ISI POMPASI HAZIRLAYAN : Birkan KÖK

Çevreci Düşük Enerji Tüketimi Ekonomik

ISI POMPASININ TARİHÇESİ Isı pompası çevriminin temel prensibini Nicolas Leonard Sadi Carnot 1824 yılında ortaya atmıştır. 1850 yılında Lord Kelvin’in, soğutma cihazlarının ısıtma maksadı ile kullanılabileceğini ileri sürmesiyle ısı pompası uygulamaya girdi. 

ISI POMPASI NEDİR ? Isı pompası en basit tanımıyla elektrik enerjisini kullanarak ısıyı bir yeren başka bir yere taşıma işlemini gerçekleştiren sistemdir. 

ISI POMPASININ SINIFLANDIRILMASI Isı pompaları genel anlamda ısıyı üretmek yerine taşımayı amaçlar. Bunun içinde ısının alınacağı bir ısı kaynağına ihtiyaç vardır. Ülkemizde kullanılan ısı pompalarının hemen hemen hepsi ısı kaynağı olarak havayı kullanmaktadırlar. Isı pompalarını, ısı kaynağı bakımından; ısı kaynağı hava olan, ısı kaynağı su olan, ısı kaynağı toprak olan ısı pompaları olarak adlandırılır.

Isı pompası kaynakları şunlardır; Çevre havası Toprak Deniz, nehir, göl suyu Yeraltı suları Artık gazlar Güneş

ISI POMPASININ TEMEL BİLEŞENLERİ ve termodinamiği Isı pompasını oluşturan temel bileşenleri evaporatör(buharlaştırıcı), kompresör, kondenser (yoğunlaştırıcı) ve genleşme valfi olarak sıralayabiliriz.

Buharlaştırıcıdan çıkan doymuş buhar kompresörde izentropik olarak daha yüksek bir basınç ve sıcaklığa sıkıştırılarak kızgın buhar haline getirilir (1 – 2’ durumu). Daha sonra yoğuşturucuya giren kızgın buhar, kullanılabilir ısısını dışarıya vererek sabit basınçta yoğuşur (2’ – 3 durumu). Doymuş sıvı haldeki yüksek basınçlı akışkanın basıncı ve sıcaklığı genişleme vanasında buharlaştırıcı şartlarına getirilir (3 – 4 durumu). Buharlaştırıcıya giren akışkanın sıcaklığı ısı kaynağının sıcaklığından düşük olduğundan, ısı kaynağından akışkana sabit basınçta ısı geçişi olur ve akışkan buharlaşır (4 – 1 durumu). Buradan sonra çevrim yeniden başlar ve bu şekilde devam eder.

ISI POMPASININ ÇALIŞMA PRENSİBİ Isı pompası, dışarıdan enerji verilmesi ile düşük sıcaklıktaki bir ortamdan aldığı ısıyı yüksek sıcaklıktaki ortama veren bir makinedir. Kışın ısıtma maksadı ile kullanılan ısı pompası, yazın da soğutma  için kullanılabilir. Isı pompası enerji aldığı kaynağı ısıtma konumunda çalışırken soğutur, serinletmeye çalışırken ise ısıtır. Yapılan işlem gazın faz değişimi ile enerji alma ve bu enerjiyi taşımaktır. Bu taşıma ve faz değişimi sırasında bir miktar enerji harcanır.

Isı pompaları kaynaktan ısıtılan ya da soğutulan ortama enerji taşımaları esnasında bir miktar elektrik enerjisi harcarlar. Harcanan elektrik 1 kw alınan toplam ısı enerjisi 4 kw ise bu cihazın COP (performans katsayısı) değeri 4 olmaktadır.

NEDEN ISI POMPASI ? Çok az bedelle ısıl enerjinin kullanılmasını sağlar ve yüksek enerji tasarrufu sağlar. %100 çevrecidir. Bakım ve verim kaybı sorunları ortadan kalkar, baca depo brülör gereksinimi yoktur. Tek cihazla ısıtma, soğutma ve sıcak kullanım suyu imkanı vardır. Uzun ömürlüdür.

Isı pompasından elde edilen enerjinin %75’i doğada depolanmış enerjiden (hava,su,toprak), %25’i elektrikten karşılanır.

Kw başına düşen ısıtma maliyeti (cent)

ISI POMPASI UYGULAMASI İstanbul Meydan Alışveriş merkezi dünyanın en büyük 10 toprak kaynaklı ısı pompası uygulamasından biridir.

İskandinav ülkelerini dahil etmezsek şu anda Avrupa’nın en büyük (70 İskandinav ülkelerini dahil etmezsek şu anda Avrupa’nın en büyük (70.000 m²), en çevreci toprak kaynaklı ve 100 milyon ₤ yatırım yapılan ısı pompası projesidir. Binanın çatı alanı yaklaşık 55bin m² ve bunun 30bin m²’si yeşil alandır. Bu özelliği ile avm dünyanın tek alanda, en büyük yeşil alanlı çatısına sahiptir. Yeşil örtü ısı yalıtımına katkı sağlamanın yanı sıra 8 desibellik bir ses yalıtımı da sağlamaktadır.

Sistemin kendisini 9 yılda amorti edebileceği hesaplanmıştır.

KAYNAKÇA Yunus A. ÇENGEL – Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik YTÜ Prof.Dr.Olcay KINCAY Ders Notları www.dimplex.de www.isipompasi.net