Pompa teknik bir açıklama ile elektrik enerjisini hidrolik enerjiye çeviren ve sıvıların mekanik bir güç ile hareket etmesini sağlayan makinedir.
Ülkemizde pompa seçimi genelde hatalı yapılmaktadır. Projeyi ilk tasarlayan kişi pompa seçimi yaparken hesaplamasında tüm kayıpları ekler ve hesaba katmadığını düşündüğü kayıplar için bir miktar tolerans bırakarak hesapta çıkandan bir miktar daha büyük pompa seçer. Daha sonra pompa satın almasına çıkılırken garanti olsun diye tekrar bir miktar pompa büyütülür. Pompa satan kişi de pompayı bir miktar büyüterek sıkıntı çıkmasın düşüncesi ile satışını yapar.
Son durumda satın alınan pompa ilk hesaplanan pompadan neredeyse iki kat büyük olur. Bu nedenle pompa düşük verimde çalışır, istenilenden daha fazla enerji tüketir.
Pompa Verimi
Enerji verimliliği anlamında bir iyileştirme yapabilmek için öncelikle mevcut pompanızın verimini hesaplamanız gerekir. Pompa verim hesabında aşağıdaki pompa verim formülü kullanılmaktadır.
P = ρ*g*Hm*Q/η
P= Pompa gücü (Watt)
ρ= Sıvı yoğunluğu(kg/m3)
Hm= Basma yüksekliği(m) (1 bar = 10m )
Q= Sıvı debisi (m³/saniye)
η= Pompa verimi
Yukarıdaki formülden verim çekilerek pompanın verimi hesaplanabilir. Gerçek pompa verimi için pompanın normal çalışma koşullarında bastığı debiyi, çektiği elektriği ve basma yüksekliğini ölçmeniz gerekmektedir. Bunların ardından pompanızın çalışma eğrisinin neresinde kaldığını bulabilir ve yeni bir pompa ile değiştirmeniz durumunda sağlayacağınız tasarrufu tespit edebilirsiniz.
Isıtma Sistemlerinde Pompa Hesabı
Eğer henüz bir pompa almadıysanız ve yeni bir pompa hesabı yapıyorsanız aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz.
Pompa Debisi:
V = Q / (c . ρ . Δt . 3600)
Q = Sistemin toplam ısı yükü (kcal/ h)
c = Suyun özgül ısısı (kcal/ kg ºC)
ρ = Suyun yoğunluğu (kg/ lt)
Δt = Isıtıcılara su giriş ve çıkış sıcaklıklarının farkı ºC
Yukarıdaki formülde ısıtma devresindeki elemanların radyatörlerin alması gerektiği kadar su ile doldu olduğu (ne eksik ne fazla) durum göz önünde bulundurulmuştur. Her ne kadar tavsiye edilmese de hesaba katılmayan kayıpların olabileceği düşünülerek hesaplanan pompadan %20 – %30 daha büyük bir pompa tercih edilir. (Hesabınıza güveniyorsanız mümkün olduğunda hesabınıza yakın pompa seçebilirsiniz.)
Pompa Gücü
P = p. V. Δp / η (watt)
Pompanın basma yüksekliği hesap yapılan kritik hattaki tüm basınç kayıplarını yenecek kadar olmalıdır. Formüldeki Δp toplam basınç kaybıdır. Pompa debisinde olduğu gibi pompa basma yüksekliği de hesaba katılmayan kayıplar göz önünde bulundurularak %20 – %30 daha büyük seçilir.
Örnek Pompa Hesaplaması
Pompa seçimi formüllerinin daha iyi anlaşılabilmesi adına bir adet pompa hesabını birlikte yapalım.
Isıl yükü 1.700.000 kCal/h ve sıcaklık düşümü 18 ºC olan bir ısıtma sistemini ele alalım.
Pompa Debisi
V = 1.700.000/ (1 . 1 . 18 . 3600 ) = 26,24 lt/ s
Pompanın debisi hesaba katılmayan kayıplar düşünülerek ortalama %20 artırılır ve 30 lt/s olarak alınabilir.
Pompa Gücü
Toplam basınç kaybını 50 kPa olarak hesapladığımızı varsayalım. Pompanın verimide %60 olsun. Bu durumda;
P = (1. 30 . 50 )/ 0,60 = 2.500 w = 2,5 kW
Pompa gücü içinde emniyet payı olarak hesaba katılmayan kayıplar için %20 artırım yapılır ise 3 kW gücünde, 50 kPa basma yüksekliğine sahip, 30 lt/s dabide pompa seçilmiş oldu. Pompa satın almadan önce pompa karakteristiğini ara devirde sağlayan bir pompa olmasına dikkat edilmelidir.
Pompa Karakteristik Eğrisi
Pompanın karakteristik eğrisi, pompanın sabit devirde ile sirküle edebildiği su miktarı ile basma yüksekliği arasında bağlantı kuran bir eğridir. Sistemin dolaşan su debisine karşılık ortaya çıkan basınç düşümü eğrisine de sistem karakteristiği denir. Bu iki eğrinin kesin noktası çalışma noktasını verir.
Pompa seçiminde yukarıda görmüş olduğunuz pompa karakteristik eğrisine göre hareket edilmektedir. Yapılan projeye göre bir adet büyük pompa seçmek yerine bazı durumlarda iki adet küçük pompanın seri bağlanması istenilen çözümü daha uygun maliyetler sunmanıza olanak sağlar.
Şekil 2’ de düşük basma yüksekliğinde fazla debi elde etmek için paralel bağlama; Şekil 3’ de düşük debide fazla basma yüksekliği elde etmek için seri bağlama örnekleri görülmektedir.
Pompa karakteristikleri devir sayısına bağlıdır. Devir sayısını değiştirerek farklı karakteristikler elde etmek mümkündür. Buna göre;
Pompanın debisi devir sayısı ile orantılı olarak artar.
Pompa basma yüksekliği devir sayısının karesi ile orantılı olarak artar.
Pompa güç ihtiyacı devir sayısının küpü ile orantılı olarak artar.
