Açık devre su soğutma kulesi hesaplamaları tasarımı ve fiyatları https://www.susogutmakulesi.com.tr https://www.susogutmakuleleri.com https://ctpmuhendislik.com http://www.grpcoolingtower.com

1. SU SOĞUTMA KULESİ
 HAZIRLAYAN :
•ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSİ
•EYÜP OLGAÇ
1

2. 2

3. Su soğutma kulesine giriş
 Kulelerin çeşitlerine başlamadan önce yapım
malzemelerinden en yeni ve dayanıklılık bakımından
en üstün malzeme olan ctp yi sizlere tanıtmak
istiyoruz. Parazif ve korozif hiçbir etkilenmesi
olmayan bu malzeme asidik ve bazik ortamlara da
oldukça dayanıklıdır.
 Ayrıca uv katkıları ile güneş dayanımı 30-40 senelerle
ifade edilmektedir.
 Dikey çekme dayanımı demirin 2 katı kadardır.
3

4. CTP NEDİR?
• Camelyafı ile taşıyıcı bir matriks reçinenin birleştirilmesi ile elde edilen
kompozit bir malzemedir.
• CTP üretiminde kullanılan camelyafı, kum, alumina, kireç taşı, kolemanit,
kaolen... gibi geleneksel hammaddeler kullanılarak üretilmektedir.
• CTP malzemenin kalitesi, (performansı), cam elyafı - reçine arasındaki
bağın kuvveti ile doğru orantılıdır.
• Fiziksel performans, takviye malzemesi olan cam elyafının,
- CTP içindeki oranına,
- CTP içindeki dağılımına ve
- CTP içindeki yönüne bağlıdır.
4

5. CTP MALZEMELERİN GENEL ÖZELLİKLERİ :
1. Yüksek korozyon dayanımı,
2. Bakım gerektirmez,
3. Hafiftir,
4. Düşük kurulum maliyeti,
5. Kaymazlık,
6. Yüksek darbe dayanımı,
7. Yangın dayanımı,
8. Dielektrik dayanımı,
9. Kimyasallara karşı yüksek dayanım,
5

6. CTP MALZEMELERİN GENEL ÖZELLİKLERİ :
10. Anti bakteriyeldir,
11. Kopma uzaması metallere göre daha yüksektir,
12. Çevreyle dosttur,
13. Yüksek Mekanik dayanım,
14. Tasarım esnekliği,
15. Kolay tamir edilebilirlik,
16. İstenilen renkte üretilebilme,
17. Sonsuz ömür (teorik olarak)
18. Yüksek ısıl dayanım.
6

7. SU SOĞUTMA KULESİ
• Soğutma kulesi bir ısı uzaklaştırma ünitesidir.
• Su soğutma kuleleri, sistemden gelen sıcak suyun dolgu
üzerine püskürtülmesi ile ısının atmosfere verilerek ortamdan
uzaklaşması ile soğuma sağlar.
• İçinden geçen suyun bir kısmının buharlaşmasını sağlayarak
sistemdeki istenmeyen ısıyı atmosfere verir. Kalan su ise YAŞ
TERMOMETRE DERECESİNE GÖRE MÜMKÜN OLDUĞUNCA
soğur.
• Su soğutma kulelerinin yaygın kullanım alanları arasında
klima sistemleri, üretim tesisleri ve enerji santralleri vardır.
7

8. 8
ÇALIŞMA PRENSİBİ
• Su soğutma kuleleri ısı transferi ve akışkanlar mekaniği prensipleri
doğrultusunda çalışan bir yapıdır,
• Sistemden gelen sıcak su dolgu malzemelerinde zerreciklere ayrılarak hava
panelinden giren dış ortam havası ile çarpışır.
• Suyun bir kısmı buharlaşır, kalan kısmının ise entalpisi düşer.
• Böylece, sisteme gönderilen suyun sıcaklığı doymuş yaş hava sıcaklığına
kadar düşürülebilir.

9. 9

10. KULE ÇEŞİTLERİ
10

11. 11
Su soğutma kulelerini farklı şekillerde sınıflandırabiliriz;
I. Hava ve suyun akış geometrilerine göre
a) Çapraz akışlı kuleler
b) Karşı akışlı kuleler
II. Kapasiteye Göre Kuleler
a) İnşaat tip kuleler
b) Paket tip kuleler
c) Fabrika üretim tipi kuleler
III. Su Devridaim Sistemine Göre Kuleler
a) Kapalı devre kuleler
b) Açık devre kuleler
IV. Dolgu tipine göre
a) PVC Film Dolgu
b) PP Bigudi Dolgu

12. 12

13. 13

14. 14
• Kapalı çevrim soğutulması gerekliliği olan sistemler için dizayn
edilmişlerdir.
• Bu sistemlerde yüzleşme yani ısı transferi açık çevrim yapan kule suyu ile
işletme suyunun içinden geçtiği serpantin arasında olmaktadır. Bu konuda
öne çıkan serpantinin hangi metalden yapıldığı, serpantinin ömrü,
serpantinin ne ölçüde olduğu ve ne kadar verimli bir ısı transfer aracı olduğu
konularıdır.
• İşletme suyunun açık hava ile temas etmeden soğutulması bu tip kuleleri
popüler hale getirmiştir. Ancak kalitesiz serpantinler 3-5 sene içerisinde kule
maliyetine denk maliyetler oluşturmaktadır.

15. 15
• Başka bir dezavantajı dış şaselerininde sacdan imal ediliyor olmasıdır. Yine
bu saç kısımlar açık havadaki ortam koşulları, özellikle güneş ve kendi çalışma
mantığı dolayısıyla ürettiği neme mukavemet gösteremeyerek ne ile kaplanırsa
kaplansın ne ile boyanırsa boyansın 2 seneden kısa sürede korozyona karşı
koyamayarak çürümeye başlamaktadırlar.
Borulu Serpantin Dezavantajları
• Borulu serpantinler ısı transferi için en verimsiz araçlardır.
• Kapladığı yer çok fazladır. Serpantin yüzey alanı dolayısıyla kule büyüklüğü
bazı tasarımlarda gerekmediği halde artırılmak zorunda kalınmaktadır.
• Yenileme maliyetleri kule maliyetinin 50 % sinden fazladır
• Bakım ve onarımları neredeyse imkansızdır.

16. 16
CTP MÜHENDİSLİK KAPALI TİP KULE ÇÖZÜMLEMELERİ
KAPALI DEVRE KULELERİN TÜM DÜNYA ÜRETİMİ
ÖRNEKLERİNDE YAŞANAN HANDİKAPLARI BELİRTTİK BU
KONULARDA ÇÖZÜMLEME YAPMADAN KAPALI DEVRE
KULE ÜRETİMİ YAPMAK ZATEN İŞİ BAŞTAN KAYBETMEKTİR.
ASLINDA ÖZELLİKLE YURTDIŞI İMALATÇILARININ YAPTIĞI
OPTİMİZASYON OLDUKÇA KARLIDIR,
AMAÇLARI GARANTİ SÜRESİNCE KORUMA SAĞLAMAK,
SONRASINDA YEDEK PARÇA SATIŞINDAN CİDDİ PARALAR
KAZANMAKTIR.

17. SERPANTİN
 BAKIRIN ISI TRANSFER KATSAYISI 395 İKEN
 DEMİRİNKİ YANLIZCA 58 DİR.
 ANCAK ISI TRANSFER KABİLİYETİ OLARAK BU İKİ METAL ARASINDA AYNI M2 YÜZEYDE
YANLIZCA %10 FARK VARDIR.
 BAKIRIN İŞLENME İŞÇİLİKLERİ VE YÜKSEK MALİYETİ GÖZ ÖNÜNE ALINDIĞINDA BU %10 LUK
YÜZEY FAZLALIĞI CAZİBESİNİ KAYBETMEKTEDİR.
 AYRICA BAKIR YANLIZCA KATAFOREZ İLE KAPLANABİLİRKEN, DEMİR SERPANTİNLER 150
MİCRON GİBİ OLDUKÇA YÜKSEK BİR KALINLIKTA SICAK DALDIRMA GALVENİZLE
KAPLANABİLMEKTEDİR. BU KOROZYONA DAYANIM AÇISINDA CİDDİ ÖNEM TAŞIMAKTADIR.
 BORULU SERPANTİNLERİN OLDUKÇA VERİMSİZ ISI TRANSFER ARAÇLARI OLDUĞU BİLİNEN
BİR GERÇEKTİR. BU ISI TRANSFERİNİ DAHA VERİMLİ HALE GETİRMEK İÇİN SERPANTİN
BORULARI SU AKIŞ YÖNÜNDE OVALLEŞTİRİLEREK ISI TRANSFER YÜZEYİ ARTIRILACAKTIR.
 AYRICA SERPANTİN BORULARI 2 KEZ BÜKÜM YAPILARAK HER SİPİRDE YANLIZCA BİR
KAYNAK OLUŞMASI SAĞLANMAKTADIR.
 SERPANTİNLER ÇOKLU ÖRGÜLÜ SİSTEMLERİYLE TAMİRİ OLDUKÇA ZOR HATTA MÜMKÜN
OLMAYAN YAPIDADIR. BU YAPI TAMİR GEREKTİRMEDEN UZUN YILLAR ÇALIŞIR YADA
HURDAYA AYRILIR. SERPANTİN ÖMRÜNÜ UZATMANIN BİR BAŞKA YOLU SERPANTİN
BORULARININ ET KALINLIĞININ YÜKSEK TUTULARAK İMAL EDİLMESİDİR. ANCAK BU
SERPANTİN MALİYETİNİN KATLARLA ARTMASINA SEBEP OLMAKTADIR.
17

18. SERPANTİN
18

19. İÇ KONSTRUKSİYON VE DIŞ ŞASE
 İTHAL VE YERLİ İMALATÇILARIN TÜM KULE TİPLERİNDE SAÇ TERCİH
ETMELERİ HEM BİLİNEN BİR MALZEME OLMASI HEMDE ŞEKİLLENDİRMENİN
HEMEN HER YERDE YAPILABİLMESİ İLE İLGİLİDİR.
 ANCAK KULE DIŞ ŞASE VE İÇ TAŞIYICI KONSTRUKSİYONUN METALDEN
İMALİ, İÇİ VE DIŞINDA HER NOKTADA %100 BAĞIL NEME MARUZ KALAN SU
SOĞUTMA KULELERİNDE CİDDİ BİR HANDİKAPTIR.
 PASLANMAZ SAÇLAR DAHİ BU KONUDA BİR ÇÖZÜM DEĞİLDİR ÇÜNKÜ
KROM MALZEMELER SUYU DEZENFEKTE İÇİN DÜNYANIN HER YERİNDE
KULLANILAN KLORÜR İLE TEPKİME VERİRLER VE KROM HIZLI BİR ŞEKİLDE
KLORÜRLÜ SULARDA AŞINIR. ORGANİZE SANAYİ BÖLGELERİNDE SULARIN
YANLIZCA FİZİKSEL ARITILMASI, KESİNLİKLE KİMYASAL KULLANILMAMASI
BU NEDENLEDİR.
 BU KOROZİF ETKİDEN KURTULMANIN TEK YOLU PASLANMAYAN VE ASİDİK
BAZİK ETKİLEŞİMİ OLMAYAN BİR MALZEME KULLANMAKTIR.
 DAHA ÖNCE ÖZELLİKLERİNİ AYRINTILI AÇIKLADIĞIMIZ CTP BU KONUDA
TEK ALTERNATİF OLARAK ÖNE ÇIKMAKTADIR.
 CTP PULTRUZYON PROFİLLERİN YAYGINLAŞAN VE ÇEŞİTLENEN ÜRETİMLERİ
BU KONUDA İMALATÇILARI RAHATLATMAKTADIR.
19

20. DIŞ ŞASE VE İÇ KONSTRÜKSİYON
20

21. 21
KULE TİPLERİ
Tek Hücreli (Mono Type ) Çift Hücreli (Double Type)
Kuleler kolayca 3 hücreli 4 ve daha çok hücreli olarak dizayn edilebilirler

22. 22
DİZAYN VERİLERİ
•Su soğutma kuleleri yaş termometrenin altında soğutma yapamaz.
•Dizayn yaş termometreye yaklaştıkça kule hacmi exponansiyel büyür.
•Bu kulenin fiyatının ve sarflarının exponansiyel büyümesi anlamına gelir.
•Su soğutma kulesi dizaynı profesyonel bir iştir.
•Doğru dizayn için bilinmesi gerekli değerler,
•Çalışacağı bölge,
•Kulenin çalışma debisi,
•Kulenin giriş sıcaklığı,
•Kulenin çıkış sıcaklığı,doğru ve eksiksiz bilinmelidir.

23. Kapasiteye genel bakış
 İşletmeler tarafından ihtiyaç tespiti kapasite hesabından
bulunabilir. Q=m * c * ▲t
Kapasite = Debi * Suyun Özısısı * Giren - Çıkan Su Sıcaklık Farkı
Problem: Debisi 60m3/h olan 35 dereceyi 30 dereceye düşürmesi
istenilen bir kulenin kapasitesi kaç kw dır.
Çözüm: Q= 60.000*1*(35-30) = 300.000 kcal/h
Yada 300.000 kcal/h / 0,859 /1000 = 349,2 kW bulunacaktır.
Ancak bu değer tam olarak kapasiteyi belirtmez, NEDEN Mİ?
23

24. Yaş termometreye yaklaşımla ilgili birkaç örnek
 Örneğin istanbul yaş termometresi 24 derecedir.
 120 m3/h debide suyu 34 dereceden 25 dereceye düşürmek isteyelim
delta t :34-25 : 9 derece olsun. Bu durumda 23 m2 oturma alanlı bigudi
dolgulu ve standart yükseklikte bir kule işimizi görürken,Q= 120*1*9
 Yine 120 m3/h debide ve delta t 9 derece olacak şekilde ancak 36
dereceden 27 dereceye düşürmeye çalışalım, Bu durumda 13 m2 oturma
alanlı bigudi dolgulu ve standart yükseklikte bir kule yetecek, Q= 120*1*9
 Yine 120 m3/h debide ve delta t 9 derece ancak 40 dereceden 31
dereceye düşürmeye çalışalım,Bu durumda 8 m2 oturma alanlı bigudi
dolgulu ve standart yükseklikte bir kule işimizi görecektir. Q= 120*1*9
 Görüldüğü gibi aynı kapasitede 3 kule, yaş termometreye yaklaşım
değerine göre birbiri ile arasında neredeyse 3 katı büyüklük farkı
oluşabilmektedir. Örnek daha da spesifikleştirilebilir. Bu örnek dizayn
değerlerinin ne kadar önemli olduğunu anlatmak için sanırız yeterlidir.
24

25. 25
KULE İMALATI VE MONTAJI

26. 26
KULE İMALATI VE MONTAJI

27. 27
KULE İMALATI VE MONTAJI

28. 28
KULE İMALATI VE MONTAJI

29. 29
KULE İMALATI VE MONTAJI

30. 30
KULE İMALATI VE MONTAJI

31. 31
KULE İMALATI VE MONTAJI

32. 32
NAKLİYE
Kolay montajın ardından , kolay nakliye…

33. AXİAL VE RADYAL FAN FARKLARI
 AXİAL FANLI KULELERİN EMİŞ HIZLARI DÜŞÜK ,KULEDEN İTİŞ HIZLARI YÜKSEKTİR.
 DÜŞÜK EMİŞ HIZI SEBEBİYLE ORTAMDA BULUNAN İSTENMEYEN PARTİKÜLLERİN
EMİŞİ OLDUKÇA DÜŞÜKTÜR. AYRICA YÜKSEK İTİŞ HIZI %100 BAĞIL NEMLİ HAVANIN
GERİ DÖNÜŞÜNÜ NEREDEYSE İMKANSIZ HALE GETİRİR.
 RADİAL FANLI KULELERİN EMİŞ HIZLARI YÜKSEK, KULEDEN İTİŞ HIZLARI DÜŞÜKTÜR.
 YÜKSEK EMİŞ HIZININ YANINDA DÜŞÜK İTİŞ HIZI DA KULE VERİMLİLİĞİNİ YAKINDAN
İLGİLENDİRİR. DÜŞÜK BİR HIZLA İTİLEN %100 BAĞIL NEMLİ HAVA YÜKSEK EMİŞ HIZI
VE ÇEVRESEL ETKENLER SEBEBİYLE KULE TARAFINDAN TEKRAR EMİLİRLER. EMİLEN
%100 BAĞIL NEMLİ HAVANIN ENTALPİYE HERHANGİ BİR ETKİSİ YOKTUR. DOLAYISYLA
TEKRAR EMİLEN HAVA MİKTARINCA KULE VERİMİ DÜŞER.
 YANLIZCA BU FARK DAHİ AXİAL FANLI KULELERİN YAYGIN KULLANILMASINA YETECEK
SEBEPLERİ BARINDIRIR.
 YÜKSEK EMİŞ HIZI SU SOĞUTMA KULELERİNDE CİDDİ BİR SIKINTIDIR.
 EMİŞİN YÜKSEK OLUŞU DIŞ ORTAMDAN DAHA BÜYÜK VE DAHA FAZLA MİKTARDA
İSTENMEYEN PARTİKÜL ABSORBE EDİLMESİNE SEBEP OLUR. BU PARTİKÜLLER
KULENİN HIZLICA KİRLENMESİNE VE DOLGU YÜZEYLERİNİN TIKANMASINA SEBEP
OLURLAR. BU DURUM KULE ÇALIŞMA VERİMLİLİĞİ İLE İLGİLİ HAYATİ ÖNEM TAŞIR.
33

34. RADYAL FANLAR
34

35. AXİAL FANLARIN AVANTAJLARI
1. AXİAL FANLAR RADYAL FANLARA GÖRE OLDUKÇA
VERİMLİDİRLER.
2. AYNI DEBİDEKİ HAVAYI SİRKÜLE ETMEK İÇİN RADYAL FANLAR
DAHA FAZLA KW DA MOTORA İHTİYAÇ DUYARLAR.
3. AXİAL FANLARIN BALANS YAPMA İHTİMALLERİ DAHA
DÜŞÜKTÜR.
4. AXİAL FANLARIN BAKIM MALİYETLERİ DAHA DÜŞÜK VE
DAYANIKLIDIR. ISI DERECESİNE GÖRE PPG-PAG-CTP YA DA
ALÜMİNYUM MALZEMEDEN İMAL EDİLİRLER.
5. AYARLANABİLİR KANAT AÇILARIYLA DAHA FAZLA YA DA AZ
DEBİDE HAVA ÜFLEYEBİLİRLER.
6. YATIRIM MALİYETLERİ DÜŞÜKTÜR.
7. MOTORLARA DİREKT YA DA REDÜKTÖRLE KOLAYCA
BAĞLANABİLİRLER.
35

36. AXİAL FANLAR
36

37. 37
Aksiyel Fan

38. Radyal Fan
38

39. Yerleşim Planı
39

40. 40

41. 41

42. 42

43. 43

44. 44

45. 45

46. 46
KULE VE POMPA KONUMU
1. Kule pompa ile aynı seviyede ise,
2. Kule pompadan düşük seviyede ise,
3. Kule pompadan yüksek seviyede ise,

47. 47
EŞİT SEVİYEDE
•Verimli çalışır.
•Emme yüksekliği yüzeye yakın
olmamalıdır.
•Yüzeye yakın olursa hava yapabilir pompa
kanatları deforme olabilir.

48. 48
ÜST SEVİYEDE
• tasarımı en zor ve mecbur olmadıkça kullanılmaması gereken
bir durumdur. İşletmesi oldukça zordur ve devamlı problemdir.
• Böyle bir dizayn zorunluluğu var ise pompanın maksimum emiş
yüksekliği (negatif emme basıncı) hesapları yapılmalıdır.

49. 49
DÜŞÜK SEVİYEDE
• En kolay ve doğru dizayndır.
• Emme havuzu ile pompa arasındaki
yükseklik farkı emişe yardımcıdır.
•Havuzda su bitmesi dışında hava
yapma problemi yoktur.

50. 50
SU KAYBI
• Su soğutma kulelerinde en önemli kayıp buharlaşma yoluyla dış ortama
transfer edilen sudur,
• Damla şeklinde fanlardan atılma ve devridaim sırasında kule dışına taşma gibi
olağan dışı haller haricinde bu su miktarı ne kadar çok olursa kule o kadar
verimli çalışıyor denilebilir, çünkü bu su kaybı ısı transferinin gayet başarılı
yapıldığı anlamına gelir.
• Çünkü bu tip kulelerde ısı transferinin %90 'a yakını buharlaşmadan
kaynaklanan entalpi farkı ile oluşmaktadır.

51. 51
BUHARLAŞMA MİKTARI NASIL HESAPLANIR.
Debi : 140 m3 /h ,
Giriş Suyu Sıcaklığı : 35 oC ,
Çıkış Suyu Sıcaklığı : 26 oC olsun;
Buharlaşma miktarı (m3/h) = 0.00153 (sabit) * debi (m3/h) * sıcaklık farkı (oc)
Buharlaşma Miktarı = 0.00153*140*9
Buharlaşma Miktarı= 1.9278 m3/h
OLARAK BULUNACAKTIR.

52. 52
KULEDE KULLANILAN BAZI PARÇALAR
MOTOR ve REDÜKTÖR
• Bacaların 1500 mm den daha
büyük çaplarda olduğu dizaynlarda
redüktör kullanımı gerekmektedir.
•Redüktörlü motor sistemleri
kayıp kaçaklara karşı
periyodik olarak kontrol edilmelidir.

53. 53
AKSİYAL FAN
• Tipine, çapına, dönme hızına ve kanat açısına bağlı olarak iç basıncı ve
kule içinden geçen hava debisini ayarlamaya yarar.
• Dış ortamdaki havayı panjurlardan emip, dolgulardan geçirip, kuleden
uzaklaştırır .
• Genellikle kanatlar Cam elyaf takviyeli polipropilen, CTP, alüminyum
çekme profil PAG(polyamid ) veya PPG (polipropilen) malzemeden
üretilmektedir.

54. 54
TİTREŞİM ŞALTERİ
• Titreşim şalteri, baca kısmında redüktör , motor yada fan grubundan
kaynaklı oluşabilecek vibrasyonları algılayıp olumsuz durumları engellemek
için motor grubunun enerji beslemesini devreden çıkaran güvenlik
elemanıdır.

55. 55
DAMLA TUTUCU
• Zerreciklere ayrılan suyun emilen hava ile sürüklenip atmosfere
atılmasını önler.
• Kule içerisine 3’lü veya 5’li kasetler halinde monte edilir.
C145 Tip Damla Tutucu Bal Peteği Damla Tutucu C Destek

56. 56
DOLGU MADDESİ
PP Bigudi Dolgu PVC Film DolguGrid dolgu
• Sistemden gelen sıcak suyun zerreciklere ayrıştırılmasını sağlar.
• Temas yüzeyi artırılarak soğutma verimi artırılır.

57. 57
SU DAĞITIM SİSTEMİ
• Kule içerisinde devridaim eden suyun homojen pulvarize edilmesini sağlar.
• Kullanılan su 45 ºC’den düşükse PVC-U, yüksek ise kopolimer katkılı
polipropilen PPRC veya CTP kullanılır.

58. 58

59. 59

60. 60

61. 61

62. 62

63. 63

64. 64

65. 65

66. 66

67. 67

68. 68
TEŞEKKÜRLER