Tesisat Borusu Çapı Nasıl Hesaplanır? DN15, DN20, DN25, DN32 ve DN50 Rehberi

Boru çapı hesabı, tesisat tasarımının iskeletidir; çap yanlış seçildiğinde sistem ya gürülter ve hasar görür ya da yeterli debi taşıyamaz. TS EN 806-3 kullanım suyu tesisat standardı ve DIN 1988-300, çap hesabının debiden ve izin verilen hız sınırından hareketle yapılmasını zorunlu kılar. Bu iki standardın ortak payı şudur: hesap ısı yükü veya kişi sayısı değil, gerçek debi üzerinden yapılır.

Akış hızı tek başına en kritik parametredir. Çok yüksek hız akustik sorun yaratır; bakır boru içi aşınma yani erozyon-korozyon başlar ve su darbesi basıncı büyür. Çok düşük hız ise oksijen bariyersiz plastik boruda biyofilm gelişimine zemin hazırlar, ısıtma devrelerinde hava kabarcıklarını sürükleyemez ve borularda durgun noktalar oluşturur. Hesabın amacı, debiye göre hızı bu iki uç arasında tutmaktır.

Pompa seçimi de doğrudan çap hesabına bağlıdır. Boru çapı küçük seçildiğinde basınç kaybı artar ve daha büyük pompa gerekir; büyük seçildiğinde basınç kaybı azalır ama yatırım ve montaj maliyeti yükselir. Doğru çap, optimum basınç kaybı değeriyle (100-300 Pa/m) birlikte seçilen boyuttur. Bu dengeyi ölçümlü bulmak, sahada tahminle bulmaktan her zaman daha ucuzdur.

Akış hızı sınırı, devrenin türüne, malzemeye ve basınç rejimine göre değişir; bu nedenle kullanım suyu ve ısıtma devreleri ayrı ayrı değerlendirilir. Aşağıdaki maddeler temel devre türleri için geçerli sınırları ve nedenlerini özetler.

• Kullanım suyu soğuk boru — Hedef bant: 1,0-2,0 m/s; kritik üst sınır: 2,0 m/s. Bu sınır aşıldığında bakır borularda erozyon-korozyon başlar, bağlantı noktaları çatlayabilir.
• Kullanım suyu sıcak boru — Hedef bant: 1,0-1,5 m/s; sıcaklık artışı malzeme dayanımını düşürdüğü için üst sınır biraz daha düşüktür.
• Isıtma gidiş ve dönüş borusu — Hedef bant: 0,5-1,2 m/s; kritik üst sınır: 1,5 m/s. Bu sınır aşıldığında akış sesi duyulur ve çek valf ömrü kısalır.
• Yerden ısıtma dağıtım borusu — Hedef bant: 0,3-0,5 m/s; düşük kesit ve kısa boru uzunluğu bu devreyi yavaş taşıma için optimize eder.
• Sprinkler ve yangın borusu — En az 1,2 m/s yüksek talep anında; sürekli bekleme modunda basınç nominal ve hız sıfıra yakın.
• Pis su borusu — Hız hesabı değil, eğim ve dolum oranı esastır; yüzde 50-70 dolum oranında kendinden temizlemeli akış hedeflenir.

Hız sınırlarının temel mantığı şudur: yüksek hız mekanik aşınma ve gürültü üretir, düşük hız çökelme ve biyolojik risk doğurur. İkisi arasındaki bant, tesisat ömrü boyunca hem sessiz hem güvenli çalışmanın koridorudur. Hız sınırına uymak aynı zamanda basınç kaybı Pa/m hesabı yapıldığında 100-300 Pa/m hedef bandını da doğal olarak karşılar; yani hız ve basınç kaybı kriterleri birbirini tamamlar.

Boru çapı hesabı tek bir denklemden türer: Q = A × v. Burada Q debi m³/s, A borunun iç kesit alanı m² ve v akış hızı m/s cinsinden verilir. Pratikte debi genellikle L/s ya da m³/h cinsinden bilinir; çevrim şöyledir: Q [m³/s] = Q [L/s] ÷ 1000 ve Q [m³/s] = Q [m³/h] ÷ 3600.

Denklem çap için yeniden düzenlenir. İç kesit alanı A = π × d² ÷ 4 olduğundan boru iç çap formülü şu hale gelir: d = √(4Q ÷ π ÷ v). Hesap adımları şöyledir. Adım 1: debinin m³/s cinsine çevrilmesi. Adım 2: izin verilen hız sınırının seçilmesi. Adım 3: minimum iç çapın hesaplanması. Adım 4: bu iç çapı aşan en küçük standart DN boyutunun seçilmesi. Standart dışı çap alınmaz; tablodaki bir sonraki DN boyutuna yuvarlama yapılır.

Adım adım örnek hesap: bir ısıtma devresine 2,5 m³/h debi taşınacak ve hız 1,0 m/s ile sınırlandırılacaktır. Adım 1: Q = 2,5 ÷ 3600 = 0,000694 m³/s. Adım 2: v = 1,0 m/s seçildi. Adım 3: d = √(4 × 0,000694 ÷ π) = √(0,000884) = 0,02975 m, yani yaklaşık 29,8 mm minimum iç çap. Adım 4: 29,8 mm iç çapı geçen en küçük standart boru DN 32'dir; çelik boru iç çapı yaklaşık 35,9 mm olduğundan bu boyut seçilir. Sonuç: DN 32.

Standart çelik ve bakır boru boyutları için hız sınırlarına göre tipik debi aralıkları şunlardır. Isıtma için üst akış hızı sınırı ısıtma devresinde 1,2 m/s, kullanım suyu için 2,0 m/s alınmıştır. Bu bölümde DN32 DN40 DN50 için tipik debi değerleri de verilmektedir. İç çap değerleri TS EN 10255 çelik ve EN 1057 bakır standartlarına göre anma değerdir; gerçek ölçüm malzemeye göre 1-3 mm sapabilir.

• DN15 — İç çap yaklaşık 16 mm; ısıtmada 0,12-0,36 m³/h debi, kullanım suyunda 0,12-0,60 m³/h debi
• DN20 — İç çap yaklaşık 21 mm; ısıtmada 0,21-0,62 m³/h debi, kullanım suyunda 0,21-1,04 m³/h debi
• DN25 — İç çap yaklaşık 27 mm; ısıtmada 0,35-1,04 m³/h debi, kullanım suyunda 0,35-1,73 m³/h debi
• DN32 — İç çap yaklaşık 36 mm; ısıtmada 0,61-1,84 m³/h debi, kullanım suyunda 0,61-3,05 m³/h debi
• DN40 — İç çap yaklaşık 41 mm; ısıtmada 0,80-2,39 m³/h debi, kullanım suyunda 0,80-3,98 m³/h debi
• DN50 — İç çap yaklaşık 53 mm; ısıtmada 1,33-3,99 m³/h debi, kullanım suyunda 1,33-6,64 m³/h debi

Bu aralıkların alt sınırı minimum hız 0,5 m/s (ısıtma) veya 1,0 m/s (kullanım suyu), üst sınırı ise kritik hız 1,2 m/s (ısıtma) ve 2,0 m/s (kullanım suyu) ile belirlenir. DN inç mm dönüşüm karşılıkları ve boru dış çapı bilgileri için kardeş rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: DN, İnç ve Milimetre Dönüşüm Tablosu: 1/2", 3/4", 1", 2" Kaç mm?)

Yükleme birimi LU yöntemi, kullanım suyu tesisat hesabında TS EN 806-3 ve DIN 1988-300 tarafından tanımlanan olasılık esaslı bir yaklaşımdır; her armatürün olası eşzamanlı kullanımını istatistiksel bir katsayıyla normalize eder. Yöntemin amacı, tüm armatürlerin aynı anda açılmadığı gerçeğini hesaba katmak ve borular için gerçekçi bir tasarım debisi bulmaktır. LU, litre/saniye değil boyutsuz bir ağırlık katsayısıdır; doğrudan debiye eşitlenmez.

Her armatür türüne sabit bir LU değeri atanır. Genel değerler şöyledir:

• Lavabo musluğu — 1 LU
• Mutfak musluğu — 2 LU
• Duş — 2 LU
• Küvet — 3 LU
• Tuvalet sifonu rezervuarlı — 2 LU
• Tuvalet sifonu basınçlı sifonlu — 5 LU
• Bulaşık makinesi bağlantısı — 2 LU
• Çamaşır makinesi bağlantısı — 2 LU

Toplam LU değeri hesaplandıktan sonra tasarım debisi Q bir çevrim grafiği veya DIN 1988-300 eşitliğinden elde edilir. Konut tipi yapılar için pratik yaklaşım: Q [L/s] ≈ √(toplam LU) × 0,4. Bu değer m³/h'ye çevrildikten sonra yukarıda anlatılan formülle çap hesabına girilir. Örnek: 10 daireli bir apartmanda her dairede 12 LU varsa toplam 120 LU; Q ≈ √120 × 0,4 ≈ 4,4 L/s ≈ 15,8 m³/h. Bu debi, giriş hattında 2 m/s hız sınırıyla DN 50 gerektirir. Çap boyutlandırmadan sonra pompaya geçilir. (Detay: Pompa Seçimi Nasıl Yapılır? Debi ve Basma Yüksekliği Hesaplama Rehberi)

Isıtma devresinin debisi, taşınacak ısıl güçten ve gidiş-dönüş sıcaklık farkından doğrudan bulunur. Formül: Q [m³/h] = P [kW] ÷ (1,163 × ΔT [°C]). Burada P kazan ya da zon ısıl gücü, ΔT gidiş ile dönüş suyu sıcaklık farkı ve 1,163 suyun hacimsel ısı kapasitesinin birim çevrim katsayısıdır.

Adım adım örnek: 80/60 °C gidiş-dönüş sıcaklığında çalışan 30 kW'lık bir kazan. Adım 1: ΔT = 80 − 60 = 20 °C. Adım 2: Q = 30 ÷ (1,163 × 20) = 30 ÷ 23,26 = 1,29 m³/h. Adım 3: hız sınırı 1,0 m/s seçilirse gerekli iç çap d = √(4 × (1,29 ÷ 3600) ÷ π) = √(0,000458) = 0,0214 m → 21,4 mm. Adım 4: 21,4 mm iç çapı geçen en küçük DN değeri DN 25'tir (iç çap yaklaşık 27 mm). Seçim: DN 25.

Aynı 30 kW ısı yükü 10 °C'lik sıcaklık farkıyla taşınırsa örneğin yerden ısıtma 45/35 °C düzeninde Q = 30 ÷ (1,163 × 10) = 2,58 m³/h olur; bu debi aynı hız sınırıyla DN 32 gerektirir. Sıcaklık farkını daraltmak çapı büyütür ve maliyeti yükseltir. Bu ilişkiyi anlamak zon boyutlandırması için kritik öneme sahiptir. ısıtma borusu çapı seçimi bu nedenle sadece debi değil aynı zamanda tasarım sıcaklık rejimiyle birlikte yapılmalıdır; farklı rejim için yapılan hesap farklı bir DN boyutu verebilir. (Detay: Yerden Isıtma Sistemi Nasıl Çalışır? Kollektör, Pompa ve Termostat Seçimi)

Basınç kaybı Pa/m hesabı, pompa seçiminin doğrudan girdisidir; yetersiz hesaplanmış basınç kaybı, pompa seçiminin yanlış yapılmasına ve uzak devrelerin ısınmamasına yol açar. Birim uzunluk başına basınç kaybı Darcy-Weisbach bağıntısıyla hesaplanır: ΔP/L = λ × (ρ × v²) ÷ (2 × d). Burada λ sürtünme katsayısı, ρ su yoğunluğu kg/m³, v hız m/s ve d iç çap m'dir.

Adım adım örnek: 70 °C sıcaklıktaki suda yoğunluk yaklaşık 978 kg/m³, DN 25 çelik boru iç çap 27,3 mm, hız 1,0 m/s. Adım 1: Reynolds sayısı Re = v × d ÷ ν = 1,0 × 0,0273 ÷ 0,000000413 ≈ 66.100; türbülanslı rejim. Adım 2: boru pürüzlülüğü ε = 0,046 mm (ticari çelik boru), bağıl pürüzlülük ε/d = 0,046 ÷ 27,3 ≈ 0,00169. Moody diyagramından λ ≈ 0,025. Adım 3: ΔP/L = 0,025 × (978 × 1,0²) ÷ (2 × 0,0273) = 0,025 × 978 ÷ 0,0546 ≈ 448 Pa/m.

Bu hesap için pratik kural şudur: tasarım aşamasında her boru hattı için 100-300 Pa/m değeri hedeflenir. 300 Pa/m'nin üzeri, uzak devrelere basınç yetiştirememe riskini doğurur. Isıtma tesisat standartları TS EN 12828 bu değeri kabul edilebilir sınır olarak tarif eder. Pompa seçiminde kullanılacak toplam basınç kaybı, kritik devrenin tüm elemanlarının toplamından elde edilir. (Detay: Pompa Debisi Nasıl Hesaplanır? m³/h, L/dk ve Basınç Hesaplama)

Eşdeğer boy yöntemi, boru bağlantı elemanlarının yani dirsek, T-parça, vana ve filtre elemanlarının oluşturduğu yerel basınç kayıplarını, aynı basınç kaybını üretecek boru uzunluğuna dönüştürür. Yöntem, düz boru için hesaplanan Pa/m değerini bütün hatta uygulamayı mümkün kılar ve ayrı katsayı hesabından kaçınmayı sağlar.

Eşdeğer boy değerleri çap ve eleman tipine göre değişir. DN 25 için tipik eşdeğer boy değerleri şunlardır:

• 90 derece dirsek standart eğimli — yaklaşık 0,9 m eşdeğer boru uzunluğu
• 90 derece dirsek kısa eğimli — yaklaşık 1,5 m eşdeğer boru uzunluğu
• T-parça düz akış — yaklaşık 0,4 m eşdeğer boru uzunluğu
• T-parça dal akışı — yaklaşık 1,8 m eşdeğer boru uzunluğu
• Y tipi pislik tutucu filtre temiz konumda — yaklaşık 2,0-4,0 m eşdeğer boru uzunluğu
• Tam açık sürgülü vana — yaklaşık 0,3 m eşdeğer boru uzunluğu
• Küresel vana tam açık — yaklaşık 0,2 m eşdeğer boru uzunluğu
• Yaylı disk tip çek valf — yaklaşık 3,0-5,0 m eşdeğer boru uzunluğu

Toplam eşdeğer uzunluk hesabı şöyle yapılır: gerçek boru uzunluğu ölçülür, tüm elemanların eşdeğer boy değerleri toplanır ve ikisi birleştirilerek toplam eşdeğer uzunluk elde edilir. Örnek: 20 m gerçek boru artı 2 dirsek 2 kere 0,9 m artı 1 T-parça dal akışı 1,8 m artı 1 pislik tutucu 3,0 m artı 1 çek valf 4,0 m = 20 + 1,8 + 1,8 + 3,0 + 4,0 = 30,6 m toplam eşdeğer uzunluk. Birim kayıp 448 Pa/m ile toplam: 30,6 × 448 ≈ 13.700 Pa = 13,7 kPa ≈ 1,4 mSS. Bu değer pompa seçiminde kritik hat basınç kaybı olarak kullanılır.

PPR boru iç çap farkı, aynı DN boyutunda farklı malzemelerin iç çapının değişmesini ifade eder; bu durum hız hesabını doğrudan etkiler. PPR borunun duvar kalınlığı çelik boroya göre daha fazladır; bu nedenle aynı DN boyutunda iç çapı daha küçüktür. DN 25 PPR borunun iç çapı yaklaşık 21 mm iken çelik borunun 27 mm ve bakır borunun yaklaşık 26 mm'dir. Aynı debide PPR boru yaklaşık yüzde 65 daha yüksek hız üretir.

• Çelik boru TS EN 10255 ağır seri — Dış çap 33,7 mm, iç çap yaklaşık 27,3 mm; ısıtma, gaz ve endüstriyel tesisatın standart malzemesi
• Bakır boru EN 1057 Tip B — Dış çap 28 mm, iç çap yaklaşık 26 mm; kullanım suyu ve sıhhi tesisat için yaygın
• PPR boru PN 20 sıcak su serisi — Dış çap 32 mm, iç çap yaklaşık 21,2 mm; aynı DN değerinde bakır ve çeliğe göre daha küçük iç çap
• PEX-a boru 20 mm dış çap — İç çap yaklaşık 13,6 mm; yerden ısıtma ve konut tesisatında yaygın
• Galvanizli çelik boru — Kireç ve biyofilm birikimi nedeniyle iç çap zamanla daralır; uzun vadede basınç kaybı artışını hesaba katmak gerekir

Pratik hüküm: PPR boru seçildiğinde aynı debi için çelik veya bakırdan bir DN büyük boyut seçmek çoğu durumda doğru yaklaşımdır. Bu yöntem hızı hedef bant içinde tutar ve uzun vadede enerji maliyetini düşürür. Yalıtım gereksinimleri de çap büyüklüğüne bağlı olduğundan boyutlandırma şaflık konusunda da sonuç verir.

Pislik tutucu basınç kaybı, armatürün tıkanma durumuna göre geniş bir aralıkta değişir ve boru hattı tasarımında ihmal edilmemesi gereken bir parametredir. Pomeka'nın pislik tutucular kategorisi DN 15'ten DN 50'ye kadar Y tipi ve elek tipli filtreleri kapsamakta; elek açıklığı 0,5-1,5 mm arasında değişmektedir. Temiz konumda bir Y tipi filtrenin eşdeğer boyu DN 25 için yaklaşık 2-4 m iken kısmi tıkanmada bu değer 10-15 m'ye çıkabilir. (Detay: pislik tutucular)

Pislik tutucu seçiminde dikkat edilecek noktalar şöyledir:

• Filtrenin anma çapı boru çapıyla eşit olmalıdır; küçük seçilmiş filtre yüksek basınç kaybı ve gürültü üretir
• Y filtre yatay boru hattına eğik veya aşağı yönlü monte edilir; elek tahliye vidasına erişimi kolaylaştırır
• Tıkanan bir filtre eşdeğer boyunu 4 m'den 15 m'nin üzerine çıkarabilir; periyodik temizlik zorunludur
• Pompadan önce konumlanan filtre rotor ve çark hasarını engeller; pompa emişine yakın montaj tercih edilir
• PN sınıfı seçiminde çalışma basıncı ve sıcaklık birlikte değerlendirilir; kullanım suyu için en az PN16, kazan devresi için PN25 önerilir

Pomeka'nın vana kategorisi küresel vanalar, sürgülü vanalar, çek valfler ve balans vanalarını kapsamaktadır. Danfoss balans vanası kvs hesabı ve Watts balans vanası kvs hesabı aynı bağıntıyla yapılır: Kvs = Q ÷ √ΔP. Burada Q debi m³/h ve ΔP bar cinsinden basınç farkıdır; sonuç m³/h cinsinden gereken Kvs değerini verir. Kataloğa bakılarak bu değeri karşılayan en uygun model seçilir. Danfoss balans vanası boyutlandırma adımlarını ve ayrıntılı açıklamaları ilgili rehberimizde bulabilirsiniz. (Detay: https://www.pomeka.com/vana) (Detay: Danfoss Balans Vanası Nedir? Isıtma ve Soğutma Sistemlerinde Neden Kullanılır?)

PN16 PN25 boru seçimi, çap hesabından bağımsız gibi görünse de ikisi birbiriyle ilişkilidir. TS EN 1092-1 ve ilgili boru standartları, duvar kalınlığını hem çapa hem basınç sınıfına göre tanımlar. Duvar kalınlığı arttıkça iç çap azalır ve bu da hız hesabını etkiler. Bu nedenle PN sınıfı çap hesabından önce netleştirilmeli ve iç çap bu sınıfa uygun tablodan okunmalıdır.

• PN10 — Konut ısıtma sistemleri ve 10 bar altı kullanım suyu hatları için uygundur
• PN16 — Bina giriş borusu, pompa basma hatları, kazan bağlantıları; çoğu bina tesisatında standart seçimdir
• PN25 — Yüksek basınçlı ısıtma, endüstriyel proses suyu ve kızgın su hatları için gereklidir
• PN40 — Buhar ve yüksek basınçlı endüstriyel uygulamalar

PN sınıfı seçiminde genel kural şudur: sistemin maksimum çalışma basıncının en az 1,5 katı güvenlik payıyla seçim yapılır. 6 bar çalışma basıncı için PN10 yetersizdir, PN16 uygundur. Kazan devrelerinde 90 °C üzeri sıcaklıklar malzeme dayanımını düşürdüğünden güvenlik payı 2 katına çıkarılabilir. Nominal basınç değerleri ve bağlantı tipleri hakkında daha fazla bilgi için ilgili rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: PN10, PN16, PN25 ve PN40 Nedir? Vana, Flanş ve Borularda PN Sınıfı Nasıl Seçilir?)

2026 yılında İstanbul Kadıköy'de yürütülen bir bina tesisat projesinde, bodrum kazan dairesinden 8 katlı yapının en üst katına taşınan ısıtma devresinin kritik hattı şöyle hesaplandı. Kazan gücü 90 kW, gidiş-dönüş sıcaklığı 80/60 °C, ΔT = 20 °C. Debi: Q = 90 ÷ (1,163 × 20) = 3,87 m³/h. Hız sınırı 1,0 m/s ile gerekli iç çap yaklaşık 37 mm bulundu; seçilen boru DN 40 (iç çap 41 mm).

Kritik hat hesabı: 55 m gerçek boru, artı 3 dirsek DN 40 (3 × 1,2 m eşdeğer), artı 2 T-parça dal akışı (2 × 2,4 m), artı 1 pislik tutucu Y tipi (3,5 m), artı 1 çek valf yaylı disk (5,0 m). Toplam: 55 + 3,6 + 4,8 + 3,5 + 5,0 = 71,9 m toplam eşdeğer uzunluk. Birim kayıp 220 Pa/m ile toplam: 71,9 × 220 = 15.818 Pa ≈ 1,6 mSS. Güvenlik payı yüzde 15 eklenerek pompa seçim noktası 3,87 m³/h debi ve 1,85 mSS olarak belirlendi. (Detay: Sirkülasyon Pompası Seçimi)

Grundfos pompa seçimi boru çapı hesabından bağımsız yapılamaz; pompa katalog eğrisi, kritik hattın toplam basınç kaybı ve toplam debi değerleriyle kesişen noktaya göre belirlenir. Bu iki değer yanlış girildiğinde pompa ya işletme noktasının çok sağında kalır (az basınç, yüksek debi) ya da çok solunda (fazla basınç, düşük debi). Her iki durum da verimsizlik ve ses sorununa yol açar.

Wilo pompa kritik hat hesabında da aynı yöntem geçerlidir. Wilo Stratos ve Wilo Yonos serisi pompaların Δp-v modu, termostatik vanalı radyatör devrelerinde kısmi yükte basınç farkını otomatik olarak düşürür ve yanlış çap seçiminden kaynaklanan vana sesini azaltır. Buna karşın doğru çap seçimi yapılmadan kontrol moduna güvenmek kısa vadeli bir çözümdür; uzun vadede boru değişimi gerekebilir.

Wilo pompa kritik hat hesabı aşamalarına paralel olarak Grundfos pompa seçimi boru çapı uyumunu şöyle kontrol etmek gerekir: önce her zon için ayrı ayrı debi hesaplanır, ardından kritik zon için toplam eşdeğer uzunluk ve birim basınç kaybı bulunur, son olarak pompa eğrisi bu iki değerin kesişim noktasından okunur. Verimlilik değerlendirmesi için rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Sirkülasyon Pompası Elektrik Tüketimi: Eski Pompayı Değiştirmek Ne Kadar Tasarruf Sağlar?)

Kompansatör ve esnek bağlantı boyutlandırması boru çapıyla birebir eşleşmesi gereken unsurlardır. Pompanın giriş ve çıkışına bağlanan esnek bağlantılar boru çapından küçük seçildiğinde kesit daralması nedeniyle ekstra basınç kaybı üretir ve Bernoulli etkisiyle titreşim artar. DN 50 ve üzeri hatlarda kompansatör kullanımı TS EN 12828 kapsamında önerilir. (Detay: Kompansatör Nedir? Kauçuk ve Metal Kompansatör Nerelerde Kullanılır?)

• Esnek bağlantı çapı boru çapıyla eşit seçilir; bir DN küçük seçim kayıpları yaklaşık iki katına çıkarır
• Kompansatörün işletme basıncı ve sıcaklığı boru hattı tasarım değerlerini karşılamalıdır
• Izgara tipli kompansatörler aksiyel hareketi, köşeli tip yanal hareketi karşılar; hat geometrisine göre tip seçilir
• Kompansatörün iki ucundaki borular bağımsız olarak sabitlenmeli; aksi hâlde eleman eksenel yükü taşımaya zorlanır

Genleşme tankı bağlantı borusu çapı da hesaplama zincirinin bir parçasıdır. Bağlantı borusu çok küçük seçildiğinde ısıl genleşme anında basınç düzleşmez ve sistem emniyet ventilinden sürekli boşaltır. TS EN 12828 standardı, genleşme tankı bağlantı borusunun minimum iç çapını 15 mm olarak tanımlar ve bu değer sistemin kapasitesine göre büyür. (Detay: Genleşme Tankı Hesabı)

Su darbesi açısından çap seçimi kritiktir. Joukowsky bağıntısı ΔP = ρ × a × Δv'ye göre, darbe basıncı akış hızıyla doğru orantılıdır. Çelik boruda dalga yayılma hızı yaklaşık 1.200 m/s olduğundan 1,5 m/s hızın ani kesilmesi yaklaşık 18 bar ek basınç üretir; 0,8 m/s'de aynı durum yaklaşık 9,6 bar üretir. Boru çapı büyütüldüğünde aynı debi için hız düşer ve darbe basıncı azalır. (Detay: Su Darbesi (Koç Darbesi) Nedir? Borulardan Gelen Vurma Sesi Nasıl Önlenir?)

Mevcut tesisatta akış hızı sınırı aşıldığında iki seçenek vardır: boru çapını büyütmek ya da pompa devrini düşürmek. Her ikisi de hızı azaltır ama farklı koşullarda geçerlidir. Aşağıdaki karşılaştırma her iki yolu ölçülebilir kriterlerle sıralar.

• Hızın nedenine bakın — Pompa gerekenden büyük seçilmişse devri düşürün; debi zorunlu ve boru dar seçilmişse çapı büyütün
• Uygulama süresi — Devir düşürme 5 dakika; çap büyütme bölüme göre yarım gün ile birkaç gün arasında değişir
• Enerji etkisi — Devir düşürme: debi devir oranında, güç devrin küpüyle azalır; devri yüzde 20 düşürmek gücü yaklaşık yüzde 49 azaltır
• Isıl performansa etki — Devir düşürme: debi düşer, uzak devrelerde ısınma zayıflayabilir; çap büyütme: debi korunur, performans etkilenmez
• Su darbesi riski — Devir düşürme: hız düştüğü için darbe basıncı azalır; çap büyütme: aynı yönde etki
• Maliyet kalemleri — Devir düşürme: yalnızca çalışma dakikaları; çap büyütme: boru, fitting, yalıtım, işçilik ve gerekirse şap/duvar açma
• Kime uygun — Devir düşürme: aşırı ısınan pompası fazla büyük seçilmiş konut tesisatı; çap büyütme: debisi zorunlu ve hızı 1,5 m/s'yi aşan tek hatlar

Pratik hüküm: önce devri düşür ve ölçümü tekrarla; hız hâlâ sınır üzerindeyse çap büyütmeye geç. Bu sıra en kısa çözümü önce dener ve gereksiz tesisat değişikliğinden kaçınmanızı sağlar.

Ana kolona bağlanan her branşman, ana kolondan daha az debi taşır; bu nedenle branşman çapı ana kolondan küçük olabilir ve olmalıdır. Ana kolona aynı çapı vermek gereksiz maliyet ve yetersiz hız demektir. Her branşman kendi debisine göre ayrı hesaplanır; hesap sonucu bir sonraki standart DN boyutuna yuvarlanır.

Zon hatlarında çap azaltma sırası şöyledir. Kazan dairesinden çıkan ana hat en büyük çaptadır; ilk dallanma noktasında hat ikiye bölünür ve her kol kendi debisine göre küçülür. Bu işlem son radikatöre kadar devam eder. Her kesitteki debi, o kesimi besleyen tüm armatürlerin toplam debisine eşittir. Başlangıç noktasında tüm zonların debisi toplanır ve ana kolona girilir.

Yerden ısıtma sistemlerinde her halka çap sabittir (çoğunlukla 16 mm veya 20 mm PEX), ama kolektör bağlantı hattı ve gidiş-dönüş ana borusu ayrıca hesaplanır. Kolektörün çapı, toplam zon sayısı ve debi kapasitesine göre DN 25 veya DN 32 olarak belirlenir. (Detay: Yerden Isıtma İçin Hangi Sirkülasyon Pompası Kullanılır?)

Bina giriş suyu sayacı ve bağlantı borusu çapı, şebeke basıncı ve tasarım debisiyle uyumlu olmalıdır. Su sayacı çap seçimi boru hesabının bir devamıdır; sayaç çok küçük seçildiğinde içinden geçen akış sayacın nominal debisini aşar, ölçüm hatası yapar ve aşırı basınç kaybı üretir. Sayaç çok büyük seçildiğinde ise düşük debi koşullarında ölçüm hassasiyeti düşer.

Kullanım suyu boru çapı hesabından elde edilen tasarım debisi, sayaç nominal debisini (Q3 değeri) belirler. Konut tipi yapılar için DN 20 sayaç yaygın seçimdir; çok daireli ya da ticari binalar için DN 25 veya DN 32 gerekebilir. (Detay: Su Sayacı Nasıl Seçilir? DN15, DN20, DN25 ve DN50 Ne Anlama Geliyor?)

Şebeke basıncı tasarım değerinin üzerindeyse boru çapı hesabından önce basınç düşürücü vana konumlandırılır; basınç düşürücü sonrasındaki boru hesabı tasarım çalışma basıncına göre yapılır. Basınç düşürücü vanadan sonraki boru hattında tüm bağlantı ve armatürlerin PN sınıfı, şebeke değil düşürülmüş basınca göre seçilebilir; bu da maliyet avantajı sağlar. Kullanım suyu boru çapı hesabı tamamlandıktan sonra basınç haritası çıkarmak, sistemdeki en düşük basınç noktasını tespit eder ve gerekirse pompanın veya düşürücünün konumunu optimize eder. (Detay: Basınç Düşürücü Kullanımı)

Basınç düşürücü vana Kvs değeri seçiminde boru debisi ve nominal basınç farkı aynı bağıntıyla hesaplanır. Vananın anma çapı boru çapıyla eşit veya bir DN büyük seçilir; küçük seçim, vanayı nominal basınçta tam kapalı çalıştırır ve kontrol hassasiyetini bozar. Bunun yanı sıra, şebeke basıncı mevsimsel olarak değişen bölgelerde (İstanbul da dahil olmak üzere pek çok kentsel tesisat bölgesi) basınç düşürücü ayar değerinin sabit tutulması, boru çapı hesabında kullanılan referans basıncı da sabitlemiş olur; bu tutarlılık pompanın işletme noktasını kararlı kılar.

Kolektör, ısıtma veya kullanım suyu sisteminde birden fazla zonu besleyen dağıtım elemanıdır; kolektörün anma çapı, toplam tasarım debisi ve izin verilen geçiş hızı üzerinden belirlenir. Kolektörde hız 0,3 m/s'nin altına düşmemeli, 1,0 m/s'nin üzerine çıkmamalıdır. Yerden ısıtma kolektörü için DN 25 çoğu zaman 4-6 devre için yeterlidir; 8 devre ve üzerinde DN 32 veya DN 40 gerekebilir.

Kolektör çapı hesabında toplam debi, her zon debisinin toplamıdır. Örnek: 6 zon, her zon 0,3 m³/h → toplam 1,8 m³/h. 0,8 m/s hız sınırıyla gerekli iç çap d = √(4 × (1,8 ÷ 3600) ÷ π) = √(0,000796) ≈ 28,2 mm → DN 32 seçilir. Kolektörden çıkan her branşman borusu ise kendi zon debisine göre ayrı ayrı hesaplanır; tek zon 0,3 m³/h için DN 15 yeterlidir. Kolektör seçimi ve zon dengeleme mantığı için ilgili rehberimize bakabilirsiniz. (Detay: Yerden Isıtma Kollektörü Nasıl Ayarlanır? Debimetre Ayarı Nasıl Yapılır?)

Paslanmaz çelik kolektör ile pirinç kolektör arasındaki seçim de çap hesabını etkiler. Paslanmaz çelik kollektörlerde iç yüzey pürüzlülüğü daha düşüktür; bu nedenle aynı debi için sürtünme kaybı pirinçten biraz daha azdır. Farkın pratik etkisi küçüktür ancak dar hesap marjlarında belirleyici olabilir. (Detay: Paslanmaz Kollektör mü Pirinç Kollektör mü? Hangisi Daha İyi?)