Isı Pompası Nedir? Isı pompası doğadan (Hava,toprak,su) aldığı enerjiyi kullanılabilir bir enerji haline dönüştüren sistemdir.bu sistem sayesinde

Transkript

1 1

2 Isı Pompası Nedir? Isı pompası doğadan (Hava,toprak,su) aldığı enerjiyi kullanılabilir bir enerji haline dönüştüren sistemdir.bu sistem sayesinde havadan,sudan veya topraktan elde edilen enerji ile evlerimizde,işyerlerinde veya Alış veriş merkezlerinde hem ısıtma,hem soğutma, hemde sıcak su ihtiyacımızı kolay bir şekilde karşılaya bilmekteyiz; sistem % 400' e varan verimliliğe ulaşabilmekte ve bu sayede hem temiz hemde diğer yakıtlara oranla %60 lara varan oranlarda daha ucuz enerji imkanını konfordan ödün vermeden sağlayabilmektedir. Kışın ısıtma maksadı ile kullanılan ısı pompası, yazın da soğutma için kullanılabilir. Bir ısı pompası soğutucu döngüsünü tersine çevirmeye de meydan verir. Isı pompası enerjiyi dışarıdan alır ve ısıyı içeriye taşır. Bu prensip kullanılan klima sistemi türüne göre -5, -10 veya -15 C gibi soğuk günlerde bile işlevini korur. 2

3 Isı Pompasi İle İlgili Detaylar Bir ısı pompasının en önemli karakteristiği performans katsayısıdır (COP). Verimli bir sistemin COP değerleri tipik olarak 4'e eşittir, yani sisteme girilen her bir birim girdi karşılığında 4 birim enerji hasıl olur. Japonya'daki COP değerleri 5'in üzerindedir. En iyi ısı pompaları 6.8 COP değerine ulaşmaktadır. Isı pompası sistemlerinde, buharlaştırıcıların ısı çektiği ortamlara ısı kaynakları denir. Isı pompası için çok önemli olan bu kaynakların ısı pompası ile uyum sağlayabilmesi, aşağıda belirtilen şartlara bağlıdır: Kaynak sıcaklığının fazla değişmemesi, Kaynak sıcaklığının mümkün olduğu kadar büyük olması, Kaynağın bol bulunabilir olması ve coğrafi koşullardan mümkün olduğu kadar az etkilenmesi, Kaynağın kirli olmaması, Korozyona sebep olmaması Bir ısı pompasının teknik ve ekonomik performansı, ısı kaynağının karakteristiğine bağlıdır. Binalarda kullanılan ısı pompaları için ideal bir ısı kaynağı, ısıtma dönemi boyunca yüksek ve fazla değişmeyen sıcaklığa, bol bulunabilirliğe, aşındırıcı ve kirletici etkenler taşımamasına, uygun termofiziksel özelliklere, düşük yatırım ve işletim maliyetine sahip olmalıdır. Çoğu durumda ısı kaynağının bulunabilirliği, en önemli etken olmaktadır. Isı pompalarında kullanılan kaynaklar ve özellikleri aşağıda sıralanmıştır.

4 Çevre havası : Bolca bulunur ve ısı pompaları için en çok kullanılan ısı kaynağıdır. Hava kaynaklı ısı pompalarının mevsimlik performans faktörü (SPF) toprak kaynaklı ısı pompalarından %10 30 daha düşüktür. Bunun nedeni olarak, dış hava sıcaklığının düşmesi ile buharlaştırıcıda yüksek sıcaklık farkı oluşması ve bu durumda buharlaştırıcının buzlanmaması ve fanların çalıştırılması için gerekli enerji, kapasite ve performansta hızlı düşüşe yol açması gösterilebilir. Hava kirliliği de bir dezavantajdır. Toprak : İyi bir kaynaktır fakat ısı değiştiricisini toprağa gömmek, korozyonu önlemek için de iyi malzeme kullanmak gerekir. Bu da ilk yatırım masrafını artırır. Deniz, nehir, göl suları : Isı pompaları için iyi bir kaynaktırlar. Nehir ve göl sularının kışın donma sorunu vardır. Bu sorun deniz için çok önemli değildir. Bu sularda kirlilik sorunu vardır. Coğrafi şartlardan da çabuk etkilenirler. Ancak yeni kampüs alanında kullanmak için böyle bir kaynak bulunmamaktadır. Yeraltı suları : Yıl boyunca sıcaklık değişimi azdır. Taşınması için pompa kullanılıyorsa ek enerji kullanılıyor demektir. İçine pis suların karışması tehlikelidir. Isı değiştiricilerinin yer altına gömülmesi korozyona neden olabilir ve maliyeti artırır. Ancak yeni kampüs alanında kullanmak için böyle bir kaynak bulunmamaktadır. Artık gazlar : Ev ve ticari binalardaki ısı pompaları için önemli ısı kaynağıdır. Isı pompası, havalandırmadan aldığı ısıyı hacim ve su ısıtmak için kullanır. Artık ısılar : Prosese bağlı olarak bazı avantajları veya dezavantajları olabilir.

5 DOĞADAK ADAKİ ISI KAYNAKLARIMIZ HAVA Isı pompası havada mevcut olan Isı enerjisini kullanarak sulu sistem ile ısıyı eve taşır SERME Isı pompası, toprağın 2 3 mt Altında birikmiş olan güneş enerjisini kollektör borularının serilmesiyle ısıyı eve taşır SONDAJ Isı pompası, toprak, dağ veya kaya İçine sondaj yöntemi ile derinliğe inerken toprağın içinde birikmiş olan güneş enerjisini kollektör boruları ile ısıyı eve taşır SU / GÖL - DENİZ Isı pompası, suyun içinde Birikmiş olan güneş enerjisini, suyun dibine yerleştirilmiş olan kollektör boruları ile Isıyı eve taşır 5

6 6

7 7

8

9 9

10 10

11 Toprak ve su kaynaklı ısı pompası Yatay / serme uygulaması Isı toplaması için kollektör boruları, toprak katmanının yapısına göre 1,5 3 metre derinliğine yerleştirilir. 11

12 İsteğe göre içeri veya dışarı kurulum ; Hava kaynaklı ısı pompaları dışarı kurulum için elverişlidir. Sağlam toz boya kaplı metal gövde, ısı pompalarına kar, nem, rüzgar ve havaya karşı yıllarca koruma sağlar. Isı pompasını içerideki ısıtma sistemine bağlamak için: gidiş-dönüş akışını sağlayan iki ısı izoleli boru ile elektrik bağlantı kablolarının yere döşenmesi gerekir. Bu ısı pompa sistemleri her odaya uyum sağlayabilir. Isı pompası daha sonra ısı kaynağı olan dışarıdaki havaya hava kanalları yardımıyla bağlanır. Isı kaynağı olarak dışarıdaki hava kullanıldığında; Isı pompaları yıl boyunca +45 C 0 ile -25 C 0 arasında çalışabilir. Tükenmez ısı kaynağı olan hava sayesinde her daim çalışır. Isıtma, iç mekan sıcak su temini ve yüzme havuzlarının ısıtılması gibi amaçlarla kullanılabilir. Dışarı kurulum için hava kaynaklı ısı pompaları; Isı kaynağı kullanımı kolaydır. Hava koşullarına dayanıklı ısı pompası, drenaj ekipmanlı yapı üzerine kurulur. Su boruları ve Elektrik kabloları güvenli bir biçimde yeraltına yerleştirilir. İçeri kurulum için hava kaynaklı ısı pompaları; * Isı kaynağı hava kanalları veya hortumları aracılığı ile alınır. Dış duvara ısı pompası kurulur. Yatırımlı olan dış duvar boşluğu, yağmurdan ve diğer dış etkenlerden korunur. 12

13 13

14

15

16 Toprak su kaynaklı (1) ısı pompası uygulaması Yer-ısı kolektörleri ; Bahçemiz geniş bir yatay yüzeye elverişli ise, yer-ısı kolektörleri kurulumunu tavsiye ederiz. Bu çeşit bir sistem su ve antifriz karışımı olan suyun devir dayım ettiği basında dayanıklı borulardan oluşur. Gerekli yatay alanın hesaplanması için, yaklaşık hesap şu şekildedir: ısı pompası ısı çıkış (kw) x 40 = alan (m2). Donmaya dayanıklı Borular yerin yaklaşık 1.2m altına konur. Borular arası tesisat aralığı 0.6 ile 0.8 m arası olmalıdır. Sondaj kuyusu ısı dönüştürücüleri; Bahçenizde yeterli alan yoksa veya ısı pompanız soğutma amaçlı da kullanılacaksa, yatay döşenmiş yer ısı kolektörlerine alternatif olarak sondaj kuyusu ısı dönüştürücüleri dikey şekilde yere döşenir. Anti frizli suyun devir dayım ettiği basınca dayanıklı borular 100m derinliğe kadar ulaşan sondaj kuyularına yerleştirilir. Yaklaşık hesaplama şu şekildedir : ısı pompası ısı kapasitesi (kw) x 15 = sondaj kuyusu ısı dönüştürücü uzunluğu (m). Isı kaynağı olarak toprak * Yüzeye yakın düşük sıcaklık değişimleri sunar. * Isı pompasının toprak kaynağı ile çalışma limitleri -5 C 0 ile +25 C 0 arasındadır. * Isıtma, sıcak su temini ve yüzme havuzu ısıtma amaçlı kullanılabilir. * Sondaj kuyusu ısı dönüştürücüsünün sabit sıcaklık seviyesi aktif ve pasif soğutma amaçlı kullanılabilir. 16

17 Boru boyunu etkileyen Faktörler Arazinin coğrafik yapısı Yer altı yapısı Toprağın kalitesi Topraktaki nem miktarı Binanın ısı ihtiyacı Yatırımcının finans gücü 17

18 Toprak kollektörleri boyutlandırması için tecrübe değerlerin de ; GENEL KURAL : Nemin artmasına paralel ısı depolama kapasitesi de artar Zemin / Toprak Kapasitesi Spesifik Isı Çekme Kapasitesi Kuru, kumlu zemin W/m 2 Nemli, kumlu zemin W/m 2 Kuru, balçıklı zemin W/m 2 Nemli, balçıklı zemin W/m 2 Yer altı suyu bulunan zemin W/m 2 18

19 Toprak / SU kaynaklı ısı pompası Dikey sondaj uygulaması Sistem hesaplama ihtiyacına göre metrajı belirlenmiş 200 mm çapında Dikey / Sondaj uygulamasıdır 19

20 20

21 21

22 Sondaj kollektörleri boyutlandırması için tecrübe değerleri GENEL KURAL : Nemin artmasına paralel ısı depolama kapasitesi de artar Zemin / Toprak Kapasitesi Kuru, kumlu zemin Nemli, kaya zemin Yer altı suyu bulunan zemin tabakaları Spesifik Isı Çekme Kapasitesi W/m W/m W/m 22

23 Durgun su yüzeyine ağırlıklar bağlanarak toprağa temas ettirme yöntemidir. Deniz, dere, akarsu, ırmak, nehir vs uygulamaları içindir. 23

24 ÖRNEK : Toprak Altı Kazan dairesi kollektör bağlantısı 24

25 Havada var olan enerjiden başka gizli enerjiyi de kullanabilen bir sistemdir. En soğuk kış şartlarında dahi yüksek performans ve enerji verimliliği sağlar 25

26 ÖRNEK : Toprak altı kollektör borularının ana şaftı 26

27 27

28 28

29 29

30 % 100 çevre dostu % 80 enerji tasarrufu Bedelsiz termal ve yenilenebilir enerji Çok sessiz kompakt ürünler Baca ve yakıt deposu gerektirmez Yanma patlama ve zehirlenme riski yoktur Akıllı dijital ekran Kendini en kısa sürede amorti eder CE, AB standartlarına uygunluk Tek bir makine da ISITMA-SOĞUTMA-SICAKSU-HAVUZ ısıtma 30

31 ISI POMPASI NE KADAR EKONOMİKTİR ** Isı pompası doğadan aldığı bedelsiz enerjiyi size sunar. ** Klasik sistemlerde enerji %92 iken, Isı pompasında bu bedelsiz enerji % % 400 verimle mekanınızı sunar. ** Bu verim diğer yakıtlı sistemler ile karşılaştırıldığında yaklaşık; Motorine göre; % 83 LPG % 78 LNG % 65 Doğalgaz % 55 Kömür % 55 Daha tasarrufludur. 31

32 ISI POMPASI NEDEN % 100 ÇEVRECİDİR. ** Tasarruf edilen kwh çevre için bir kazançtır ** Fosil yakıt yanmasından CO2 oluşur. ** Sera etkisi, iklim değişikliği, kutupların erimesi ** Bir kazan yerine, ısı pompası seçimi CO2 miktarı %90 azaltır ** Patlama yanma ve zehirlenme riski yoktur ** Her mekana monte edilebilir. 32

33 Yüksek Isı Sis. (Eski) 90 / C Düşük Isı Sis. (TSE 825) 60 / C Yerden Isıtma Sis. 45 / C Hava Yatay (serme) Dikey (sondaj) Su kaynağı 33

34 ISI POMPALARI GENEL ANLAMDA ISIYI ÜRETMEK YERİNE TAŞIMAYI AMAÇLAR 34

35 ISI POMPASI DESTEK ELEMANLARI

36 GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİ

37 GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERİ Güneş ışınlarını en verimli şekilde alarak ısı enerjisine dönüştüren ve silindirik iç içe geçmiş vakum tüpleri sayesinde ısıyı maksimum düzeyde ileterek sıcak su üreten sistemlerdir.eski model düz kollektörlü sistemler, güneş ışınlarını gün boyunca dik olarak alamadığından verimsiz çalışırlar.vakum tüplü kollektörler, silindir şeklinde olduğundan güneş ışınlarını gün boyunca dik olarak alır ve çok büyük kısmını ısıya çevirir. Vakum kollektörleri, iç içe geçmiş ve aralarındaki hava vakum edilmiş iki adet cam tüpten oluşmaktadır.iki tüp arasındaki hava, vakumla alındığından ısı yalıtımı sağlar.isı enerjisi, tüpün içerisindeki bakır ısı çubuğu tarafından yüksek verimle sistemeiletilir.bu sayede vakum kollektörlü güneş enerji sistemleri bulutlu, yağmurlu ve karlı gibi soğuk hava koşullarında dahi yüksekverimle çalışarak sıcak su ihtiyacınızı karşılar.

38 VAKUM TÜPLÜ GÜNEŞ KOLLEKTÖR UYGULAMASI

39 GÜNEŞ PİLLERİ Yüzeyine gelen güneş ışınlarını doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren güneş panelleri, elektrik üretimi için kullanır. Güneş enerjisi bedava ve sınırsız bir kaynaktır. Temiz bir enerji kaynağı olduğundan çevreye zarar vermez. Güneş enerjisi sayesinde, ülkelerin enerji konusunda dışa bağımlılıkları ortadan kalkar.

40 ŞEBEKEYE BAĞLI SİSTEMLER

41 UYGULAMA ÖRNEKLERİ 41

42 Toplam m2 Isıtma + Sıcak Su + soğutma (yerden) Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sondaj Yöntemi Diğer referanslarımızı web sitemizden inceleyebilirsiniz. 42

43 AQUA KIZ YURDU TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPASI UYGULAMASI

44 SONDAJ BORULARI

45 SONDAJ BORUSU ÇAKILMIŞ DURUM

46 SONDAJ UYGULAMASI

47 SONDAJ BORULARI

48 SONDAJ HATLARININ BİRLEŞTİRİLMESİ

49 SONDAJ HATLARININ BİRLEŞTİRİLMESİ

50 SONDAJ BORUSUNUN DOLDURULMASI

51

52

53

54 ISI POMPASI KAZAN DAİRESİ