1 eksi 3,1 bölü 3,7 eşittir 0,162 olurdu. Gerekli hacim 49,0 bölü 0,162 eşittir 302 litreye fırlardı. Tek bir armatür kararının tank boyunu 200 litreden 300 litreye çıkardığı bu karşılaştırma, emniyet vanası basıncının rastgele seçilemeyeceğini gösterir. Kazan dairesi ekipmanları için ürün grubumuzu inceleyebilirsiniz. (Detay: Pompa Sistemleri)

Hidrofor tankı nasıl seçilir sorusunun cevabı ısıtma tarafından tamamen farklıdır. Burada amaç genleşmeyi yutmak değil, pompanın saatteki kalkış sayısını motor sargısının dayanabileceği sınırın altında tutmaktır. Belirleyici büyüklük etkin hacimdir; yani tankın alt kapama basıncı ile üst kapama basıncı arasında verebildiği su miktarıdır.

Etkin hacim ile çevrim sayısı arasındaki bağıntı V-etkin eşittir Q bölü parantez 4 çarpı Z parantez biçimindedir. Q pompanın nominal debisi litre/saat, Z ise izin verilen saatteki devreye girme sayısıdır. Paydadaki 4 katsayısı, en kötü durumun tüketimin pompa debisinin tam yarısına eşit olduğu an olmasından gelir; bu noktada dolum ve boşalma süreleri eşitlenir ve çevrim frekansı tepe yapar.

İzin verilen Z değeri motor gücüne göre değişir ve üretici kataloğunda verilir. Pratikte kullanılan mertebeler şunlardır:

• 2,2 kW ve altı tek fazlı veya trifaze motor — 30 kalkış/saat
• 3,0-5,5 kW motor — 20 kalkış/saat
• 7,5-11 kW motor — 15 kalkış/saat
• 15 kW ve üzeri motor — 10 kalkış/saat
• Yumuşak yol vericili set — katalog değeri yaklaşık yüzde 50 artırılabilir
• Frekans konvertörlü set — kalkış sınırı belirleyici olmaktan çıkar

Etkin hacimden toplam tank hacmine geçiş yine Boyle yasasıyla yapılır: V-tank eşittir V-etkin çarpı parantez P-alt mutlak çarpı P-üst mutlak parantez bölü parantez P-ön mutlak çarpı parantez P-üst eksi P-alt parantez parantez. Ön basınç, pompanın devreye girme basıncından 0,2 bar düşük seçilir. Bu değer hidrofor tankının en kritik ayarıdır ve ayrı bir rehberde ayrıntılandırılmıştır. (Detay: Hidrofor Genleşme Tankı Hava Basıncı Kaç Bar Olmalı?)

Bu örnekte 24 daireli bir apartmanın sabit devirli iki pompalı hidrofor seti ele alınmıştır. Tepe debi 8 m³/h, motor gücü 4 kW, devreye girme basıncı 3,5 bar, kapanma basıncı 5,0 bardır. Pompalar dönüşümlü çalıştığı için hesap tek pompa debisi üzerinden yapılır.

Adım 1, izin verilen çevrim sayısı. 4 kW motor için Z eşittir 20 kalkış/saat alınır. Adım 2, etkin hacim. Q eşittir 8 m³/h eşittir 8.000 litre/saat. V-etkin eşittir 8.000 bölü parantez 4 çarpı 20 parantez eşittir 100 litre. Yani tankın 3,5 bar ile 5,0 bar arasında 100 litre su vermesi gerekir.

Adım 3, mutlak basınçlar. P-alt eşittir 3,5 artı 1 eşittir 4,5 bar mutlak, P-üst eşittir 5,0 artı 1 eşittir 6,0 bar mutlak. Ön basınç eşittir 3,5 eksi 0,2 eşittir 3,3 bar, mutlak karşılığı 4,3 bardır. Adım 4, toplam hacim. V-tank eşittir 100 çarpı parantez 4,5 çarpı 6,0 parantez bölü parantez 4,3 çarpı 1,5 parantez eşittir 100 çarpı 27 bölü 6,45 eşittir 418,6 litre.

Sonuç 418,6 litredir ve standart dizide bir üst boy 500 litredir. Bu tesisatta ya tek adet 500 litre genleşme tankı ya da paralel bağlı iki adet 200 litrelik tank artı bir adet 100 litrelik tank kullanılır. Paralel bağlantıda toplam hacim toplanır, ancak bütün tankların ön basıncı birebir aynı ayarlanmalıdır; aksi halde düşük basınçlı tank önce dolar ve diğerleri devreye girmez.

Bu sayı ilk bakışta büyük görünür ama fizik açıktır: sabit devirli bir hidroforda pompayı korumanın tek yolu depolanan su hacmidir. Tankı küçültmek çevrim sayısını doğrudan artırır. Aynı sette 100 litrelik tek tank kullanılsaydı etkin hacim yaklaşık 24 litreye düşer ve çevrim sayısı 8.000 bölü parantez 4 çarpı 24 parantez eşittir 83 kalkış/saate çıkardı; bu, motor sargısını bir ısıtma sezonunda bitiren bir değerdir. Hidroforun sürekli çalışması ve sık kalkması konusunda ayrı rehberimiz vardır. (Detay: Hidrofor Sürekli Çalışıyor ve Durmuyor: 10 Olası Neden ve Çözümü)

Bu örnekte tek pompalı, sabit devirli bir villa hidroforu ele alınmıştır. Tepe debi 3 m³/h, motor gücü 1,5 kW, devreye girme basıncı 2,5 bar, kapanma basıncı 4,0 bardır. Villa iki katlı olduğundan basınç aralığı dar tutulmuştur.

Adım 1, çevrim sınırı. 1,5 kW motor için Z eşittir 30 kalkış/saat alınır. Adım 2, etkin hacim. Q eşittir 3.000 litre/saat, V-etkin eşittir 3.000 bölü parantez 4 çarpı 30 parantez eşittir 25 litre. Adım 3, basınçlar. P-alt eşittir 3,5 bar mutlak, P-üst eşittir 5,0 bar mutlak, ön basınç 2,3 bar yani 3,3 bar mutlaktır.

Adım 4, sonuç. V-tank eşittir 25 çarpı parantez 3,5 çarpı 5,0 parantez bölü parantez 3,3 çarpı 1,5 parantez eşittir 25 çarpı 17,5 bölü 4,95 eşittir 88,4 litre. Standart dizide bir üst boy 100 litredir; bu villada 100 litre genleşme tankı seçilir. Aynı hesapta kapanma basıncı 4,0 bar yerine 4,5 bara çıkarılsaydı etkin bant genişleyeceği için gerekli hacim yaklaşık 68 litreye iner ve 80 litrelik bir tank yeterli olurdu.

Buradan çıkan mühendislik hükmü şudur: hidrofor tankı büyütmek tek çözüm değildir, basınç bandını genişletmek de aynı işi görür. Ancak bant genişledikçe musluktaki basınç dalgalanması artar ve konfor düşer. Konutlarda kabul edilebilir bant genellikle 1,2-1,5 bardır; bunun üzerine çıkıldığında duş sıcaklığı hissedilir biçimde oynar. Villa hidrofor seçimi için ayrı rehberimiz vardır. (Detay: Villa İçin Hidrofor Tavsiyesi: Sessiz, Güçlü ve Az Elektrik Tüketen Modeller)

Frekans konvertörlü hidroforda tankın görevi çevrim sayısını sınırlamak değil, küçük debilerde basıncı stabilize etmek ve sızıntı kaynaklı gereksiz kalkışları önlemektir. Pompa devrini değiştirerek talebi izlediği için durup kalkma zorunluluğu ortadan kalkar; dolayısıyla saatteki kalkış sayısı formülü belirleyici olmaktan çıkar. Bu nedenle aynı bina için tank hacmi onda birine kadar iner.

Yaygın uygulama kuralı, tank hacminin pompanın dakikadaki nominal debisinin yaklaşık yüzde 10'u kadar seçilmesidir. Örnek 3'teki 8 m³/h'lik set frekans konvertörlü olsaydı hesap şöyle olurdu: 8 m³/h eşittir 133 litre/dakika, yüzde 10'u 13,3 litre. Standart dizide bir üst boy 18 litredir ve emniyet payıyla 24 litre genleşme tankı seçilir. 500 litreden 24 litreye inen bu fark, konvertörlü setlerin kazan dairesinde kapladığı alanı da açıklar.

Frekans konvertörlü setlerde ön basınç kuralı da farklıdır. Ayar basıncının yaklaşık yüzde 70'i uygulanır; 4,0 bar set basıncında ön basınç 2,8 bar olur. Ön basınç ayar basıncına fazla yaklaştırılırsa tank su almaz ve gece sızıntılarında pompa sürekli uyanır. Çok düşük bırakılırsa membran her çevrimde tam gerilir ve ömrü kısalır.

Fabrika setlerinde tank çoğunlukla cihazın üzerinde gelir. Grundfos SCALA2 gibi entegre gövdeli kompakt setler ayrı tank gerektirmeden çalışacak biçimde tasarlanmıştır; buna karşılık Grundfos CMBE serisi ve Wilo Economy MHI temelli konvertörlü setlerde 8-24 litre bandında bir membranlı genleşme tankı hattın üzerine eklenir. Set üzerinde fabrika tankı varsa ilave tank çoğu zaman gereksizdir, ancak uzun kolonlu binalarda küçük bir ilave tank basınç salınımını belirgin biçimde azaltır. Frekans konvertörlü pompa mantığı için ayrı rehberimiz vardır. (Detay: Frekans Konvertörlü Pompa Nedir? Gerçekten Elektrik Tasarrufu Sağlar mı?)

Standart boylar keyfi değildir; her biri belirli bir sistem büyüklüğü bandına oturur. Aşağıdaki karşılıklar hesabın yerini tutmaz fakat ön eleme yapmayı ve sahada hızlı doğrulama yapmayı sağlar. Kural şudur: hesap sonucu hangi iki boyun arasına düşerse büyük olan seçilir, küçük olan asla seçilmez.

24 litre genleşme tankı, tek daire ölçeğindeki uygulamaların tankıdır. Isıtma tarafında 60-80 m² dairenin kombi devresinde, kombi içindeki 6-8 litrelik fabrika tankının yetersiz kaldığı durumlarda ilave olarak kullanılır. Temiz su tarafında ise frekans konvertörlü hidroforların standart tampon tankıdır ve 8 m³/h'e kadar setlerde yeterlidir. Ayrıca güneş enerjisi kolektör devrelerinde ve küçük ısı pompası devrelerinde sık görülür. Bağlantısı tipik olarak 3/4 inç dişlidir.

50 litre genleşme tankı, villa ve büyük daire ölçeğinin tankıdır. Isıtma tarafında 30-60 kW bandındaki yoğuşmalı kazanlı karma tesisatların, yani Örnek 1'deki 40 kW villanın karşılığıdır. Temiz su tarafında 1,5-2 m³/h debili küçük sabit devirli hidroforlarda ve kuyu pompası hatlarında kullanılır. Yerden ısıtmalı 200-300 m² konutlarda düşük gidiş sıcaklığı sayesinde çoğu zaman bu boy yeterli kalır.

100 litre genleşme tankı, küçük apartman ve ticari ünite ölçeğidir. Isıtma tarafında 60-90 kW bandındaki merkezi sistemlere, fan coil devrelerine ve otel katı tesisatlarına oturur. Temiz su tarafında 3 m³/h civarındaki sabit devirli villa ve küçük apartman hidroforlarının standart tankıdır; Örnek 4'te çıkan 88,4 litrelik sonucun karşılığı budur. Bu boydan itibaren tanklar ayaklı ve dikey gövdeli üretilir.

200 litre genleşme tankı, orta ölçekli merkezi ısıtmanın tankıdır. 100-150 kW bandındaki apartman kazan daireleri, okul ve ofis blokları bu boya girer; Örnek 2'deki 120 kW apartman tam olarak buraya oturur. Temiz su tarafında 5-6 m³/h sabit devirli setlerde tek başına ya da ikili paralel olarak kullanılır. Bağlantı çapı genellikle 1 inç veya 1 1/4 inçtir.

500 litre genleşme tankı, büyük ticari ve endüstriyel ölçeğin tankıdır. Isıtma tarafında 300-400 kW üzeri kazan dairelerinde, bölgesel ısıtma alt istasyonlarında ve büyük akümülasyon tanklı ısı pompası sistemlerinde kullanılır. Temiz su tarafında 8 m³/h ve üzeri sabit devirli apartman hidroforlarında karşımıza çıkar; Örnek 3'teki 418,6 litrelik sonucun karşılığı budur. Bu boyda tanklar flanşlı bağlantılı ve değiştirilebilir membranlı üretilir, çünkü membran ömrü bittiğinde tüm gövdenin atılması ekonomik değildir.

Ara boylar da vardır ve göz ardı edilmemelidir. 8, 12, 18, 35, 80, 140, 300, 400, 600, 800 ve 1.000 litre yaygın üretim boylarıdır. Hesap 150 litre çıktığında 200 litreye çıkmak yerine 140 litreye inmek yanlıştır; buna karşılık hesap 130 litre çıktığında 140 litre seçmek doğrudur ve yer kazandırır.

Ön basınç ayarı, tankın su tarafı tamamen boşken azot yastığının basıncını hedef değere getirme işlemidir. Su varken yapılan ölçüm sistem basıncını okur, tankın kendi ön basıncını değil; bu yüzden ölçüm mutlaka tank izole edilip suyu boşaltıldıktan sonra yapılır. Sahada yapılan en yaygın hata bu adımın atlanmasıdır.

İşlem sırası şöyledir:

• Adım 1 — Tank ile sistem arasındaki küresel vanayı kapatın, sistemi devre dışı bırakmayın
• Adım 2 — Tankın altındaki boşaltma vanasından suyun tamamını akıtın, damlama kesilene kadar bekleyin
• Adım 3 — Üstteki Schrader supabının kapağını sökün ve manometreli şarj aletiyle basıncı okuyun
• Adım 4 — Isıtmada hedef değer statik yükseklik bölü 10 artı 0,3 bar, sabit devirli hidroforda devreye girme basıncı eksi 0,2 bar
• Adım 5 — Frekans konvertörlü hidroforda hedef değer ayar basıncının yaklaşık yüzde 70'i
• Adım 6 — Değer düşükse ayaklı pompa veya kompresörle azot ya da kuru hava basın, yüksekse supaptan boşaltın
• Adım 7 — Ölçümü tank soğukken yapın, 10 °C sıcaklık farkı okumayı yaklaşık 0,05 bar kaydırır
• Adım 8 — Vanayı açın, sistemi doldurun ve devre basıncını ön basıncın 0,2-0,3 bar üzerine getirin

Kontrol sıklığı yılda bir kezdir ve ısıtma sezonu öncesi bakımla birlikte yapılır. Sağlam bir tankta yıllık basınç kaybı 0,1-0,2 barı geçmez; bu kayıp azotun membrandan çok yavaş difüzyonundan kaynaklanır ve normaldir. Bir sezonda 0,5 barın üzerinde düşüş varsa ya supap sızdırıyordur ya da membran delinmiştir. Supaptan hava yerine su geliyorsa membran kesin olarak patlamıştır ve tank kullanılamaz.

Genleşme tankı ön basıncı kaç bar olmalı sorusunun tek bir cevabı yoktur; bina yüksekliğine ve sistemin tipine bağlıdır. Fabrika çıkışı değer ısıtma tanklarında genellikle 1,5 bar, hidrofor tanklarında 1,5-2,0 bardır ve bu değer neredeyse hiçbir tesisatta doğru değildir. Her tank montajdan önce sahaya göre yeniden ayarlanmalıdır. Periyodik bakım kapsamı için ayrı rehberimiz vardır. (Detay: Pompa Bakımı)

Membran tipi tankın onarılabilirliğini belirler. Sabit membranlı tanklarda diyafram gövdeye kaynak hattında sıkıştırılmıştır ve sökülemez; membran delindiğinde tankın tamamı değişir. Değiştirilebilir membranlı, yani torbalı tanklarda membran flanş kapaktan çıkarılır ve yenisi takılır; gövde yerinde kalır.

İki tipin karşılaştırması şöyledir:

• Sabit membran — İlk yatırım kalemi düşük, onarım imkânı yok, tipik boy aralığı 8-300 litre
• Değiştirilebilir membran — İlk yatırım kalemi yüksek, membran yenilenebilir, tipik boy 100 litre ve üzeri
• Sabit membran — Su gövde iç yüzeyine temas edebilir, korozyon riski vardır
• Değiştirilebilir membran — Su yalnız membrana temas eder, gövde kuru kalır
• Sabit membran — Isıtma devrelerinde ve küçük hacimlerde ekonomik seçim
• Değiştirilebilir membran — İçme suyu ve büyük hacimlerde zorunlu tercih
• Sabit membran — Bağlantı dişli, tipik 3/4 inç ile 1 1/4 inç arası
• Değiştirilebilir membran — Bağlantı çoğunlukla flanşlı, DN 50 ve üzeri

Gövde konumu montaj yerine göre seçilir. Yatay tanklar duvara asılır, düşük tavanlı kazan dairelerinde ve hidrofor seti üzerinde tercih edilir; 24 ve 50 litreye kadar yaygındır. Dikey tanklar ayaklıdır, taban alanı küçüktür ve 100 litre üzerinde standarttır. Kritik nokta bağlantı ağzının konumudur: ısıtma tanklarında bağlantı altta olmalı ve tank askıya değil zemine oturmalıdır, çünkü dolu bir 200 litrelik tank yaklaşık 250 kg gelir ve bu yükü duvar kelepçesi taşımaz.

Bağlantı çapı hesabı akış hızıyla değil, kısa süreli genleşme debisiyle ilgilidir ve pratikte üretici tablosuna uyulur. Yaygın karşılıklar 8-24 litrede 3/4 inç, 35-80 litrede 1 inç, 100-300 litrede 1 veya 1 1/4 inç, 400 litre ve üzerinde 1 1/2 inç ya da DN 50 flanştır. Bağlantı hattı kısa, düz ve kesitsiz daraltılmış olmalıdır; tank ile sistem arasına konan servis vanası mutlaka mühürlenebilir tipte olmalı ve yanlışlıkla kapatılmaya karşı işaretlenmelidir.

İçme suyu hattına takılacak tank, membranı gıda ile temasa uygun malzemeden yapılmış ve ilgili hijyen belgesine sahip olmalıdır. Isıtma tanklarında kullanılan SBR membran içme suyunda kabul edilmez; bu tanklarda tat, koku ve mikrobiyolojik risk oluşur. Temiz su tanklarında membran bütil kauçuk ya da gıda onaylı EPDM'dir.

Aranacak teknik özellikler şunlardır:

• Membran malzemesi — Bütil veya içme suyu onaylı EPDM, SBR kabul edilmez
• Hijyen belgesi — WRAS, ACS veya KTW-BWGL sınıfı bir uygunluk beyanı
• Yerli mevzuat — Türkiye'de insani tüketim amaçlı sular yönetmeliğine uygunluk beyanı
• Gövde iç yüzeyi — Torbalı tipte su gövdeye değmez, sabit tipte epoksi kaplama aranır
• Bağlantı nipeli — Paslanmaz çelik veya pirinç, çinko kaplamalı çelik tercih edilmez
• Basınç sınıfı — Şebeke basınç darbelerini karşılaması için en az 10 bar
• Sıcaklık sınıfı — 0-50 °C bandı yeterlidir, donma riski olan yerde yalıtım gerekir
• Ölü hacim — Su durgunluğunu azaltmak için tank hattı akış yönünde bağlanmalı

Durgunluk hijyen açısından ayrıca ele alınmalıdır. Aşırı büyük seçilmiş bir hidrofor tankında su günlerce bekleyebilir ve bakteri üremesi için elverişli ortam oluşur; bu, tankı gereksiz büyütmemenin sadece maliyet değil sağlık gerekçesidir. Az kullanılan yazlık ve şantiye tesisatlarında tankın periyodik olarak boşaltılıp doldurulması önerilir.

Isıtma tarafında ise malzeme kararı farklıdır. Kapalı devrede oksijen girişi sınırlı olduğu için gövde iç kaplaması ikinci plandadır; asıl kriter membranın sıcaklık dayanımıdır. Sürekli 70 °C, kısa süreli 99 °C değerleri katalogda aranır. Katı yakıtlı kazan ya da soba bağlantısı olan devrelerde sıcaklık kontrolsüz yükselebildiği için tank kazana yakın değil, dönüş hattında ve mümkün olduğunca soğuk noktada konumlandırılır. Su kalitesi ve arıtma çözümleri için ürün grubumuzu inceleyebilirsiniz. (Detay: Arıtma)

Genleşme tankı, içinde hareketli parça bulunmayan bir basınçlı kaptır; marka farkı performansta değil, membran ömründe, kaynak kalitesinde, boya dayanımında ve yedek membran bulunabilirliğinde ortaya çıkar. Bu yüzden seçim kriteri katalog eğrisi değil, belgelendirme ve servis sürekliliğidir. Aşağıdaki hükümler kullanım tipine göre verilmiştir.

Kullanım tipine göre net karşılıklar şunlardır:

• Konut kombi devresi, 8-50 litre — Sabit membranlı, 3 bar sınıfı, EPDM membranlı ısıtma tankı yeterlidir
• Merkezi ısıtma, 100-500 litre — Dikey ayaklı, 6 bar sınıfı, tercihen değiştirilebilir membranlı tank
• İçme suyu hidroforu, 24-100 litre — Bütil membranlı, 10 bar sınıfı, hijyen belgeli temiz su tankı
• İçme suyu hidroforu, 200 litre ve üzeri — Flanşlı, değiştirilebilir torbalı, paslanmaz nipelli tank
• Güneş enerjisi kolektör devresi — Yüksek sıcaklık dayanımlı özel membranlı solar tank, standart ısıtma tankı kullanılmaz
• Yangın hidroforu jokey hattı — Küçük hacimli, 16 bar sınıfı, yangın seti üreticisinin onayladığı tank

Pomeka Mekanik'in taşıdığı gamda tank ve tesisat tarafı ağırlıklı olarak Kodsan ve Wates ile, armatür tarafı Caleffi, Watts ve Danfoss ile karşılanır. Hidrofor setlerinde tank çoğunlukla setle birlikte fabrikadan gelir: Grundfos SCALA2 entegre gövdesiyle ayrı tank istemez, Grundfos CMBE ve Wilo Economy MHI temelli setlerde ise hat üzerine 8-24 litrelik bir kap eklenir. Hava ve çamur ayırma tarafında Caleffi Discal serisi ayırıcılar tankın önünde konumlandırılır ve membran ömrünü uzatır. Taşınan markaların tamamı için marka sayfamıza bakabilirsiniz. (Detay: markalar sayfamız)

Piyasada sık sorulan Reflex N serisi ve Zilmet Cal-Pro gibi ürünler ısıtma tarafının bilinen referanslarıdır; içme suyu tarafında ise aynı üreticilerin bütil membranlı temiz su serileri anılır. Pomeka Mekanik bu iki markayı tedarik etmemektedir; taşınan gamda eşdeğer karşılıklar ısıtma tarafında Kodsan tankları, temiz su tarafında Wates ve hidrofor seti üreticilerinin fabrika tanklarıdır. İki markanın teknik karşılaştırması için ayrı bir yazımız vardır. (Detay: Reflex mi Zilmet mi? Genleşme Tankı Seçerken Nelere Dikkat Edilmeli?)