Konutlardaki hava pompalarının mimaride etkileri nelerdir?
ISI POMPASI
Isı Pompaları enerjinin düşük sıcaklık kaynağından yüksek sıcaklık kuyusuna aktarıldığı düzenekler olup; prensip olarak uzun yıllardan beri bilinmektedir.Isıl enerjinin değişik şekillerinin kullanıldığı soğurmalı ısı pompalarında verim birincil enerjiden itibaren tüm enerji dünüşümlerinin dikkate alınması halinde klasik sistemlerden yüksek olmaktadır.
Ayrıca bu tip sistemlerde enerji depolama imkanı bunlara kesikli olarak kullanılabilirliği olan enerji kaynaklarının değerlendirilmesinde uygulama avantajı sağlamaktadır.Çeşitli adsorbentler ile yapılmış olan teorik ve deneysel çalışmalar adsorpsiyonlu ısı pompalarının özellikle güneş enerjisi, jeotermal enerji, atık ısının ve elektrik enerjisinin az kullanıldığı saatlerde depolanarak daha sonra kullanılmasına imkan sağlaması açısından önemini göstermiştir.
Son yıllarda ülkemizde de adını özellikle konut ısıtma amaçlı olarak sıkca duymaya başladığımız ısı pompası sistemlerinde dış hava, toprak, nehir suyu, göl suyu,… gibi bir ortam kış şartlarında düşük sıcaklık kaynağı olarak kullanılarak alınan ısı , ısıtılması hedeflenen hacime aktarılmakta; yaz şartlarında ise serinletilmesi hedeflenilen hacimden alınan ısı bu sefer yüksek sıcaklık kuyusu olarak görev yapan dış hava, toprak, nehir suyu, göl suyu,vb.ne transfer edilmektedir. Sıcaklık kaynağı veya kuyu olarak kullanılacak ortamın seçilmesi ise iklim şartları, coğrafik yerleşim, ilk yatırım maliyeti gibi pek çok faktöre bağlı olmaktadır .
Carnot, Buharlı Güç Çevriminin ters çalıştırılması ile ısının çevreden alınıp, yüksek sıcaklık bölgesine transfer edilebileceğini farketmiş; ancak,bu prensibe dayanan ısı pompalarının pratikte uygulanabilirliği fikri ilk defa William Thompson (daha sonra Lord Kelvin) tarafından ortaya atılmış (1852); belirgin bir şekilde uygulama alanına girmesi ise II. Dünya Savaşından sonra olmuştur.
Isı Pompaları kullanılan enerji şekline göre elektrik enerjisi ile tahrik edilen ısı pompaları (mekanik ısı pompaları ) ve termal enerji ile tahrik edilen ısı pompaları olmak üzere iki ana gurupta toplanabilmektedir.Klasik buhar sıkıştırmalı ısı pompaları ilk grup içinde yer almakta olup, birincil enerjinin ( kömür, fuel oil …kaynaklı enerji) elektrik enerjisine dönüşüm verimindeki düşüklük elektrik enerjisine dayalı ısı pompalarının toplam veriminde düşüşe ve kısıtlı kullanılanımıına neden olmaktadır. Elektrik enerjisinin ucuz olduğu ülkelerde şehirlerin ısıtma ve serinletmesine yönelik merkezi sistemlerin uygulamasına karşılık (İsviçre, İsveç, .gibi..) yakıt maliyetinin nisbeten düşük olduğu ülkelerde (İngiltere gibi) binaların ısıtılmasında kullanım oldukca kısıtlıdır. Birincil enerjiden itibaren tüm enerji dönüşümlerinin irdelenmesi halinde; mekanik enerjiye dönüşümde verimin düşük olması nedeni ile, doğrudan doğruya ısı enerjisinden yararlanılan ısı pompaları, özellikle son yıllarda üzerinde geniş çapta araştırma yapılan bir konu haline gelmiştir .( Verim elektrikli buhar sıkıştırmalı ısı pompalarında %90-100, içten yanmalı motorla çalışan buhar sıkıştırmalı ısı pompalarında %150-180; absorpsiyonlu ısı pompalarında %130-150). Termal ısı pompaları arasında yer alan adsorpsiyon ve absorpsiyonlu ısı pompaları bu bağlamda daha avantajlı olmakla birlikte bu tipin çalışma maddesine dayalı farklı sorunları bulunmaktadır.
Buhar Sıkıştırmalı Isı Pompaları
Klasik buhar sıkıstırmalı sistemlerinde enerji kaynağı olarak elektrik enerjisi kullanılmaktadır. Ancak elektrik motorlarında verimin oldukça yüksek olmasına karşılık (%75-95) elektrik enerjisi eldesinde verimin düşük (%30 civarinda).oluşu birincil enerjinin ancak %25 kadarının ısı pompasında değerlendirilebilmesine imkan vermektedir.Performans katsayısının (COP) 3 un altında olduğu durumda ,birincil enerji kaynağı yakıtın elektrik enerjisine dönüşüm veriminin (%25-30) dikkate alınması halinde, bırincil enerji oranı (PER: üretilen faydalı ısı / yakıt enerjısi) 1 in altına düşecektır..Isı pompası kompresoru çalıştırılmasında elektrik motorlarına alter.
