Fenerbahçe Şükrü Saraçoğlu Stadı'na Rehau Yerden Isıtma Sistemi
Ankara 19 Mayıs Stadyumu, Kayseri Kadir Has Stadyumu, Kayserispor Antreman Sahası?ndan sonra Fenerbahçe Şükrü Saraçoğlu Stadyumu da REHAU doğal çim saha yerden ısıtma sistemi ile donatıldı.
Özellikle son yıllarda yaşanan sert kış ayları ile birlikte artan kar yağışları ve olumsuz etkilenen saha şartları nedeniyle meydana gelen karşılaşma iptallerinin sayısında artışa sebep olduğu görülmüştür. Bu da kulüplere mali açıdan büyük yükler getirmekte, maç trafiğinin yıldan yıla arttığı bir ortamda organizasyonel açıdan da büyük sıkıntılara sebep olmaktadır. Tüm bunların yanında, yağmur, kar ve buz yükünün ve bunlara bağlı önleme ve temizleme çalışmalarının çim alan üzerindeki tahrip edici etkileri de ortaya çıkardığı mali yüklerle birlikte, zeminin bozulmasına, donarak sertleşmesine bağlı olarak sportif açıdan da olumsuzlukları beraberinde getirmektedir. Bu yüzden modern çim sahalardan beklenen donma noktasının altındaki sıcaklıklarda dahi işlevselliklerini koruyabilmeleridir. Bu da zeminin buzsuz ve sahanın yüzeyinin olabildiğince karsız tutulması ile mümkündür. Donmamış bir zemin, toprağın su geçirgenliğini koruyarak drenaj sistemin sürekli çalışabilmesini sağlar. Donmuş zemin sebebiyle meydana gelebilecek olası oyuncu sakatlanmaları da engellenmiş olur.
Yukarıda belirtilen sebeplerden ötürü Türkiye?de de yerden ısıtma sistemiyle donatılan statların sayısı günden güne artış göstermektedir. Öncelikle Ankara 19 Mayıs Stadı?nda yapılan uygulamayı, Kayseri?deki, Sivas?taki ve son olarak İstanbul?daki uygulamalar izlemiştir.
UEFA da donma tehlikesiyle karşı karşıya olan iklim bölgelerindeki statlara bir çim saha ısıtma sisteminin kurulmasını tavsiye etmektedir.
Tüm dünyada 150 kadar çim saha ısıtma referansı bulunan REHAU, çim saha uygulamaları konusunda sahip olduğu yapım yöntemi bilgisi (know-how), sunduğu komple ürün gamı, projelendirme hizmeti ve şantiye desteği ile müşterilerinin yüksek kalite ve hizmet taleplerini karşılamaktadır.
Çim saha uygulamaları için temel bilgiler
Standart çim sahalar 68 metre eninde, 105 metre uzunluğundadır, fakat uygulamalar genellikle 70 metre eninde, 108 metre uzunluğunda bir alanı ısıtacak şekilde boyutlandırılmaktadır. Talep edildiği takdirde, sahanın etrafındaki alanlar örneğin koşu pisti de ayrıca ısıtılabilmektedir.
REHAU doğal çim saha yerden ısıtma sistemi, drenaj tabakasının üzerinde, çimin altındaki bir kum tabakasının içine 30 cm modülasyon aralığıyla paralel olarak döşenen ve DIN 16892 / 16893 uyarınca üretilmiş peroksitle çapraz bağlı polietilen (PE-Xa) RAUTHERM borulardan oluşmaktadır. Boruların doğru mesafede ve derinlikte (genelde yüzeyden 28 cm aşağıda) konumlandırılması için REHAU RAILFIX Ray sistemi kullanılmaktadır (Şekil 1). Diğer bir uygulama tipi ise özel tip traktörler ile boruların direkt kum tabakasının içerisine gömülmesi yöntemidir. Fenerbahçe Şükrü Saraçoğlu Stadyumu?nda bu şekilde yapılan bir uygulama, Şekil 2?de görülmektedir.
Tüm ısıtma devrelerinde eşit basınç kaybına sebep olmak için kolektör sistemi Tichelmann esasına göre tasarlanır. Bu sistemde biri gidiş, biri dönüş biri de toplama hattı olarak görev gören toplam 3 adet DN 150 ebadında boru mevcuttur. Kolektör borusu olarak Türkiye gibi nispeten yumuşak iklimlerde ön yalıtımsız PE borular kullanıldığı gibi, daha sert iklimlerde ön yalıtımlı çelik borular da kullanılabilmektedir.
Boruların kolektörlere bağlantı şekli kullanılan kolektörün tipine göre değişmektedir. Ön yalıtımlı çelik boruların kullanılması durumunda kolektör ağızlarına REHAU geçme manşon bağlantı sistemi ile geçiş yapmak mümkündür. Ön izolasyonsuz bir PE kolektör borusunun kullanılması durumunda ise bir elektro kaynak mufu veya farklı geçiş parçalarıyla bağlantı yapmak mümkündür. Şekil 3?te ön izolasyonlu çelik boruya gerçekleştirilen geçme manşon bağlantısı, Şekil 4?te ise Fenerbahçe Şükrü Saraçoğlu Stadı?nda kullanılan PE 100 kolektöre yapılan elektro kaynak muflu bağlantı görülmektedir.
Yukarıdaki bilgiler ışığında, standart, yani kolektörlerin sahanın uzun kenarı boyunca yer aldığı uygulamalarda toplamda her biri 145 metre olan 180 ısıtma devresi kurulmaktadır. Bu da toplamda 26.100 metrelik bir borulama anlamına gelmektedir. İstenmesi durumunda kolektör sahanın kısa kenarında olacak şekilde de bir planlama ve uygulama da yapılabilir.
Şekil 5?te REHAU?TR Teknik Planlama Departmanı tarafından Fenerbahçe Şükrü Saraçoğlu stadyumu için çizilen uygulama projesi görülmektedir.
Çim saha ısıtma sistemlerinin amacı sahanın üzerinde birikmiş mevcut karı eritmek değildir, bu kar alışılageldiği gibi yine mekanik yöntemlerle temizlenmelidir. Bir çim saha ısıtma sisteminin planlanma amacı maçlardan önce veya maç esnasında meydana gelen kar yağışının sebep olacağı olumsuz etkileri engellemektir.
Tüm çim saha ısıtma sistemleri ilgili stadyumun yer aldığı şehrin iklim verilerine göre hesaplanır ve planlanır. Güncel hava şartlarına ve topraktaki nem oranına göre çim saha ısıtma sisteminin ihtiyaç duyduğu güç belirlenir.
Isıtma sistemi dış hava şartlarına göre çalışan bir otomatik kontrol sistemi tarafından denetlenir ve yüzey sıcaklığı + 2 °C?de sabit tutulur.
Yıllardır yapılan uygulamalarda elde edilen tecrübelerle de kanıtlanmış hesaplamalar sert kış ikliminin hüküm sürdüğü bölgelerde sistemin istenen amaca hizmet edebilmesi için q = 145 ? 150 W/m²?lik özgül güce ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir. Bu da toplamda 1,1 ? 1,2 MW mertebesinde bir kazan gücüne karşılık gelmektedir. Bu gücün içerisinde ?4 °C ile ?6 °C sıcaklıklarında sürekli yağış sonucunda oluşan 2 cm kalınlığında bir kar tabakasının eritilmesi için gerekli olan rezervler de mevcuttur. Örneğin, Kayseri Kadir Has Stadyumu?nun planlanmasında bu değerler göz önünde bulundurulmuştur.
Daha ılıman iklimlerde sistemi daha ufak boyutlandırmak mümkündür. Örneğin daha ılıman bir iklime sahip İstanbul?da yer alan Fenerbahçe Şükrü Saraçoğlu Stadı için q = 120 W/m2 özgül güç olmak üzere, toplamda 900 kW?lık bir kazan seçilmiştir.
Yine tecrübeler mevcut kar katmanlarının eritilmesi esnasında ?boş alan etkisi?nin oluştuğunu göstermiştir. En aşağıdaki kar tabakası eridikten sonra donmuş çim taneleri geri kalan kar katmanları için taşıyıcı görevi görür. Çim taneleri arasında oluşan boşluklarda ısıl bir denge meydana gelir ve karın erimesi durur. Süreci tekrar başlatmak için kalan kar tabakasını yukardan sıkıştırmak gerekir. Bu şekilde aradaki boşluklar karla dolar ve sıcak yüzey karı eritir.
Sistem, kış aylarında donmayı engellemek için ?20 °C?ye kadar emniyet sağlayan % 34 derişiminde glikol/su karışımı ile işletilir. Şekil 6?da Kayseri Kadir Has Stadyumu?nda yapılmış ve kısmen antifrizle doldurulmuş borulama görülebilir.
Tüm ısıtma sistemi dış hava kompenzasyonu ile çalışan bir otomatik kontrol sistemi tarafından sürekli kontrol altında tutulur, yani gidiş suyu sıcaklığı bir referans sıcaklığı tarafından dış hava sıcaklığına bağlı olarak ayarlanır. Bu referans sıcaklığı çimin yüzey sıcaklığıdır. Buna ek olarak çim bitkisinin yanmasının engellenmesi için kök düzlemindeki sıcaklığın ölçülmesi de çok önemlidir. İşletmeci tarafından tanımlanan kök düzlemi sıcaklığı (genelde 20 °C) aşıldığı zaman ilgili sensörün gönderdiği sinyal ile kontrol sistemi sirkülasyon pompasını kapatır.
Gidiş suyu sıcaklığının kontrolü sistemde tanımlı olan eğrilere yardımıyla gerçekleştirilir. Standart bir doğal çim saha uygulamasında meydana gelen sıcaklık profili Şekil 7?de görülmektedir.
Isıtma işletimi boyunca çimin düzenli olarak sulanması gerekmektedir, zira ısıtma sistemi çimdeki nemin azalmasına sebep olacak, bu özgül gücün ve yüzey sıcaklığının düşmesine sebep olacak ve sonuç olarak kontrol sistemi gidiş suyu sıcaklığını artırmaya çalışacaktır, bu da çim köküne zarar verebilecektir.
Sistem doğal çim sahalarda uygulanabildiği gibi yapay çim sahalarda da uygulanabilir. Burada tek fark yapay çim sahada çim köküne zarar verme ihtimalinin bulunmamasıdır. Amaç yine zemini buzsuz, esnek tutmak ve gerçekleşecek yağışların drenajına imkan tanımaktır.
Fakat suni çim sahalarda kullanılan esnek taşıyıcı tabaka ısıyı yalıtıcı olarak görev görür. Bu sebepten ötürü hem ısıtma sisteminin, hem uygulamanın, hem de kontrol sisteminin dinamikleri farklılıklar göstermektedir.
