ISI POMPASI VE ENERJİ TEMELİ
Günümüzde azalan fosil yakıt kaynakları ve bu yakıtların tüketiminin dünya ekosistemine olumsuz etkileri, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı her geçen gün artmaktadır.
Isı pompaları doğanın potansiyelinden faydalanarak yüksek verim ile enerji kazanımı sağlayan sistemlerden biridir. Isı pompalarını kullanarak binaların ısıtılması, soğutulması ve kullanım sıcak suyunun hazırlanması için tüketilen enerji miktarının tamamını karşılamak veya bu miktarı azaltmak mümkündür. Isı pompası sistemleri ile kışın ısıtma, yazın soğutma yapmak ve dört mevsim kesintisiz kullanım sıcak suyu üretmek mümkündür.
Isı pompaları, hava, su veya toprak kaynağını kullanarak termal enerji açığa çıkarabilen bir yenilenebilir enerji sistemidir. Ayrıca ısı pompaları, ısıyı düşük sıcaklıktan yüksek sıcaklığa taşıyarak soğutma, yüksek sıcaklıktan düşük sıcaklığa taşıyarak ısıtma yapan ve termodinamik bir çevrime göre çalışan makinalardır. Isı transferini bünyesinde bulunan ve elektrikten güç alarak soğutucu gazı sıkıştıran kompresör ile gerçekleştirir.
Isı Pompalarının Avantajları
Yenilenebilir Enerji Kullanımı: Isıtma ve soğutma için yirmi dört saat uygun bir enerji kaynağıdır. Isı pompası sistemlerini kullanımı sürdürülebilir enerji kaynaklarının kullanımına örnek teşkil eder.
Çevre Dostu: Isı pompası kullanımı çevreye olan CO salınımını ve sera gazı emisyonlarını azaltır.
Kanıtlanmış Teknoloji: Isı pompası sistemleri, dünya genelinde 50 yılı aşkın süredir bina ısıtma ve soğutma sistemlerinde kullanılmaktadır.
Yüksek Performans: Binalarda iklimlendirme de kullanılmak üzere, toprak, su ve havada depolanmış enerjiyi çok düşük elektrik enerjisi kullanarak transfer etmesi enerji verimini en üst seviyede gerçekleşmesini sağlar. Ayrıca bu sistemler ile enerji depolaması da yapılabilmektedir.
Uyumluluk: Farklı enerji kaynakları birlikte uygulanabilir, hibrit çalışma yeteneği yüksektir.
Ekonomiklik: Toprak kaynaklı ısı pompası, yılın en soğuk aylarında %300-%600 arasında bir verimde çalışır. Hava Kaynaklı Isı Pompalarında ise bu verim %175-250 arasındadır.
Isı pompalarını oluşturan elemanlar aşağıdaki gibi sıralanmıştır;
· Buharlaştırıcı
· Yoğuşturucu
· Kısılma Vanası
· Kompresör
Toprak Kaynaklı Isı Pompaları
Toprağın yıl boyunca çok az değişen (1-2 m derinlikte) bir sıcaklığı vardır. Isı, yıl boyunca güneşin yer yüzüne ışıdığı ve toprağın depoladığı güneş enerjisinden kaynaklanmaktadır. Toprak; sabit sıcaklığı ve depolama imkanı açısından çok elverişli bir ısı kaynağıdır. Toprak altına gömülen borulardan doğrudan su veya glikol karışımı su geçirilir. Bu ısı geçişini sağlayan yüzeyler (toprak ısı değiştiricileri) yatay ve dikey olmak üzere iki şekilde yerleştirilir.
Yatay Serme Uygulaması; Hafriyat işlemi ile açılacak toprağın altına borular yatay olarak döşenir. Genelde en ekonomik borulama şeklidir. Dikey uygulamaya göre yaklaşık %50 daha ucuzdur, fakat dikey uygulamaya nazaran %30-%50 daha fazla boru kullanmak gerekir.
Dikey Borulama, Sondaj Yöntemi; Dikey borulama uygulamasında sondaj makineleri ile açılan kuyulara borular dikey olarak sarkıtılır. Dikey borulamanın yatay borulamaya göre boru maliyeti daha düşük ancak işçilik maliyeti daha yüksektir.
Su Kaynaklı Isı Pompası
Yeraltında bulunan su güneş enerjinin depo edildiği doğal bir enerji deposudur. Yeraltındaki su yaz ve kış aylarında +8 ile +12°C değerleri arasındadır. Su kaynaklı ısı pompaları, ısıtma ve soğutma uygulamalarında yer altı sularının enerjisinden yararlanırlar.
Yeraltından emilen su kullanıldıktan sonra emiş kuyusundan yeterli mesafede bir uzaklıkta tekrar yeraltına pompalanır. Bu şekilde pompalanan su yazın soğutmada kışın ise ısıtmada kullanılır.
Hava Kaynaklı Isı Pompası
Hava, doğada bulunması en kolay ısı kaynağıdır. Hava sıcaklığı, toprak ve su kaynaklı ısı pompalarındaki sabit veya yakın aralıklardaki sıcaklık farklarının aksine yıl içerisinde değişkenlik gösterir. Bunun sonucu ısı pompasının verimi değişkenlikler gösterir.
Isı kaynağı ile ısı taşıyıcı arasındaki sıcaklık farkı ne kadar fazla ise cihaz verimi de o oranda düşük olur.
