MAKALELER / Isı Pompaları






1--Isı Pompaları-1:

 

1)--Isı pompalarında kullanılan ısı kaynakları ve sıcaklık aralıkları


Isı Kaynağı……Sıcaklık Aralığı (°C)  


Dış Hava………………-10 Atık Hava………15//25


Yer altı Suyu………………..0//10 


Göl-Nehir Suyu……………0//10


Deniz Suyu…………………..0//5 


Toprak/Kayaç……………….0//10


Atık Su/Atık Sıvı……………..>10

2)--Isı Kaynakları:

a)--Hava Kaynaklı Sistemler: Dış hava sıcaklığının düşmesi ısı pompasının kapasite ve performansını düşürmektedir. 


Ayrıca hava kaynaklı ısı pompalarında 0°C ve daha düşük sıcaklıklarda buharlaştırıcı serpantini üzerinde buzlanma olmaktadır. Hava kaynaklı ısı pompalarının kurulum maliyeti toprak kaynaklı ısı pompalarından daha düşüktür.


b)--Güneş Kaynaklı Sistemler ısı pompalarında ısı kaynağı ile ısı kollektör içerisinden geçirilen su veya hava ısı taşıyıcı olarak kullanılmakta ve buharlaştırıcıda ısısını soğutucu akışkana vermektedir. 


Güneş enerjisi kaynaklı ısı pompalarının en büyük avantajı buharlaştırıcıda daha yükse k sıcaklık, dolayısıyla daha yüksek ısıtma etki katsayısı elde edilmesidir.


c)--Yüzey Suyu Kaynaklı Sistemler:


Nehir ve göl suyu kaynaklı ısı pompalarında su derinliğinin 2 m’den az olmaması ve yüzey alanının, kurulu ısı pompası kapasitesinin her bir kW’ı için en az 80 m2 olması gerekmektedir. 


Nehir ve göl suyu kaynaklı ısı pompası sistemlerinin ilk yatırım maliyeti toprak kaynaklı ısı pompalarından daha düşüktür.


Orta ve büyük ölçekli ısı pompası uygulamalarında kullanılır.


d)--Deniz Suyu Kaynaklı Sistemler:


25-50 m derinlikte deniz suyu sıcaklığı 5-8 °C arasında sabittir ve buzlanma gibi bir sorun yoktur. 


Çünkü deniz suyunun donma sıcaklığı -1 °C ile -2°C arasındadır.Sistem tasarımında, korozyona dayanıklı ısı değiştiriciler ve pompalar kullanılmalıdır,


e)--Yeraltı Suyu Kaynaklı Sistemler 


Yeraltı suları pek çok bölgede 4-10°C arasında kararlı sıcaklığa sahiptir. Yeraltı suyunun başlıca dezavantajları ise suyun bulunabilirliği, 


miktarının yeterliliği, ilk yatırım maliyetinin yüksek oluşu, kalitesi düşük olan suların yol açtığı sorunlar, yerel yönetmeliklerden kaynaklanabilecek kısıtlamalar ve çevre kirliliği oluşturma ihtimalidir


f)--Derin Kuyu Sistemleri:


Bu sistemlerde su kuyunun dibinden çekilir ve kuyunun üst tarafından tekrar kuyuya geri gönderilir. 6 inç çapına ve 450 m derinliğine kadar derin kuyu sistemleri bulunmaktadır. 


Bu sistemlerde su, direkt olarak ısı pompasında kullanıldığından korozif ve tortulu olmamalı ve ayrıca bol miktarda olmalıdır.


g)--Toprak Isı Değiştirici Sistemleri :


Villa tipi evlerde ve çeşitli ticari/kurumsal binalarda kullanılmaktadır. Sistem; Dikey ya da yatay bir tasarıma sahip olabilir. 


Dikey konfigürasyon 50-100 m derinliğindeki dikey sondaj delikleri matrisinden oluşur. Bunların içerisine U boruları veya bazı durumlarda ise eşmerkezli borular yerleştirilir. 


Her bir sondaj deliğinden gelen borular kollektörler ve çıkışlarla birbirine bağlanarak sondaj alanı olarak adlandırılan büyük bir toprak ısı değiştiricisini oluştururlar. 


Dikey sondaj alanının binanın temel kazıklarıyla birleştirilmesi veya sondaj alanının bir okulun futbol sahasının altına yerleştirilmesi olabilir.


Güneş Kaynaklı Sistemler çukuru arasındaki sıcaklık farkı arttıkça ısı pompasının performansı azalır. 


Bu nedenlerle hava kaynaklı ısı pompalarının karasal iklimlerde kullanımı yaygın değildir.


3)-Yaklaşık Hesap:


Kesin hesaplar yapılmadan deneyimlere dayanarak ısı gereksinimi bilinmek istenirse aşağıda yazılan yaklaşık değerlerden yararlanılabilir :


a)--Eski sistemde inşa edilmiş yapılar:194 kcal/h.m2=


b)--İyi ısı izolasyonlu yeni yapılar: …130 kcal/h.m2


c)--Düşük enerji evleri:…………… 80 kcal/h.m2


4)-Tasarım Sıcaklık Aralıkları:


Isı kullanım elemanının (örneğin radyatörler) sıcaklığı ne kadar düşük olursa, ısı pompasının verimi o kadar yüksek olur. 


Bunun sonucunda da daha düşük ısınma gideri oluşur. Bu amaca en uygun olan, düşük sıcaklıkta çalışan döşemeden ısıtma sis temleri ve duvardan ısıtma sistemleridir. 


Isı pompası sisteminin verimini artırmak için 55°C su çıkış sıcaklığına sahip yeni radyatörlü ısıtma sistemleri kullanılmalıdır.


Hava dağıtım sisteminin çıkış sıcaklığı ....30-50°C arasındadır.


Kazanlı Sıcak su radyatör sistemleri …..60-90°C


Düşük sıcaklık radyatörleri ve konvektörlerinde ….. 45-55°C,


Döşemeden ısıtma sistemlerinde………30-45°C arasında değişmektedir.


5)-İşletme şekline göre Isı pompaları Sınıflandırılması:


a)--Monovalent işletim sistemi (sadece ısı pompası):Genel olarak ısı pompasının binanın yıllık toplam ısı gereksiniminin en az %90’ını karşılayacak ısıtma kapasitesine sahip olması istenir.


b)--Bivalent işletim sistemi: Eğer ısı ihtiyacı iki ısı üreticisi ile karşılanıyorsa bivalent işletme söz konusudur. 


Isı pompası ve elektrikli ısıtıcı), ısı pompası yıllık ısı ihtiyacının % 90'ını karşılar. Elektrikli ısıtıcı gereksinim halinde paralel olarak devreye girer.


Çoğunlukla havanın ısı kaynağı olarak kullanıldığı yeni evlerde kullanılır.


6)--Isı pompası tek başına bütün ısıtma ve soğutma ihtiyacını karşılar. Isı kaynağı olarak çoğunlukla su veya toprak kullanılır.


6.1- Isı Pompasının Performansı:


1)--Isı pompasının performansı hem ısıtma hem de soğutma verimi bakımından değerlendirilir. 


Performans genellikle COP (performans katsayısı) ve EVO (enerji verimlilik oranı) kullanılarak belirtilir. COP, birbirine uygun birimlerde, çekilen ısı miktarının kompresöre verilen enerji miktarına oranı olarak tanımlanır. 


EVO, ünite şeklinde klima cihazlarının ve ısı pompası sistemlerinin so ğutma cihazlarının ve ısı pompası sistemlerinin soğutma verimini belirlemek için kullanılan bir terimdir. 


Net soğutma kapasitesinin (Btu/h olarak çekilen ısı) verilen toplam elektrik enerjisine (W) oranı olarak tanımlanır. COP ve EVO ne kadar yüksek olursa ünite o kadar verimli çalışır.


2)--Isı pompalarının mevsimsel ısıtma verimini açıklamak için kullanılan ısıtma mevsimlik performans faktörü (IMPF), tüm ısıtma sezonu boyunca ısı pompasıyla verilen ısı enerjisinin (ek ısıtma dahil) elektrik enerjisi tüketimine oranıdır. 


En verimli ısı pompaları 8-10 arasında bir IMPF’ye sahiptir. Mevsimlik enerji verimlilik oranı (MEVO) ile ise ısı pompasının soğutma verimi değerlendirilir.


Genellikle MEVO yükseldikçe maliyetler artar. En verimli ısı pompaları 14-18 arasında bir MEVO değerine sahiptir. IMPF değerinin en az 7 ve MEVO değerinin ise en az 12 olan ısı pompalarının tercih edilmesi istenir.


7)-- Isı Pompası Tipinin Seçimiyle İlişkili Şu Temel İlkeler :


a)--Isı pompasının enerji verimlilik oranı (EVO) ve performans katsayısı (COP) minimum değer -den aşağı olmamalıdır.


b)--Isı pompasının ısı değiştiricilerinde maksimum yük kayıpları maksimum ton soğutma kapasitesi için belli değeri geçmemelidir.


c)--Değişken hızlı kompresörlü sistemler vb. çok hızlı ünitelerin kullanımı değerlendirilmelidir.


8)--Soğuk İklim Bölgelerinde Seçim:


a)--Eğer nem orta seviyelerde ise ısı pompasının ısıtma kapasitesi, soğutma kapasitesinin %125’ine eşit olacak şekilde seçilmelidir.


b)--Eğer nem seviyeleri uygulamada düşük ve işletme maliyetlerinin az olması önemli ise ısı pompası ve toprak devresi, ısıtma yükünün %90-100’ü arasında boyutlandırılmalıdır.


c)--Eğer nem seviyeleri düşük ve ilk yatırım maliyetlerinin az olması önemli ise ısı pompası ve toprak devresi, ısıtma yükünün %70-85’i arasında boyutlandırılmalı ve kalan yük elektrikli rezistans ısısıyla karşılanmalıdır.


9)-- Sıcak İklim Bölgelerinde Seçim:


Sıcak iklim bölgelerinde ise büyük soğutma yükü -ne göre seçim yapılması, ihtiyaç duyulandan da -ha fazla bir ısıtma kapasitesine yol açabilir.


Bu kapasite seçim problemlerinin muhtemel çözümü iki hızlı ısı pompasıdır. Doğru bir şekilde uygulandığı takdirde, iki hızlı ısı pompaları pek çok kapasite seçim problemini çözebilir, 


Sıcak iklimlerde nem seviyeleri orta-yüksek aralıklarda ise ısı pompası kapasitesi hesaplanan duyulur yükü karşılayacak veya daha büyük olacak şekilde seçilmelidir.


KAYNAKÇA:Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı: 92, s. 40-49, 2006-Sadık ERDOĞAN- Mehmet YILMAZ - Bayram ŞAHİN- Ömer ÖZYURT



2--Isı Pompası-Deniz Suyundan - Suya Isı Pompası Uygulaması:


1--Isı pompası uygulamaları sadece split klima, çatı tipi hava ve su soğutmalı soğutma cihazlarındaki uygulamalar ile sınırlı kalmaktadır.


2--Bu cihazlar ile genellikle kış aylarında soğuk olan dış havadan sıcak olan iç ortama ısı pompalanmaktadır.


3--Dış hava sıcaklığının düşmesi ile birlikte iç ortamın ısı ihtiyacı artmaktadır, bu nedenle bu tip ısı pompası olarak çalışan cihazlarda verim oldukça düşüktür.

4--Büyük sanayi tesissileri ve otel gibi enerji kullanımının fazla olduğu yerlerde sudan-suya ısı pompası uygulaması ile büyük miktarda enerji tasarrufu sağlanabilmektedir.


5--Bu yazıda Antalya’da 01/04/2005 tarihinde tamamlanan ve Türkiye’deki en büyük ısı pompası olarak bilinen sitemin çalışma prensibi ve çalışma şartları ile sonuçlar özetlenecektir.


6-- Isı pompalarının verimleri enerji pompaladıkları dış ortam sıcaklığına bağlı olarak büyük değişim gösterirler.


7--insanların yaz ve kış aylarında istemiş oldukları konfor şartları çok değişmez 24ºC’nin bir iki derece altında veya üzerindedir duş ve benzeri amaçlı kullanım suyu sıcaklığı da yaz kış 45ºC civarındadır.


8--. Isı emilen ve ısı pompalanan ortamlar arasındaki sıcaklık farkının büyük olması düşük verim demektir. Bu anlamda Havadan-havaya ve havadan suya ısı pompalamak yerine sudan(denizden)-havaya(iç ortam) ve sudan-suya ısı pompalanması durumunda daha verimli ve büyük kapasitelerde ısı pompaları ve ısı geri kazanım sistemleri kurmak mümkündür.


9-- Sudan- havaya ısı pompaları konut ısıtma amaçlı olarak Ülkemizde yeni yeni kullanılmaya başlanmıştır.


10-- Havadan – havaya ısı pompaları ile su dan-suya ve sudan-havaya ısı pompaları arasındaki en önemli fark ısı emilen kaynağın enerji kapasitesidir. Bir m3 suyun sıcaklığını 1ºC düşürerek çekilen enerji bir m3 havanın sıcaklığını 1ºC düşürerek çekilen enerjiden yaklaşık 3000 defa daha fazladır, bu değer havanın yoğunluğu düşük olan bölgelerde 4000 katına varan rakamlara erişmektedir.


11--. Su kaynaklı ısı pompası sisteminde her cihaz, bir havayı  soğutucu bir evaporatör, evaporatör fanı, su soğutmalı kondenser ve pano içerir. Cihaz bulunduğu ortamın isteğine göre, soğutma yaptığında kondenser hattı suyu ısıtır, ortam ısıtmaya çalıştığımızda ise, ısı pompası gaz çevrimi değişir ve kondenser hattı suyu soğutur.


12--Isı pompası,normal soğutma durumunda toprak yada su kaynaklı boru devresinden kondensere 25ºC de su almakta ve bu suyu 30ºC ye yükselterek kondenser devresine geri vermektedir.Kondenserin atması gereken ısı bu şekilde ya toprağa yada suya geri verilmektedir.Evaporatöre gelen hava 15 C de soğuyarak çıkmaktadır.


13—Toprak kaynaklı ısı pompaları olarak Amerika ve Avrupa ülkelerinde yaygın ola -rak kullanılmaktadırlar. Ülkemizde yer kaynaklı ısı pompası uygulaması yaygın değildir. Ancak sıcak su kazanı ile beslenen boru devresine bağlananmış münferit ısı pompaları ile mekanlar ısıtılmakta, yine yaz aylarında aynı cihazlar ile soğutma yapılmaktadır.


14-- Toprak, göl, deniz gibi ortamlarda dış hava sıcaklığı bütün kış ayı boyunca hava gibi büyük dalgalanma göstermez. Antalya şartlarında deniz suyunun sıcaklığı 16.3ºC sıcaklığa kadar düşmekte Yaz aylarında ise maksimum 29.2ºC olmaktadır.


15--Sudan suya ısı pompaları cihaz olarak çok fazla üretilmezler. Ayrıca bu cihazların çok büyük kapasitede olanları özel sipariş üzerine imal edilirler.1000 Kw’ın üzerinde bir soğutma grubu için yaz ve kış konumunda evaporatörünün kondenser, kondenserinin evaporatör olarak kullanılma şansı yoktur. O halde cihaz üzerindeki bir serpantini yazın evaporatör kışın kondenser olarak kullanmak mümkün değildir. Yani cihazdaki gaz akışı tek yöndedir . Bu durumda yapılması gereken şey pirimer ve sekonder devredeki akışkanların yerini değiştirmek olacaktır.


16--Yapılan çalışmada dört tanesi 1500 kW soğutma ve bir tanesi 1177 kW soğutma kapasitesine haiz toplam 5 adet su soğutmalı soğutma grubu alındı.Normalde kullanılması gereken 2000 kW ’lık 4 ve 1600 kW’lık bir adet soğutma kuleleri yerine aynı kapasitelerde deniz suyuna dayanıklı (Titanyum kaplı) plakalı eşanjörler kullanılmıştır. Denizden su alma yapısı yat limanı içerisine liman ile birlikte inşaa edilmiştir. Yapı kış aylarında denizde oluşan dalgalanmalardan etkilenmemektedir.Deniz ile eşanjör arasındaki borular plastik olup boru hattı üzerinde otomatik ters yıkama düzenine sahip filtre mevcuttur.


17-Sistemin Çalışması:


17.1--Sistemin Yaz Çalışması:     


1--Evaporatör pompaları ve kondens pompaları normal çalışmasına devam etmektedir. Kış vanaları kapalıdır. Sıcak su depolama tankında su sıcaklığı istenilen değerin altına düştüğünde ısı geri kazanım pompası ve sıcak su depolama pompası devreye pompalar yardımı ile otelin soğutma sistemini beslemektedir. Soğutma grubunun kondenser devresi, klasik su soğutma kulesi, yerine bahsi geçen deniz suyu eşanjörüne bağlanmıştır ve sıcaklık kontrolu için devreye bir adet iki yollu vana monte edilmiştir, Kondens pompaları kondenser ile deniz eşanjörleri arasındaki sirkülasyonu sağlamaktadır

 

17.1--Sistemin Kış Çalışması (Isı Pompası) :                                                                       

Soğutma grubu 45/50 (ºC) şartlarında çalışacaktır. Yaz vanaları kapalıdır. Kondens pompaları tamamen durmuştur. Evaporatör pompaları cihazda üretilen soğuk suyu deniz suyu eşanjörüne basmaktadır. Deniz suyu eşanjörlerine 7 ºC ’de giren su 12 ºC soğutma grubuna dönmekte ve böylece deniz suyundan 5ºC sıcaklık farkı ile ısı çekilmektedir.


Isı geri kazanım kondenseri ve buna bağlı olan ısı geri kazanım pompaları ile sıcak su depolama pompaları devrededir. Isı geri kazanım pompalarının sirküle ettiği 50 ºC   ’deki su önce sıcak su tanklarına ısı aktarmaktadır, daha sonra otelin ısıtmasında kullanılmak üzere sisteme dağıtılmaktadır. Isı geri kazanım kondenserine su tekrar 45ºC ’de dönmektedir. 


Isı ihtiyacının olmadığı anlarda eşanjör devresi üzerindeki iki yollu vana açılmakta ve cihaz kapasitesini kısmak sureti ile ayarlamaktadır.


17.3-- Isı geri kazanım kondenseri ise otel sıcak su hazırlama sistemine Isı geri kazanım pompaları  yardımı ile ısı aktarmaktadırlar (45 / 50ºC). Bu devreye bir adet eşanjör iki adet sıcak su depolama tankı ve bu tanklarla eşanjörLer arasında sirkülasyonu sağlayan pompalar ilave edilmiştir.


17.4—Soğutma Grubunun Kondens Sıcaklığına Bağlı Çalışma Şartları:


Kondenser Soğ rejimi giriş/çıkış°C…. Soğ.Gru.Çektiği Elektrik Gücü (kWe)…..Soğ.Grup Kapasite(kWs)

28/33……………………224…………1220       

33/38…………………….264……….1177      

45/50…………...............340………1061


18--Deniz suyu pompaları için yat limanı içerisinde pompa odası oluşturulması,Deniz suyuna dayanıklı 5 adet pompa alınması,Isı geri kazanım için iki adet 10 tonluk galvaniz tank alınması,Isı geri kazanım pompa ve bir adet eşanjör alınması,Deniz suyu filtresi alınması gerekti.Toplam ısı geri kazanım için harcanan ekstra para 102.000$.


19--Yapılan Tasarruf Karşılaştırma:      

                                                                                 

19.1--Deniz suyu 28/33ºC kondens suyu şartlarında 224 (kW elektrik gücü)/1.220 (kW soğutma kapasitesi)= 0,1836 (kWe /kWs)


19.2--Normal kule kullanımı durumunda 33/38ºC kule şartlarında 264(kW elektrik gücü)/1177 (kW soğutma kapasitesi)= 0,224299 (kWe /kWs)


19.3--Fark : 0,224299-0,1836 =0,040699 (kWe /kWs)


19.4--Bahsi geçen otelde yaklaşık olarak günlük ortalama 98.000 kWsh./gün soğutma yapıldığı dikkate alınırsa (4 ay ortalaması) 


Günlük ortalama elektrik tasarrufu: 0,040699x 98.000=3.988 kWeh/gün ,Aylık bu tasarruf 119.640 kWeh/ay ve 478.560 kWeh/ 4 ay olarak hesaplanmıştır.Elektrik bedeli 0,115 $/ KWh olduğu dikkate alınırsa 4 aylık tassaruf 55.034 $ olmaktadır.


20--Isı Geri Kazanım Yöntemi İle Sıcak Kullanım Suyu Hazırlamak:                                       

20.1--Tesisin günlük su ihtiyacı 320 tondur. Tüm bu suyun ön ısıtması 45 ºC’ye kadar ısı geri kazanım sistemi ile sağlanmaktadır.                                                                                          

20.2--320 ton /gün suyun 45 ºC ye kadar ısıtılması için gerekli enerji Q= 320.000(kg/gün)x 1 (kcal/kg) x (45-15) (ºC ) = 9.600.000 kcal/gün ısı karşılığında sıcak su hazırlanmıştır.


Sıcak su hazırlama esasında elde edilen soğutma 7,73x1.061=8.201 kWsh/gün pompasının çalışma süresince tükettiği enerji    7,73x340=2.628   kWeh/gün 


Aynı kapasitedeki kuleli bir sistem için enerji tüketimi 0,22429(kWe/kWs) x 8.201 (kW sh/gün)= 1.839 kWeh/gün                    Soğutma gurubunun ekstra çektiği enerji: 2.628 -1.839= 789 kWeh/gün Isı geri kazanım pompası 11 kW ve sıcak su depolama pompası 9 kW fazladan enerji tüketmektedir.


21—Pompa Enerjileri Karşılaştırması:     

                                                                        

1--Günlük pompa enerjileri (11+9)x7,73=154,6 (kWeh/gün)--Toplam günlük extra enerji tüketimi: 789 + 154,6 = 943,6 (kWeh)--Altı aylık fazla enerji tüketimi : 943,6(kWh) x 30 x 6 = 169.848 (kWh)


Altı aylık elektrik gideri 169.848 (kWh) x 0,115 $/kWh = 19.532,52 $ /6 Ay--Görüldüğü gibi 147.162 $ tasarrufa karşılık 19.532,52 $ ekstradan elektrik tükenmiştir.

Sonuç olarak 6 aylık yaz sezonu boyunca 127.629,48 $ (147.162-19.532,52) tasarruf edil­miştir.

22--6.2.1- Kış Çalışması Durumunda Harcanan Elektrik Enerjisi Ve Maliyeti:  


22.1- Hesap Değerleri: Deniz suyu pompaları (250 m 3/h-15 mSS) 14 (kW)-- Evaporator Pompaları (P2)..(210 m3/h - 13 mSS 10 (kW)--Soğutma Grubu (45/50 ºC şartlarında) 340 (kW)


Isı Geri Kazanım Pompaları/11 kW—

TOPLAM=375 (kWe)

22.2--Sıcak su depolama pompaları klasik sistemdeki kazan pompaları ile yaklaşık aynı kapasite -de olduklarından bu hesaba dahil edilmemiştir.


22.3--Tesisin çok büyük olması nedeni ile bu grup 5 ay boyunca tam yükte çalışacaktır.


22.4--6 aylık enerji tüketimi : 375x 24x 30 x5 = 1.350.000 kWeh--Beş aylık elektrik gideri : 1.350.000 (kWh)x 0,115 $/kWh = 155.250 $/5 Ay


22.5-- Kış çalışması durumunda tasarruf edilen fuel-oil miktarı ve maliyeti:

Soğutma grubu ile saatte pompalanan ısı miktarı ,cihazın kondens devresine atması gereken enerji miktarına eşit olacağı için :1.061 kWs + 340 kWe = 1.401 kW veya 


1.401 kW x 860 = 1.204.860 kcal/h’dir.Beş ay boyunca pompalanan ısı miktarı :1.204.860 x 24x 30 x 5 = 4.337.496.000-1.204.860 x 24x 30 x 5 = 4.337.496.000 kcal/5ay-Fuel oil karşılığı :4.337.496.000 (kcal/ 5 ay) / 9.700 (kcal/kg) /0,92 (kazan verimi) = 486.048 kg/5 ay-


Beş aylık fuel oil’in parasal karşılığı: 486.048 kg/5 ay x 0,76 $/kg = 369.396 $/5ay.Isı pompası kullanılarak beş aylık bir peryotta 155.250 $ lık elektrik harcanırken aynı miktarda ısıyı fuel oil ile sağlamak için 369.396 $ lık bir para gerekmektedir.


23—SONUÇ:


1--Böyle bir  tesis ile Normal kule yerine deniz suyu soğutması yapılması, ısı geri kazanım uygulaması olması ve kış aylarında ısı pompası uygulaması ile toplam 400.021 $ /yıl bir tasarruf amaçlanmıştır.


2--Kışın tesisisin-otelin doluluk oranının düşük olacağı göz önüne alınarak kış ayları 6 ay yerine 5 ay olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca Bu sistemi kurmak için ilaveten harcanan para 


3--102.000 $ olup , bu paranın yıllık tasarruf edilen paranın ancak % 25’i civarındadır.


4--Yapılan Tasarrufun tesis soğutma grubu gücüne oranı : 400.021 $ /yıl/7177 kW=55,7 $/yıl.kW


Kaynakça:Tesisat Mühendisliği Dergisi Sayı:- s. 27-36, 2006-Veli DOĞAN


3--Isı Pompalarında Kaynak Olarak Bina Yangın Deposunun Kullanılması:


1--Hava soğutmalı olarak kurulmuş olan soğutma sistemlerinin iyileştirmesinde yer kaynaklı ısı pompası sistemi ile soğutma yapılması çözümlerden birisidir.


2-Yapılan bir uygulamada yıl boyunca sıcaklığı yaklaşık 10°C ’de sabit olan örneğin 1000 ton luk bir yer altı yangın deposu kullanımı ile tüm yıl boyunca soğutmada yüksek verimlilik sağlanbilmektedir.


3—Bu şekilde yer altı yangın deposunun kaynak olarak kullanıldığı  yer/su kaynaklı ısı pompalarında yüksek ilk yatırım maliyetine sahip kaynak tarafı kurulumu için minimum yatırım yapılması ise sistemin geri ödeme süresini 7,5 ay gibi kısa sürelere çekebilmektedir.


4—Sistemde Bir plakalı eşanjör vasıtası ile üstünde basket sahası olan yer altı yangın deposundan su çekilmekte; eşanjörede ısı alarak tekrar depoya üstten geri boşamaktadır. 


4.1--Isı pompası cihazı ile kullanılabilecek maksimum su sıcaklığı da dikkate alınarak, eşanjör kullanımı nedeni ile deponun su sıcaklığı maksimum 35°C’ye yükselebilmektedir.


5—Bu çalışmada Isı pompası kaynak olarak yeraltındaki yangın depo suyunu kullanıp yük tarafında 7 °C-12°C sıcaklık aralığında su sağlayarak soğutma yapabilmektedir.


6—Yangın Depo kaynaklı ısı pompası sistemi kurulan fabrikada elde edilen işletme karlılığı , Hava kaynaklı soğutma sistemine göre %47 daha karlılık göstermektedir.


6.1—Bu nedenle büyük yer altı yangın depolarının kullanıldığı fabrika-otel vs tesislerde kullanılan soğutma sistemlerinde hava kaynaklı merkezi soğutma yerine yangın depo kaynaklı ısı pompası sistemi kurmak ile işletim maliyetlerinde % 50 ye yakın tasarruf sağlayabilmektedir.


6.2--Bu fark ile hava kaynaklı sisteme göre oluşan ilave ilk yatırımlardaki farkı 7.5 ayda kendini amorti edebilmektedir.

 

Kaynakça:Mühendis-Makine - Isı Pompasıy la Isıtma ve Soğutmada Kaynak Olarak Yangın Deposunun Kullanılması-Mak.Müh.Korhan ALTINKAYA Mak. Müh. Özlem ÇETİN



3--Isı Pompalarında Toprak-Hava Kaynaklı Pompaların Karşılaştırması:

 

1-- C0P değeri ısı pompası değerleri kondenserden alınan ısının kompresöre verilen elektrik enerjisine oranı olarak hesaplanırken,COP un yüksek değerde olması istenir.Zira yüksek cop en az elektrik enerjisi ile en fazla ısıtma-soğutma uygulaması yapmak anlamına gelmektedir.

 

2--Toprak kaynaklı ısı pompası sistemleri hava kaynaklı ısı pompası sistemleriyle karşılaştırıldığında tipiksel olarak daha yüksek COP değerlerine sahiptirler.

 

3—Yapılan kaynak çalışmada-Toprak kaynaklı ısı pompası cop değerleri:


Antalya için…………1,32 ile 2,03 arasında,


Burdur için………….. 2,41 ile 3,48 arasında ve


Isparta için………… 2,52 ile 3,52 arasında değişmektedir.

 

4-- Güneş enerjisi veya jeotermal eneıji destekli birleşik sistemlerde daha yüksek COP değerleri elde edilebilir.

 

5--COP değerlerine bakıldığında her üç ilde de en yüksek değerlere ısıtmanın en yoğun yapıldığı ve dış ortam sıcaklığının düşük olduğu ocak ayında ulaşılmaktayken, en düşük COP değerlerine ise ısıtmanın en az yoğun olduğu kasım ayında ulaşılmaktadır.

 

5.1--Buradan şu sonuç çıkarılabilir, ısı pompasıyla yapılan ısıtmanın yükü artıkça tüketilen elektrik artacak; ama bu ikisinin oranı da artacaktır. Yani ısı pompası sistemi soğuk bölgelerde de elektrikle ısınma yerine ısıtmada kullanılabilir.

 

Kaynak: Batı Akdeniz Bölgesinde Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sisteminin Evsel Uygulamaları Ve Performans Analizi-- Murat Öztürk-Yrd.Doç.Dr.-Ahmet Elbir-Uzman,-Süleyman Demirel Üniversitesi, Enerji Araştırmaları Uygulama ve Araştırma Merkezi-Ali Kemal Yakut-Prof. Dr., Süleyman Demirel Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Makine Eğitimi Bölümü-Nuri Özek-Prof. Dr., Süleyman Demirel Üniversitesi, Hidrojen Teknolojileri Araştırma ve Uygulama Merkezi,

 

 





Makalenin İzlenme Sayısı : 557

Eklenme Tarihi : 15.09.2020

Önceki sayfaya geri dön.