Isı pompası sistemleri - 3D Enerji3D Enerji
You are here: Home / Hizmetlerimiz / Isı pompası sistemleri
Isı pompaları temel olarak buzdolabı prensibine göre çalışır, fakat faydalanma biçimi tam tersidir. Buzdolabında amaç yiyecek ve içecekleri soğutmaktır buna karşın ısı pompası ile amaç bir binayı veya mekanı ısıtmaktır.
Buzdolabı ile dolap içindeki yiyecek ve içecekleri soğuturken buzdolabı dışındaki hacim (odayı) ısıtır. Isı pompası ise çevreyi (dış havayı, toprağı veya yer altı suyunu) soğuturken binayı çevre dostu ve ekonomik biçimde ısıtır. Onun sayesinde evinizin çevresindeki enerji deposundan faydalanırısınız: havada, yer yüzeyinde ve yer altı sularında depolanmış ve bedava olan güneş enerjisini kullanmış olursunuz. Isı pompası sistemi bu depolanmış enerjiden faydalanır ve bu bedava enerjiyi evinizin veya sıcak suyunuzun ısıtmasında kullanır.
Bedava ısıtma enerjinizi çevreden alırsınız. Isı pompası 10 kWh ısı enerjisi üretmek için uygulama ve kaynak/ısıtma sistemi sıcaklık seviyesine göre ortalama 2 – 4 kWh arası elektrik enerjisi tüketir.
Bunun anlamı ısı pompası 1 birim elektrik enerjisinden 2-6 birim arası ısı enerjisi üretebilmektedir. Standard bir elektrikli ısıtıcı ise 1 birim elektrik enerjisinden 1 birim ısı enerjisi üretebiliyor. Bu faydalanma oranına COP (coefficient of performance / performans katsayısı) denir ve makinenin verimliliğini ifade eder.
Buna göre standard elektrikli bir ısıtıcının COP değeri 1 iken ısı pompasının COP değeri 3-6 arasında olmaktadır.
Isı pompası klasik elektrikli ısıtma sistemine göre 2 ile 6 kat arası daha tasarruflu. Bu tasarruf oranı ısı pompası tipine, çevre şartları (hava, toprak veya yer altı suyu sıcaklığı) ve ısıtma sistemi tipine (yerden ısıtma sistemi, radyatör sistemi vb.) bağlıdır.
Isı pompası aynı zamanda bir soğutma makinesidir. O halde yaz mevsiminde ısı pompasını ters çalıştırarak binayı soğutabiliriz ve bu defa çevreyi (hava, toprak veya yer altı suyu) ısıtabiliriz.
Isı pompası ile tek cihazda ısıtma, soğutma ve sıcak su imkanı ortaya çıkar.
Hava kaynaklı ısı pompasında bina dışındaki dış hava soğutulur (ısı çekilir) ve bu çekilen ısı enerjisi ısı pompası yardımıyla bina içine aktarılır. Böylece bina veya sıcak su ısıtması sağlanır.
Tüm ısı pompası tipleri dikkate alındığında hava kaynaklı ısı pompası ilk yatırım maliyeti bakımından en avantajlısıdır. Çünkü dış hava her yerde yeterince miktarda mevcuttur ayrıca bu enerji kaynağına yapısal anlamda ulaşmak da son derece kolaydır. Özel bir izin alınmasına gerek yoktur. Bunun yanında artık hava kaynaklı ısı pompaları da oldukça verimlidir.
Hava kaynaklı ısı pompası Türkiye’de en yaygın olarak kullanılan ısı pompası tipidir, 3 ile 500 kW kapasite aralığında mevuttur. Modele göre 70 oC’ye kadar gidiş suyu sıcaklıklarına ulaşılabildiğinden rahatlıkla radyatör sistemlerinde de tercih edilebilir.
Toprak kaynaklı ısı pompasında toprak soğutulur (ısı çekilir) ve bu çekilen ısı enerjisi ısı pompası yardımıyla bina içine aktarılır. Böylece bina veya sıcak su ısıtması sağlanır.
Toprak kaynaklı ısı pompası hava kaynaklı ısı pompasına göre daha verimlidir. İlk yatırım maliyeti bakımından toprak altı borulama yüzünden daha yüksektir.
Doğamızda önemli bir enerji deposu da topraktır. Toprağın depolamış olduğu ısı enerjisinden faydalanmak iki farklı şekilde mümkündür.
Bahçe alanı yeterli olması durumunda toprağın yaklaşık 1-2 metre derinine plastik polietilen boru sermek suretiyle toprağın ısı enerjisinden faydalanılır. Boruların etrafındaki toprakta meydana gelecek soğumanın bitkilere bir zararı yoktur. Yine de boruların yakınına derin köklü bitkilerin dikilmemesi tavsiye edilir. Isısı alınan toprağın rejenerasyonu , güneş ışınımının artması ve yağışlar sayesinde bahar ve yaz aylarında gerçekleşir. Böylece toprak ısıtma mevsimine hazır hale gelir. Yeni binalarda ısı pompasının kurulması için gerekli toprak kazma ve taşıma işlemleri pek masraflı değildir. Mevcut binalar için aynı işlemlerin maliyeti daha fazladır. Topraktan kazanılabilecek ısı enerjisi miktarı bazı faktörlere bağlıdır. Özellikle toprağın cinsi çok önemlidir. Örneğin bol sulu killi toprak ısı kaynağı olarak çok elverişlidir.
Bahçe alanı yeterli değilse toprağın derinliklerine kuyular açarak bu kuyulara özel dayanıma sahip polietilen boru yerleştirmek gerekir.
Sondaj yönteminde kuyu derinliklerinin belirlenmesi çok önemlidir. Ne kadar ısı enerjisini hangi derinliklerde çekebileceğimizin belirlenebilmesi için toprak ısıl duyarlılık testi yapılması çok faydalı olmaktadır. Çekilebilecek ısı miktarı konusunda tecrübe değerleri mevcuttur.
Toprak kaynaklı ısı pompası Türkiye’de daha az kullanılan bir ısı pompası tipidir, 5 ile 200 kW kapasite aralığında mevuttur. Modele göre 70 oC’ye kadar gidiş suyu sıcaklıklarına ulaşılabildiğinden rahatlıkla radyatör sistemlerinde de tercih edilebilir.
Toprak kaynaklı ısı pompası aynı zamanda bir soğutma makinesidir. O halde yaz mevsiminde ısı pompasını ters çalıştırarak binayı soğutabiliriz, toprak kaynaklı ısı pompasındaki kuyu uygulamasında kuyudaki soğuk sıcaklık seviyesinden faydalanarak doğal soğutma (ısı pompasını çalıştırmadan) da yapılabilmektedir.
Su kaynaklı ısı pompasında yer altı suyu soğutulur (ısı çekilir) ve bu çekilen ısı enerjisi ısı pompası yardımıyla bina içine aktarılır. Böylece bina veya sıcak su ısıtması sağlanır.
Su kaynaklı ısı pompası hava ve toprak kaynaklı ısı pompasına göre daha verimlidir, hatta en verimli ısı pompası tipidir. Su da toprak gibi ısı enerjisini çok iyi depolayan bir kaynaktır. En soğuk kış şartlarında bile yer altı sularının sıcaklığı 7 ile 12°C arasındadır. Yeraltı suyu bir kaynaktan bir pompa ile alınır ve su kaynaklı ısı pompasının buharlaştırıcısına getirilir. Daha sonra suyun ısı enerjisi ısı pompasında çekilir ve su soğuyarak kaynağa geri döner. Ancak bu sistemin sağlıklı çalışabilmesi için önceden yeraltı suyunun debisi ve suyun niteliği multaka sorgulanmalıdır. Ancak bu sayede yeterli miktarda ısı enerjisi çekilip çekilemeyeceği anlaşılabilir.
Suyun kalitesi ısı pompası üreticisinin belirlediği sınırlar dahilinde kalmalıdır. Bu sınırların dışına çıkılması durumunda uygun bir ara eşanjör kullanılması tavsiye edilmektedir. Çünkü ısı pompası içindeki eşanjörler suyun kalitesindeki düzensizliklere karşı son derece hassastır. Eşanjörlerde farklı malzemeler kullanılmış olabilir (örneğin paslanmaz çelik veya bakır) Her iki eşnajör malzemesi suda bulunan bazı elementlere karşı hassas olabilmektedir. Böyle durumlarda ise ara eşanjörler tercih edilebilir.
Uygun malzemeden imal edilmiş ara eşanjör uygulaması ile nehir suyu, deniz suyu veya çay gibi akarsulardan da ısı çekilebilir.
Su kaynaklı ısı pompası Türkiye’de daha az kullanılan bir ısı pompası tipidir, 5 ile 200 kW kapasite aralığında mevuttur. Modele göre 70 oC’ye kadar gidiş suyu sıcaklıklarına ulaşılabildiğinden rahatlıkla radyatör sistemlerinde de tercih edilebilir.
Profesyonel simülasyon programı ile sistem ve güneş kolektörü seçimi yapılarak yıllık enerji ve CO₂ tasarrufu belirlenebilmektedir.
Aşağıda örnek bir hesap bilginize sunulmuştur.
Toprak kaynaklı ısı pompası (sondaj)
Toprak kaynaklı ısı pompası (serme)
Kolayca mümkün Büyük bahçeye ihtiyaç var Kolayca mümkün Yer altı suyunun kalitesi sorgulanmalı
COP = 4-5 COP = 4-5 COP = 3-4 COP = 5-6
Yüksek Yüksek Orta En yüksek
Isı kaynağına bağlantı maliyeti
Sondaj ve borulama maliyeti çok yüksek Hafriyat ve borulama maliyeti yüksek Hava kanalları maliyeti düşük Su kalitesi uygun değilse ilave pompa ve ara eşanjör gerek
Düşük Düşük Düşük Orta
Mümkün Mümkün Mümkün değil Mümkün