Merkezi ısıtmalı bir binada her dairenin ne kadar ısı kullandığını bilmenin en doğrudan yolu, daire girişine bir ısı sayacı takmaktır. Kalorimetre de denen bu cihaz, radyatörlere giden sıcak suyun miktarını ve suyun dairede ne kadar soğuduğunu ölçer; bu iki ölçümden tüketilen enerjiyi hesaplar.
Isı sayacı (kalorimetre) nedir?
Isı sayacı, bir ısıtma devresinden geçen suyun taşıdığı ısı enerjisini ölçen cihazdır. Konut ısıtmasında “ısı sayacı” ve “kalorimetre” aynı cihazı anlatır. Ölçülen değer litre ya da metreküp değil, enerjidir: ekranda kWh ya da MWh olarak görünür (1 MWh = 1.000 kWh).
Bir ısı sayacı üç parçadan oluşur:
- Akış sensörü: Devreden geçen suyun hacmini ölçer.
- Sıcaklık sensörü çifti: Biri gidiş hattındaki, diğeri dönüş hattındaki suyun sıcaklığını ölçer. İki sensör, sıcaklık farkını doğru ölçebilmek için birbirine göre eşleştirilmiş bir çifttir.
- Hesaplayıcı: Hacim ve sıcaklık bilgisini işleyip enerjiyi hesaplar, sonucu ekranda gösterir ve varsa haberleşme modülüne aktarır.
Kompakt sayaçlarda bu parçalar birbirinden ayrılmayan tek bir cihaz olarak gelir: hesaplayıcı akış sensörünün üzerindedir, sıcaklık sensörleri cihaza kablolarıyla bağlıdır. Örneğin TUK serisi ultrasonik ısı sayacı, akış ölçümü için iki ultrasonik sensör, bir mikroişlemci ve bir çift sıcaklık sensöründen oluşan yekpare bir cihazdır; katalogda sıcaklık sensörleri PT1000 tipi olarak belirtilir.
Isı sayacı enerjiyi nasıl hesaplar?
Kazandan ya da ısı merkezinden gelen sıcak su daireye gidiş hattından girer, radyatörlerde ısısını odalara bırakır ve soğumuş olarak dönüş hattından çıkar. Dairede kalan enerji, devreden geçen suyun miktarına ve gidiş ile dönüş arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. EN 1434 standardındaki hesabın özü budur:
Enerji = geçen su hacmi × gidiş-dönüş sıcaklık farkı (Δθ) × ısı katsayısı (k)
Isı katsayısı, suyun akış sensöründeki yoğunluğunu ve gidiş ile dönüş sıcaklıkları arasındaki ısı içeriği (entalpi) farkını birlikte temsil eder; sayaç bu değeri ölçtüğü sıcaklıklara ve akış sensörünün takıldığı hatta göre her hesapta kendisi belirler. Kabaca bir fikir vermesi için: ısıtma sıcaklıklarında 1 m³ su 20 K soğuduğunda yaklaşık 23 kWh ısı verir.
Hesaplayıcı bu çarpımı kısa aralıklarla tekrar tekrar yapar ve sonuçları toplar. Bu yüzden ekrandaki enerji değeri, sayacın devreye alındığı günden bu yana biriken toplam tüketimdir (endeks). İki tarih arasındaki tüketim, iki endeks arasındaki farktır.
Debi kadar sıcaklık farkı da önemlidir. Sıcaklık farkı küçüldükçe sensörlerdeki küçük bir sapmanın sonuca etkisi büyür. Hidrolik dengesi bozuk binalarda suyun bazı dairelerin radyatörlerinden hızla geçip az soğuması bu yüzden de istenmez; bu sorunu çözen ekipmanı fark basınç vanası nedir yazısında anlattık.
Ultrasonik ve mekanik kalorimetre farkı
Isı sayaçlarını birbirinden ayıran asıl şey, akış sensörünün su hacmini nasıl ölçtüğüdür. Sıcaklık ölçümü ve enerji hesabı iki tipte de aynı ilkeye dayanır.
Mekanik (kanatlı) ısı sayacı
Mekanik sayaçta su, ölçüm odasındaki kanatlı bir çarkı döndürür; çarkın devir sayısı geçen su hacmiyle orantılıdır. Ancak çark ve yatakları zamanla aşınabilir; tesisattaki kir, kireç ya da manyetit de çarkı yavaşlatabilir. Çarkın dönmeye başlaması için belirli bir debi gerektiğinden çok düşük akışları yakalamakta zorlanır.
Ultrasonik ısı sayacı
Ultrasonik sayacın ölçüm tüpünde iki ultrasonik dönüştürücü (sensör) bulunur. Bunlar birbirine sırayla, bir kez akış yönünde, bir kez akışa karşı ultrasonik sinyal gönderir. Akış yönündeki sinyal karşı tarafa biraz daha erken ulaşır; iki geçiş süresi arasındaki fark suyun hızıyla orantılıdır. Hız, tüpün kesitiyle çarpılınca debi bulunur. Bu yönteme geçiş süresi (transit time) yöntemi denir.
Ölçüm kısmında hareketli parça olmadığı için aşınma olmaz ve düşük debiler de algılanır. Buna karşılık ultrasonik ölçüm borunun su ile tam dolu olmasını ister; ölçüm tüpünde biriken hava doğru ölçümü bozar. Bu yüzden montaj yerinin seçimi önemlidir.
| Özellik | Mekanik (kanatlı) | Ultrasonik |
|---|---|---|
| Debi nasıl ölçülür | Suyun döndürdüğü çarkın devir sayısıyla | Ultrasonik sinyalin akış yönünde ve akışa karşı geçiş süresi farkıyla |
| Hareketli parça | Var (çark, yatak) | Yok |
| Zamanla doğruluk | Aşınmayla kayabilir | Mekanik aşınmaya bağlı kayma olmaz |
| Kir, kireç, manyetit | Çarkı yavaşlatabilir ya da durdurabilir | Çark yoktur; kalın birikinti ölçüm kesitini daraltabilir |
| Düşük debi | Çarkı döndürecek bir başlangıç debisi gerekir | Daha düşük debiler de algılanır; ölçüm aralığı genellikle daha geniştir |
Doğruluk sınıfı, EN 1434 ve MID ne demek?
Isı sayaçlarının Avrupa'daki temel standardı EN 1434'tür (Türkiye'de TS EN 1434). Standart, sayacın nasıl tasarlanacağını ve test edileceğini, hangi hata sınırları içinde kalması gerektiğini tanımlar. Uluslararası karşılığı OIML R75 tavsiyesidir.
Akış sensörleri doğruluğa göre sınıf 1, 2 ve 3 olarak ayrılır; sınıf 1 en dar hata sınırına sahiptir. Sınıf 2 bir akış sensöründe izin verilen hata nominal debide yaklaşık ±%2 iken debi düştükçe büyür ve ±%5 ile sınırlanır. Sayacın toplam hatası, buna sıcaklık sensörlerinin ve hesaplayıcının payı eklenerek bulunur. TUK serisi sınıf 2 doğruluktadır.
MID, Avrupa Birliği'nin Ölçü Aletleri Direktifi'nin kısaltmasıdır. MID onaylı bir sayaç, onaylanmış bir kuruluş tarafından uygunluk değerlendirmesinden geçmiştir ve üzerinde CE işaretinin yanında, dikdörtgen içinde M harfi ve işaretin konduğu yılın son iki hanesinden oluşan ek metroloji işaretini ve onaylanmış kuruluşun kimlik numarasını taşır.
Etikette ne yazar?
- Qp (nominal debi): Sayacın hata sınırları içinde sürekli çalışabileceği en yüksek debi; çap seçiminde esas alınır.
- Qi (minimum debi): Doğruluk sınıfının sağlandığı en düşük debi.
- Qs (maksimum debi): Kısa süreli izin verilen en yüksek debi.
- θ ve Δθ: Ölçümün geçerli olduğu su sıcaklığı aralığı ve gidiş-dönüş sıcaklık farkı aralığı.
- Montaj hattı: Akış sensörünün gidiş hattına mı dönüş hattına mı takılacağı (sayaç buna göre ayarlanır).
TUK-20'nin debi ve sıcaklık değerleri ürün sayfasında ve T-Zaehler ürün kataloğunda yer alır; diğer çaplar için değerleri bizden isteyebilirsiniz. Su sayaçlarının etiketi farklı kavramlar kullanır (Q3, R); onları su sayacı etiketi nasıl okunur yazısında anlattık.
Isı sayacı nereye ve nasıl takılır?
Isı sayacı, dairenin ısıtma devresinin tek bir girişten beslenip tek bir çıkıştan döndüğü yatay dağıtımlı tesisatlarda kullanılır. Sayaç bu giriş-çıkış noktasına, çoğu zaman kat holündeki ya da merdiven boşluğundaki sayaç dolabına takılır. Radyatörlerin ayrı kolonlardan beslendiği dikey dağıtımlı binalarda daire girişine tek bir sayaç takılamaz; orada radyatör başına pay ölçer gibi farklı çözümler kullanılır.
Daire başına ısı kat istasyonu kullanılan binalarda sayaç istasyonun içine yerleşebilir; ASİS serisi ısı kat istasyonu, istenirse ısı sayacı, su sayacı ve motorlu küresel vanayla birlikte verilir.
Gidiş mi, dönüş mü?
Isıtma uygulamalarında akış sensörü çoğunlukla dönüş hattına takılır; dönüşteki daha düşük sıcaklık elektroniği daha az zorlar. Ancak hangi hatta takılacağı sayacın ayarıyla belirlenir: suyun yoğunluğu sıcaklığa bağlı olduğundan hesaplayıcı, hacmin gidişte mi dönüşte mi ölçüldüğünü bilerek hesap yapar. Montaj hattını sipariş öncesinde netleştirin ve sayacı etiketinde ya da kılavuzunda yazan hatta takın.
Montajda dikkat edilecekler
- Akış sensörü gövdesindeki ok suyun akış yönünü gösterir; ters takılan sayaç doğru ölçmez.
- Sayacın önüne ve arkasına kesme vanası, önüne pislik tutucu konması bakım ve değişimi kolaylaştırır.
- Ultrasonik sayacı havanın toplandığı en yüksek noktaya takmayın; ölçüm tüpü her zaman su ile dolu olmalıdır.
- Sıcaklık sensörlerinden biri genellikle akış sensörünün gövdesindedir; diğeri karşı hatta, sensör yuvalı küresel vanaya ya da daldırma kovanına takılır. Eşleştirilmiş sensörlerin kabloları kesilmez ve uzatılmaz.
- Montajdan sonra sayaç ve sensörler genellikle mühürlenir; mühür, sonradan müdahale edilip edilmediğini gösterir.
TUK serisi yatay ve dikey montaja uygundur; yekpare, kompakt gövdesi dar alanlara yerleşmeyi kolaylaştırır. Diğer montaj ayrıntılarında ürünle gelen talimata uyun.
Isı sayacı nasıl okunur?
Ekrandan okuma
Isı sayacının ekranında genellikle toplam enerji tüketimi (kWh ya da MWh) görünür. Ekran düğmesiyle toplam su hacmi, anlık debi, gidiş ve dönüş sıcaklıkları ve hata bilgileri gibi diğer değerlere geçilir; sıralama ve gösterim modele göre değişir. TUK serisinin 8 haneli ekranında enerji, debi ve sıcaklıklar gösterilir; sıcaklıklar 0,1 °C çözünürlükle okunur.
Uzaktan okuma: M-Bus ve RF
Yüzlerce dairenin sayacını tek tek dolaşarak okumak hem zahmetli hem de hataya açıktır. Bu yüzden ısı sayaçları çoğunlukla bir haberleşme modülüyle kullanılır:
- M-Bus (kablolu): EN 13757-2 (hat ve bağlantı katmanı) ile EN 13757-3 (uygulama katmanı) standartlarında tanımlanan, sayaç okumak için geliştirilmiş iki telli bir veri yoludur. Binadaki sayaçlar aynı hatta paralel bağlanır ve veri hat üzerinden bir okuyucuda toplanır.
- RF (kablosuz): Sayaç verisini telsizle gönderir, kablo çekilmez. Avrupa'da bu alanda yaygın standart, EN 13757-4'te tanımlanan ve çoğunlukla 868 MHz bandında çalışan kablosuz M-Bus (wM-Bus) ile onun üzerine kurulu OMS'dir.
TUK serisinin her çapı M-Bus ya da RF haberleşme seçeneğiyle gelir. M-Bus hattındaki sayaçların verisi M-Bus okuyucu ile toplanır; okuyucu, modeline göre veriyi GSM, Wi-Fi, Bluetooth ya da RF ile aktarır ve 30, 64, 250 veya 500 sayaç kapasitesiyle sunulur. Veri yolunun ayrıntılarını M-Bus nedir yazısında bulabilirsiniz.
Toplanan tüketim verisi, merkezi ısıtmalı binalarda ısınma giderinin dairelere paylaştırılmasında kullanılır; paylaşımın hesabı için Asis Enerji sitesine bakabilirsiniz.
Pil ve uyarılar
Isı sayacının hesaplayıcısı, elektrik tesisatına bağlanmadan yıllarca çalışabilmesi için genellikle uzun ömürlü bir pille beslenir; pil ömrünü ölçüm sıklığı, RF'li sayaçlarda ise ayrıca yayın sıklığı belirler (kablolu M-Bus'ta haberleşme arayüzü çoğunlukla hattan beslenir). TUK serisinde ölçüm sıklığı akışa göre ayarlanır, statik çalışma akımı 7 µA'nın altındadır ve pil ömrü kullanıma göre 10 yıla kadar çıkar. Sayaç pil seviyesi düştüğünde, sıcaklık sensörü çıkarıldığında ya da kısa devre olduğunda uyarı verir.
Sık sorulan sorular
Isı sayacı ile kalorimetre aynı şey mi?
Evet. Konut ısıtmasında iki ad da debi ve sıcaklık farkından ısı enerjisini ölçen aynı sayacı anlatır. Kimya laboratuvarlarında kullanılan ve aynı adı taşıyan ölçüm düzenekleri farklı cihazlardır.
Hangi çapta ısı sayacı seçilmeli?
Çap yalnızca boru ölçüsüne bakılarak değil, sayaçtan geçecek debiye göre seçilir; tasarım debisi sayacın nominal debisine (Qp) uygun olmalıdır. TUK serisinde DN15 ve DN20 genellikle daire girişlerinde; DN32 ve DN40 kolon, blok ve ortak hat girişlerinde; DN50 yüksek debili ana hatlarda kullanılır. TUK serisinin beş çapını ve iki haberleşme seçeneğini ultrasonik ısı sayacı modelleri sayfasında görebilirsiniz.
Isı sayacının pili ne kadar dayanır?
Modele ve kullanıma göre değişir. TUK serisinde pil ömrü kullanıma göre 10 yıla kadardır; pil zayıfladığında sayaç uyarı verir.
Kalorimetre fiyatı neye göre değişir?
Fiyatı çap, ölçüm tipi, haberleşme modülü (M-Bus ya da RF) ve sayaç adedi belirler; okuma altyapısı ve montaj da toplam maliyete eklenir. Ayrıntıları kalorimetre fiyatları yazısında topladık. Binanız için net bir teklif isterseniz daire sayısını ve tesisat tipini ısı sayacı teklif formuna yazın.
