Yapılarda Tesisat İşletme Projesi ve Maliyeti

05 Ağustos 1993 Dergi: Ağustos-1993

ÖZET
Isıtma sistemlerinin seçimlerinde ilk yatırım maliyetlerinden daha önemli olan işletme maliyetleridir. Kalorifer kazanlarının yakıt tüketimleri küçük kazanlarda kazan bedeli mertebesindedir. 250.000 Kcal/h'den büyük kazanlarda ise kazan bedelinin katları mertebelerine ulaşmaktadır. İyi bir ısıtma sisteminin işletme maliyetinin % 30-% 50 daha az olabileceği düşünülürse, kazan kuruluş maliyetinin tamamını bir yıla yakın sürelerde bile amorti etmek mümkün olabilmektedir. Ayrıca servis, yedek parça, tamir ve bakım maliyetleri ve ekonomik ömür faktörleri kazan ve sistem seçerken mutlaka dikkate alınmalıdır. Bir ısıtma sistemi seçimi yapılıyorsa öncelikle işletme projesi adını verebileceğimiz bir maliyet hesabı yapılmalıdır. Ancak, bu hesabın sonunda, kullanılacak yakıt cinsi, kazan tipi, kontrol sistemi gibi konularda karar verilmelidir. Bu yazıda detaylı bir hesap yöntemi ile yıllık sistem maliyetinin bulunması anlatılmıştır. Bu yöntem uygulanarak yapılan değerlendirmede, yıllık maliyetler açısından ana öğenin yakıt maliyeti olduğu, hatta bu öğenin yatırım maliyetlerinden bile fazla yer tuttuğu görülmüştür. Ayrıca yakıt maliyetlerinin oluşmasında, yakıt fiyatından çok sistemin ve yakıtın iyiliğinin rol oynadığı görülmüştür. Yıllık yüksek işletme verimine sahip sistemlerin pahalı yakıt kullansa bile daha ucuz olabileceği ortaya çıkmıştır.

1. GİRİŞ
Isıtma sistemi seçiminde günümüz yakıt fiyatları dolayısı ile, işletme maliyetleri önemli bir rol oynar. Bu bildiride farklı yakıt ve kazan alternatiflerinin değerlendirilmesinde, işletme maliyetlerinin hesabı için Recknagel'e dayanarak ayrıntılı bir yöntem anlatılmıştır. Isıtma sistemi maliyeti üç ana bölümden oluşur.
1- Yatırımın geri ödeme (amortisman) maliyeti
2- Yakıt maliyeti
3- Bakım ve işletme maliyeti

Bu maliyetlerin incelenmesi sonucu, tek başına kazan fiyatının toplam yıllık maliyeti belirlemede esas unsur olmadığı ortaya çıkmaktadır. Burada esas önemli faktör, sistemin toplam yıllık verimi diye isimlendirebileceğimiz verimdir. Bu verim değeri, kazanın ısıl verimi, sistemin tasanmı, kullanılan otomatik kontrol sistemi, yakıtın temizliği ve yanma özellikleri gibi çok sayıda parametreyi içermektedir. Verimi yüksek olan bir sistemde daha pahalı yakıt yakılsa bile yıllık maliyet daha büyük olabilmektedir.

2. AMORTİSMAN MALİYETİ
Isıtma sistemi ilk yatırım maliyeti M ise, yıllık yatırım (amortisman) maliyeti

olarak bulunur. Burada a amortisman maliyeti faktörü olup,

olarak verilir. Burada
i = Yıllık enflasyon oranı %60=0.60
n = Cihaz ömrüdür.

3. YAKIT MALİYETİ
Yukarıdaki üç maliyet içinde en önemli olanı budur. Bu maliyetin hesabı aşağıdaki adımlardan oluşur.
3.1. Yıllık Isı İhtiyacı
Gözönüne alınan binanın DIN 4701'e göre hesaplanan saatlik norm ısı kaybı QN ile gösterilirse, yıllık ısı kaybı:
Qa= bv.QN (kwh/yıl) veya (Kcal/yıl) şeklinde bulunabilir. Burada bv tam yükte çalışma halinde yıllık ısı ihtiyacının kaç saatte karşılanacağını gösterir.
bv = f.24 G/A tmax (Saat/yıl) olarak tarif edilir. Burada
G = Hesaplanan yer için derece gün değeridir.
Δtmax = İç sıcaklıkla, dış hesap sıcaklığı arasındaki farktır,
f = Bütün verimsizlikleri göz önüne alan bir faktördür,
f = f0.fl.f2.f3.f4.f5.f6.f7.f8.f9.fl0 olarak tarif edilir.
f0 = DİN 4701'e göre hesap yapıldı ise değeri = 1,07
f1 = Güneşten ve iç kaynaklardan olan ısı kazançları faktörüdür.
Değeri = 0,78 alınabilir.
f2 = Enfiltrasyon eş zaman f aktörüdür.
Hesap DIN 4701'e göre yapıldı ise, f2 = 1 alınabilir.
f3 = Isıtıcıların (radyatörlerin) iyiliği ile ilgili faktör
f3 = 0,85- 1,00
f4 = Kısmen ısıtılan odaların (yatak odası gibi) etkisi
f4 = 0.70 - 0,95
f5 = Oda sıcaklığının hesap değerine göre değşitirilmesi
f5 = 0,80 (3°C indirme), f5 = 1,20 (3°C artırma)
f6 = Isı izolasyonun etkisi
f6 = 0,90-1.0
f7 = Otomatik kontrol sisteminin iyiliği,
Orta kalite kontrol, 17 = 1,05 - 1,15
İyi bir sistem kontrolü, f7 =0,80-0,85
f8 = K azarı d uman y üzeylerinin kirlenme faktörü
Kömür için, f8 = 1,40
Sıvı yakıt için, f8 = 1,20
Doğal gaz için, f8 = 1,00
f9 = Kullanma zaman faktörü, Tablo 1'den alınacak
fl0 = Kireçlenme faktörü, özel önlem alınmış kazanlarda f 10= 1,00 normal kazanlarda fi 0= 1,10

3.2. Yıllık Yakıt İhtiyacı
Yıllık yakıt ihtiyacı kazan ve sistem verimleri dolayısı ile yıllık ısı ihtiyacından büyüktür. Yıllık brüt ısı ihtiyacı,

olarak bulunabilir. Bu ifadelerdeki verim değerleri sırası ile aşağıda tariflenmiştir. ηK : Kazan anma ısıl verimi olup, imalatçı kataloglarından alınabilir. ηV : Dağıtım ısı kayıplarıdır. Boruların izolasyon durumuna göre değeri 0,94 - 0,98 arasında alınabilir. ηB : Durma kayıplarını gözönüne alır. Kazanın durması sırasında hava sirkülasyonu nedeni ile soğuk hava kazanda ısıtılarak bacadan dışarı atılır. Bu kayıp,

Şeklinde tarif edilir. Burada, q : Durma sırasındaki ısı kaybı yüzdesi. Büyük modern kazanlarda % 1-2 Modern küçük kazanlarda % 2-3 Boylerli " % 3-4 Kötü durumdaki eski " %6-8 b : Isıtma mevsimi boyunca kazanın çalıştırıldığı saat sayısıdır. Isıtma mevsimi 250 gün ise kazan 24 saat çalıştınlıyorsa, b = 250 x 24 = 6000 saat bk : Kazanın yıl boyunca fiilen çalıştığı zamandır.

olarak bulunabilir, burada Qk kazanın yanma gücü, QN sistemin yanma ısı kaybıdır. B değerini yükseltmek için bazı önlemler alınabilir.
1. Baca kapama cihazı kullanarak bu kayıp teorik olarak sıfıra indirilebilir.
2. Düşük sıcaklık ısıtması yapılabilir. 90/70 (80°C) sıcak su sistemi yerine. 55/45 (50°C) sistem kullanıldığında bu kayıp yarıya düşer.
3. Gece kazanı 8 saat tamamen durdurarak veya ateşi kısarak b değeri azaltılabilir. Bu yolla yapılacak yakıt tasarrufu yapının ağır veya hafif olmasına bağlıdır.
Hafif yapılarda kazanç = % 10-15
Ağır yapılarda kazanç = % 5-10
Bazı kazan tipleri için fikir vermek üzere, ηa = ηK . ηB değeri Tablo 2'de verilmiştir. Yıllık yakıt ihtiyacı ise,
Ba = Qa/Hu
olarak bulunabilir. Burada Hu yakıtın alt ısıl değeridir.

3.3 Yıllık Yakıt Maliyet
Yıllık yakıt maliyeti,

K2 = Ba. P (TL/yıl)

olarak bulunur. Burada P kilogram veya metreküp başına yakıt fiyatıdır.

4. BAKIM VE İŞLETME MALİYETLERİ
İkinci ana gider grubu budur. Buradaki maliyet faktörlerinin hesabını matematiksel olarak ifade etmek güçtür. Bu maliyet faktörleri tek tek değerlendirilmelidir. Değerlendirmeye esas olacak bakım ve işletme maliyet faktörleri:
1. İşletmeci İşçi ücretleri
2. İşletme enerji giderleri
a) Brülör fan motoru
b) Isıtıcı
c) Diğer cihazların enerji tüketimi
3. Normal bakım giderleri
a) İşçilik
b) Malzeme
4. Arıza bakım giderleri
5. Baca temizliği
6. Depo temizliği
7. Yakıt taşıma giderleri
8. Kül atma giderleri
9. Kazan temizliği
10. Diğer giderler

İşletme enerji giderleri, K=bk.We.Pe olarak hesaplanabilir. Burada, We : Cihazın anma elektrik gücü (kW) Pe : Elektrik fiyatıdır. (TL/kWh) Bakım ve işletme maliyetleri toplamı yakıt maliyetinin yüzdesi cinsinden
ifade edilirse bu değer Recknagel'de, Kömürle ısıtmada % 10-15 Gazla ısıtmada % 7-10 Sıvı yakıtla ısıtmada % 8-12 olarak

5. TOPLAM İŞLETME MALİYETİ
Buna göre ısıtma sisteminin toplam
işletme maliyeti,
Yıllık Amortisman Maliyeti =
Yıllık Yakıt Maliyeti =
Yılık Bakım ve İşletme Maliyeti =
Toplam

şeklinde bulunur.
Yukarıdaki hesaplar bir föy şeklinde getirilerek, Şekil 1. olarak sunulmuştur. Bu föy hesaplanmak istenen sistem için doldurularak, sistemin toplam yıllık maliyeti bulunabilir.

6. ÖRNEK HESAP
Verilen yöntemin kullanımına örnek teşkil etmek üzere, İstanbul için 210.000 Kcal/h ısı kaybı hesaplanan bir binanın kömür, fuel-oil ve doğal gazla ısıtılması yıllık maliyeti Şekil l'deki föy doldurularak bulunmuştur. Bu örnekte kazan güçleri 250.000 Kcal/h olmak üzere kömürde yarı silindirik, fuel-oil'de radyasyon tipi çelik ve doğal gazda döküm kazan esas alınmıştır. Yatınm maliyeti için 1992 Bayındırlık Bakanlığı Birim Fiyatları % 44 artırılarak alınmış, yakıt için Kasım 1992 fiyatları kullanılmış; yakıt için Kasım 1992 fiyatları kullanılmış, diğer değerlerde ise Recknagel'e başvurulmuştur. İşletme maliyetleri ise yaklaşık olarak
takdiren alınmıştır.

7. SONUÇ
Hesap sonuçlarına göre yakıt maliyetleri toplam maliyette en önemli paya sahiptir. Ayrıca tek başına yakıt fiyatı, yakıtların karşılaştırılması açısından önemli değildir. Yakıtın hangi mükemmellikte yakıldığı, sistemde uygulanan kontrol sisteminin iyiliği, yakıtın özelliklerine bağlı kaçınılmaz işletme ve bakım giderleri; kısaca sistemin toplam yıllık verimi gerçek yakıt maliyetini oluşturmaktadır. Bu açıdan doğal
gazın önemli avantajları olduğu açıkça görülmektedir.