Tesisat Dergisi 202. Sayı (Ekim 2012)

165 Tesisat Dergisi Sayı 202 - Ekim 2012 66 Tesisat Dergisi Sayı 202 - Ekim 2012 + MAKALE Evlerde Isı Geri Kazanımlı Havalandırma Sisteminin Yer Kaynaklı Isı Değişim Yöntemiyle Uzun Dönemli Olarak İzlenmesi ZehnderGroupBilgiMerkeziDanışmanı,Hollanda BartCREMERS Giriş Bu makale Hollanda’nın Groenlo kentinde bulunan sıfır enerjili yaşam amaçlı bir binanın bir yıl boyunca gözlemlenmesi sonucunda elde edilmiş olan sonuçları raporlamaktır. Bu binada kullanılmış olan havalandırma sistemi isteğe göre kontrol edilebilen ısı geri kazanımlı havalandırmasistemiolup toprak içinedöşen- mişolanborulardanoluşan yerden ısıdeğişimi sistemini içermektedir. Gözlem sonuçları bu havalandırmasistemininoldukçaenerjiverimli olduğunu, sağlıklı ve konforlu bir iç alan iklimi sağladığını ortaya koymaktadır. Bina Gözlemlenen bina Resim 1 ’de gösterilmekte olup,pasifevstandartlarınagöre inşaedilmiştir. Genelanlamdabuevufakve iyiyalıtılmışbirdış cepheye veüç katlı campanele sahipGüney’e bakan pencerelere sahiptir. Çatıda bulunan fotovoltaikpanellervegüneşin ısısıkolektörleri güneşli havalarda elektrik ve sıcak kullanım suyu sağlamaktadır. Dikey olarak delinmiş bir montaj deliğine yerleştirilmiş olan bir ısı pom- pası yerden dağıtım sistemi vasıtası ile ısıtma ve soğutma sunmaktadır. Evin detayları (1) ve (2)’demevcuttur. HavalandırmaSistemi Kullanılan ısı geri kazanım ünitesi (ComfoAir 550,kısacaHRUolarakadlandırılmıştır),binaya dışarıdan temiz hava getirmekte ve binadaki kirli havayı dışarı atmaktadır (bakınız Şekil 1 ). Standart havalandırma hacmi saatte 160 m 3 ’tür.840m 3 ’lükbirhacmesahipolanbirevde bu oran yaklaşık 0,2 h -1 ’lik bir havalandırma hızına denk gelmektedir. Dışarıdan getirilenhava7 farklıesnekdairesel oluk (ComfoTube) vasıtası ile odalara aktarıl- maktadır. Bunların dört tanesi tepsiye zemin katındaki yatak odalarının (ebeveyn, çocuk ve misafir odaları) ve çalışma odasının yanında bulandüşük indüksiyonlu ızgaralaraulaşmak- tadır. Diğerleri ise üst katta bulunan oturma odasına ulaşmaktadır. Dışarı atılacak hava oturmaodasından, tavanarasından,banyodan ve tuvaletten7 farklı toplamaoluğu (ComfoWell) vasıtası ile toplanmaktadır. Hem içeri getirilen hava hem de dışarı çıkan hava, sırasıyla biri toplanan hava akımında ikincisi ise getirilen hava akımında bulunan ses zayıflatıcıları (ComfoWell) vasıtasıyla toplanmakta ve dağıtılmaktadır. Mutfak ise bu izleme projesine dahil olmayan ayrı bir HRU(Isı Geri Kazanım ünitesi) (ComfoAi 350) ile havalandırılmaktadır. Havalandırmahacmininmanuelayarı (standart pozisyon 1; 160 m 3 /saat) oturma odası ve yatak odasında bulunan ve4 ayrıCO 2 sensörü üzerine kurulu olan isteğe bağlı bir kontrol ünitesi ile otomatik olarak arttırılmaktadır. CO 2 seviyelerinden herhangi birisinin önceden belirlenmişaltsınırıseviyesininüzerindeolması durumundahavamiktarınıartırması içinHRU’e bir sinyal gönderilir. Yer ısısı ise, toprağa yerleştirilmiş bir boru ile sağlanır. Bu oranın uzunluğu 50m olup, çapı 200mm ve ortalama derinliği 2,5m’dir. Boru içinde olası bir yoğunlaşmayı önlemek için bu boru toprak içine belirli bir eğimle yerleştiril- miştir.HRU’in temiz hava toplayıcısının yukarı akıntısına bir hava damperi yerleştirilmiştir. HRU ile dış havanın doğrudan dışarıdan mı (binanınkuzeycephesi), yoksa toprağa yerleş- tirilen boru (bakınız Resim 1 ) vasıtasıyla mı getirileceğine karar verme anlamında damperi kontrol eder. (Not: Şekil 1 biraz daha farklı bir versiyonunu göstermekte olup, burada 3 adet paralel ve daha kısa boyda boru kullanılmış, damper yerleştirmemiştir). Resim 1. Hollanda’nınGroenlo kentinde bulu- nan izleme projesinde kullanılan ev. HVAC DOSYASI 68 Tesisat Dergisi Sayı 202 - Ekim 2012 + MAKALE GözlemSüreci Havalandırmasisteminin ilgiliparametreleribir dakikalıkaralıklarla,HRUsisteminebağlanmış bir dizüstü bilgisayar vasıtası ile toplanmıştır. Toplananverilerhaftalıkolarakbinadayaşayan kişi tarafından,varsaberaberindegeribildirim- ler ile birlikte gönderilmiştir. Bu veriler saatlik değerlere çevrilmiş ve halı noktalama grafiği, süregrafikleri,korelasyonşemalarıyadasütun grafikler vasıtası ile analiz edilmiştir.Bu rapor Şubat 2011 ile Şubat 2012 arasındaki tam bir yıllıkdönemeait sonuçları vermektedir.6aylık döneme ait bir ara rapormevcuttur (3). KonforluKarbondioksitSeviyeleri Evdeki konfor seviyesi oturma odası, ebeveyn yatak odası (iki kişilik), çocuk odası vemisafir odasındaki CO 2 seviyeleriyle incelenmiştir. Oturma odası için alt sınır 800 ppm olarak belirlenirken, yatak odaları için alt sınır 1000 ppm olarak belirlenmiştir. Beklendiği üzere saat bazındakiCO 2 değerleri, odalar dolu olduğunda yükselmişCO 2 değerleri ortayakoymuştur. Grafik ;Şubat ilaMayıs2011 tarihleri arasındaki dönemde çocuğun yatak odasındakiCO 2 seviyelerinigöstermektedir.Gün içerisindekiCO 2 seviyelerininarkaplanseviyesi olan 400 ppm’e yakın olurken, geceleyin 800- 1000 ppm arasında olmuştur. CO 2 seviyesinin 1000ppm’likaltsınırıaşmasıdurumunda,CO 2 seviyesinisağlıklıvekonforlubirsınır içerisinde tutmakamacıylaHRU tarafındanhavalandırma miktarı otomatik olarak artırılmaktadır. Nisan ayının ortasından itibaren tüm odalarda en genel anlamda daha düşük seviyede CO 2 miktarı olup, bunu sebebi güney cephesi üzerindeki daha yüksek solar irradyasyon döneminde pencereler vasıtasıyla odaların havalandırılmasıdır. Yapılan bir diğer gözlem ise genel olarak ge- celeri CO 2 seviyesinin çocuk yatak odasında (içinde tek bir çocuk bulunan) ebebeyn yatak odasında (içinde iki yetişkin bulunan) kıyasla daha yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Bu- nun sebebi çocuğun oda kapısı kapalı olarak uyumasıveebeveynlerinodakapısıaçıkolarak uyumasıdır. Açık bir yatak odası kapısı oda içindeki havanın (CO 2 kaynağı ile) koridordaki hava ile (CO 2 kaynağı olmadan) değiştirmesini sağlamaktadır. Bu kalıp ebeveyn yatak odası kapısının ara sıra kapalı olduğu zamanlarda CO 2 seviyelerinin normalin üzerine çıkması ile konfirme edilmiştir. Kapı açık olduğundaki daha düşük CO 2 sevi- yelerine dair gözlem teorik hesaplamalar ile konfirme edilmiştir. Yatak odası ve koridoru arasındaki sıcaklık farklılıkları sebebiyle meydana gelen doğal hava değişimi 1 m genişliğinde ve 2 m yüksekliğindeki bir kapı için bir santigrat derecelik ısı farkı ile saatte Ön ısıtmalı hava Dış hava Besleme havası Geri dönüş havası Dışarı atılan hava Şekil1. Havalandırma sisteminin temsili resmi Grafik 1. Çocuk yatak odasındaki CO 2 seviyesinin halı noktalama grafiği. Satırlar 5 Şubat ( üst satır) ila 16Mayıs (alt satır) arasındakigünlerigöstermektedir.Sütunlar isegünün 0:00 (sağ sütun) ila 24:00 (sol sütun) arasındaki saatlerinigöstermektedir.Renkler ise400ppm (yeşil renk) ila1200ppm (kırmızı renk)arasındadeğişen karbondioksit seviyelerini göstermektedir. Not: Kırmızı renkli değerler Hollandamevzuatında belirtilen değerlerin altında kalmaktadır. Long Term Monitoring of Residential Heat Recovery Ventilation with Ground Heat Exchange Introduction This article reports the results of a full year monitoring of a zero-energy residential building in Groenlo, the Netherlands. The ventilation system in this building is a demand controlled heat recovery ventilation system in combination with ground heat exchange in the form of an earth pipe. The results of the monitoring show that the ventilation system is highly energy efficient and provides a healthy and comfortable indoor climate. The building The monitored building displayed in Figure 1 has been built according to the passive house standards. In general terms, the house has a compact, well insulated envelope and South oriented windows with triple glazing. Photovoltaic panels and solar thermal collectors on the roof provide electricity and hot tap water during sunny weather. A heat pump coupled to a vertical bore hole is providing heating and cooling via a floor distribution system. Details of the house can be found in [1] and [2]. 66 Field Test of a Novel Combined Solar Thermal and Heat Pump System with an Ice Store Anja Loose /Institute for Thermodynamics and Thermal Engineering (ITW), Research and Testing Centre for Thermal Solar Systems (TZS), University of Stuttgart, Germany Harald Drück /Institute for Thermodynamics and Thermal Engineering (ITW), Research and Testing Centre for Thermal Solar Systems (TZS), University of Stuttgart, Germany Introduction During the past years, a variety of combined solar thermal and heat pump systems with different conceptual designs have appeared on the European market, claiming that higher seasonal performance factors (SPF) of the overall systems can be achieved than with traditional, separated heating systems. However, uniform and objective criteria for the evaluation of the combined solar nd heat pump systems’ thermal performances are not available up to now. Because of this corresponding test and assessment procedures are needed in order to be able to determine the energetic performance and the environmental impact of combined solar thermal and heat pump systems in an objective manner. Therefore, international efforts are currently being made, e.g. within the IEA.SH& C Task 44 and HPP Annex 38 “Solar and Heat Pump Systems”1 [1]. In parallel, the research project “WPSol” (Performance.testing.and.ecological assessment of combined solar thermal and heat pump systems) has been initiated by ITW in order to develop performance test methods for such combined systems [2], [3]. 94 At Yeşil İş – Green Business – 2012, the issues of “Sustainable Businesses for a Sustainable Future” was Discussed Bart Cremers / Consultant Knowledge Centre, Zehnder Group Nederland (PZW) In Yeşil İş 2012, held in Istanbul Swiss Hotel, on October 18 th and 19 t h, with the participation of Taner Yıldız, the Minister of Energy and Natural Resources, the discussions were based on the issue of “Sustainable Bussineses for a Sustainable Future”. Within the context of the program prepared by an interdisciplinary approach, dealing with subjects that interested various sectors, almost 100 speakers who are experts on their fields addressed the audiences. During Yeşil İş 2012, regarded as the strongest sustainable business platform in Turkey, opinions were shared on results oriented approaches needed for the construction of a sustainable business world, and the new business opportunities. Yeşil İş – Green Business – 2012 was held for the fourth time this year on October the 18 th and 19 th , by the Sustainability Academy, aiming at speeding up the transformation into sustainable business models in the business world, and at contributing to economical, social and environmental sustainability through sectoral solutions. The Conference held with the participation of Taner Yıldız, the Minister of Energy and Natural Resources, gathered in Istanbul Swiss Hotel several administrators, opinion leaders, academicians, public sector workers, non governmental organization leaders and press members, who are working on creating new business models for Turkey and for the world, and who are sensitive to this issue. 34 GÜNCEL 34 Tesisat Dergisi Sayı 202 - Ekim 2012 + Yeşil İş 2012’de “Sürdürülebilir Gelecek için Sürdürülebilir İş” Konusu Ele Alındı 18-19Ekim tarihlerinde T.C.Enerji ve TabiiKaynaklarBakanı Taner Yıldız’ın da katılımıyla İstanbulSwissotel’de gerçekleşen Yeşil İş 2012 ’de“Sürdürülebilirgelecek içinsürdürülebilir iş”konusuelealındı.Konferansınbirçok farklısektörü ilgilendirenvedisiplinlerarası bir yaklaşımla hazırlanan programı kapsamında, alanında yetkin100’e yakın konuşmacı katılımcılara seslendi. Türkiye’nin en güçlü sürdürülebilir iş platformu olarak kabul edilen Yeşil İş 2012’de sürdürülebilir iş dünyasının inşası için ihtiyaç duyulan sonuç odaklı yaklaşımlar ve yeni iş fırsatları paylaşıldı. Yeşil İş-Green Business 2012, iş dünyasında sürdürülebilir işmodellerinegeçişihızlandırmak ve sektörel çözümlerle ekonomik, toplumsal ve çevresel sürdürülebilirliğe katkı sağlamak amacıyla faaliyet gösteren Sürdürülebilirlik Akademisi tarafından bu sene 18 - 19 Ekim tarihlerinde dördüncü kez düzenlendi. T.C EnerjiveTabiiKaynaklarBakanıTanerYıldız’ın katılımıyla gerçekleşen konferans, hem dün- yadahemdeülkemizdesürdürülebilirgelecek içinsürdürülebilir işmodelleriyaratmakadına çalışmalar yapan, konuya duyarlı birçok ünlü yönetici, fikir önderi, akademisyen, kamu görevlisi, sivil toplum kuruluşu yöneticisi ve medyamensubunu İstanbul Swissotel’de bir araya getirdi. Schneider Electric’in stratejik çözüm ortak- lığında düzenlenen ve diğer çözüm ortakları arasında BASF, TSKB, Unilever Türkiye gibi şirketlerinbulunduğuYeşil İş–GreenBusiness 2012, kamu-özelsektörpaydaşlığınınönemine vurgu yapan ve birçok farklı sektördeki sürdü- rülebilirlikçalışmalarınaodaklananprogramıyla sürdürülebilirlik alanındaki yeni fırsatları ve iş modellerini katılımcılarla paylaştı. Konferans programı, sürdürülebilir iş mo- delleri, sürdürebilir iş finansman modelleri, kurumlarda karbon yönetimi, yenilenebilir enerji, yeşil istihdam, sürdürülebilir şehirler, sürdürülebilir tüketim, sürdürülebilir tarım, sürdürülebilir turizm, enerji verimliliği yöneti- mi, yeşil tesisler ve sürdürülebilir belediyeler gibi birçok konu başlığını 100’e yakın konuş- macı ve 40’ın üstünde oturumla ayrıntılarıyla ele aldı. Konferansın açılışında konuşma yapan T.C EnerjiveTabiiKaynaklarBakanıTanerYıldız, Türkiye’ninson10yıldasürdürülebiliryatırımlar alanında büyük yol kat ettiğinin altını çizerek, “Bugün Türkiye’nin kullandığı enerjinin%25’i yenilenebilir kaynaklardan elde ediliyor” dedi. Yıldız, enerji sektörünün kalkınma ve büyüme hedeflerini yeşil iş anlayışı çerçevesinde ele aldıklarınaveçocuklarabugünyaşadığımızdan daha iyibirdünyabırakmayakararlıolduklarına vurgu yaptı. Konferansta söz alan Sürdürülebilirlik Aka- demisi Yönetim Kurulu Üyesi Sevinç Onay , “Bu yıl dördüncüsünü düzenlediğimiz ve tüm bu süreçte çözüm ortaklarımız ve katılımcılar Taner Yıldız T.C. Enerji ve TabiiKaynaklarBakanı GÜNCEL ile birlikte yarattığımız bu güçlü sürdürülebi- lirlik platformununun ülkemizde sürdürülebilir işmodellerine geçiş için çok önemli bir görev üstlendiğine inanıyoruz” şeklinde konuşurken; “Rio+20’nin Türkiye Yansımaları” başlıklı oturumun moderatörlüğünü üstlenen enerji danışmanı ve Sürdürülebilirlik Akademisi Yönetim Kurulu ÜyesiMurat Sungur Bursa ise, sürdürülebilirlik kavramının çevre ve sosyal sorumluluğun ötesinde bir üst kavram olarak iş dünyasının gündeminde olması gerektiğini belirtti. Sürdürülebilirlik LiderleriAğırlandı Sürdürülebilirlik alanında yaptığı çalışmala- rıyladünyaçapında tanınanbirçokkonuşma- cıyı ağırlayan konferansta; “insanların çöpe bakış açısını ve sürdürülebilirliğin tarihini değiştiren isim” olarak ünlenen, Terracycle şirketinin kurucusu genç dahi girişimci TomSzaky ,dünyaçapındabirsürdürülebilir- lik lideriolarak tanınan TheGuardianSusta- inableBusinessGenel Yayın Yönetmeni Jo Confino ,CNN’de yaptığıprogramlarla ismini duyuranvegüneşenerjiçalışmalarınakatkısı nedeniyle ABD İklimEnstitüsüÖdülüsahibi olan Jeremy Leggett ’in yanı sıra, sürdürü- lebilirlik raporlamasına standart oluşturan ve küresel sürdürülebilir ekonomiye yönelik vizyonuylaenetkiliuluslararasıorganizasyon olan Global Reporting Initiative-GRI’ın İletişim DirektörüMarjolein Baghuis gibi isimler de söz aldı. Sürdürülebilir yaşam ve tüketim konusunda sıra dışı fikirleriyle tanınan sürdürülebilirlik danışmanı Julia Hailes ile kamu ve işdünyası için geliştirdiği reformlarla adından söz ettiren sürdürüle- bilirlik lideri Terry A’Hearn da konferansta katılımcılara seslenen önemli konuşmacılar arasında yer aldı. Türkiye’den de birçok üst düzey yetkilinin konuşmacı olarak katıldığı konferansta; Schneider Electric Balkanlar ve Orta Doğu Bölgesi Başkanı ve Türkiye Genel Müdürü Turhan Turhangil; Unilever Türkiye Gıdadan Sorumlu Başkan YardımcısıMustafa Seçkin; BASF Business Center Türkiye, Orta Doğu ve Kuzey Afrika Başkanı ve BASF Türk CEO’su Volker Hammes; SKD Başkanı ve Coca Cola Türkiye – Kafkasya Bölüm Başkanı Galya Molinas, TSKB Kurumsal Pazarlama ve Ku- rumsal Finansmandan SorumluGenelMüdür Yardımcısı Burak Akgüç; Çevre ve Şehircilik BakanlığıMüsteşarYardımcısıSedatKadıoğlu, Prof.Dr.MelsaArarat veMuratSungurBursa gibi isimler söz aldı. KonferansınKarbonAyak İziSilindi Bu sene İclal Aydın, Kürşat Başar ve Toprak Sergen gibi sürpriz konukların da katılımıyla renklenen Yeşil İş - Green Business 2012, “KarbonNötrKonferans’’olarakorganizeedildi. Yeşil İş -GreenBusinessKonferansı süresince ortaya çıkan CO 2 emisyonları hesaplanarak konferansın karbon ayak izi silindi. UYGULAMA 94 Tesisat Dergisi Sayı 202 - Ekim 2012 + İlginç Bir Kombine Güneş Enerjisi ve Buz Depolu Isı Pompası Sisteminin Saha Testi Anja LOOSE Termodinamik ve IsıMühendisliği Enstitüsü (ITW), Güneş EnerjisiSistemleri İçinAraştırma ve Test Merkezi (TZS),StuttgartÜniversitesi,Almanya HaraldDRUCK Termodinamik ve IsıMühendisliği Enstitüsü (ITW), Güneş EnerjisiSistemleri İçinAraştırma Ve Test Merkezi (TZS),StuttgartÜniversitesi,Almanya Güneşteneldeedilen ısısistemlerive ısıpompalarının teknolojikolarakbileşimievler içinsürdürülebilirsıcak su üretimi ve ısıtma anlayışında oldukça yüksek önemli bir konu olmaya devam etmektedir. Bu gelişmenin temelinde söz konusu iki alt sistemin karşılıklı etkileşimi neticesimeydana gelen sinerji etkisi nedeniyle güneş enerjisiyle ısıtma ve ıspompası sitemlerinin ikisindede verimlilikartışıbeklentisi yatmaktadır.Güneş enerjisiyle ısıtmasistemi,buradaörnekolarak ısıpompasına,dahayüksek ısıkaynağısıcaklıklarısağlayabilir, bu arada ikinci bir ısı deposu kaynağı olarak ısı pompaları veya ilave ısı sağlayıcılar kullanıldığında güneş enerjisiçevrimindekidüşükdönüşsıcaklıklarınedeniyleaynıandagüneşkolektörlerininverimseviyesiyükselir. Bununla beraber böyle kombine sistemler için testmetotları henüz ortak bir standarda kavuşmamıştır. Bu kapsamda Almanya’da tek ailenin kullandığı birkaç evemonte edilmiş farklı kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin saha testleri Termodinamik ve IsıMühendisliği Enstitüsü (ITW) tarafından “WPSol- Güneş enerjisi ve ısı pompası” projesi kapsamında yapılmıştır. Bu yazıda tek ailenin oturduğu evlerde buz deposunu sıcak su elde etme vemahal ısıtması için kullanan ve aşağıda buz depolu güneş enerjisi sistemi olarak anılan, ilginç bir kombine güneş enerjisiyle ısıtma ve ısı pompası sistemi incelenen sistem konseptleri için bir örnek olarak sunulmuştur. Buz depolu güneş enerjisi sistemindekombineolarak tek ısıkaynağıolarakbirbuzdeposunukullanandenizsuyundansuya ısıpompasıyla kombine olarak çalışan farklı tiplerde güneş enerjisi kolektörlerini içermektedir. Yazıda sistemin çalışması ve kontrol prosedürü tarif edilmiş ve elde edilen ilk sonuçlar anlatılmaktadır. Giriş Geçtiğimiz yıllarda Avrupa pazarında farklı konsept tasarımlarasahip,gelenekselayrısis- temlere nazaran daha yüksekmevsimsel per- formans sahip olduklarını iddia eden, çeşitli kombine güneş enerjisiyle ısı elde etmek ve ısı pompası sistemleri görüldü. Ancak, kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin ısıl performansları için standart ve objektifbirde- ğerlendirme kriteri henüz ortada görülmemek- tedir.Bunedenle kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin enerji performansını ve çevreye etkisini objektif olarak belirleyebilmek için performans kriterlerine karşılık gelen test vedeğerlendirmeprosedürlerine ihtiyaçduyul- maktadır. Dolayısıyla, konuyla ilgili uluslararası boyut- ta, örneğin IEA SH&C Görev 44 ve HPP ek 38 kapsamında¹ , çalışmalar yapılmaktadır.Bun- lara paralel olarak böyle kombine sistemlerin performans test metotlarını geliştirmek için WPSol” araştırma projesi (kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin perfor- mans testleri ve ekolojik açıdan değerlendir- meleri) ITW tarafından başlatılmıştır² ,³ . Bu proje içindeki en önemli faaliyetler şunlardır: ITW de kurulan yeni ısı pompası test tesisini kullanarak dinamik bir test prosedürü geliş- tirilmesi, CTSS (component testing – system simulation parça testi- sistem simülasyonu) test metodunun kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerini kapsayacak şekilde genişletilmesi, özel parçalar ve komple sis- temlerin TRNYS (transient systems) enerji simülasyonları için nümerik modeller gelişti- rilmesi, ekolojik kabuller ve saha testlerinin tanımlanması için ömür döngüsü analizleri, yani: kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin gerçek bina ortamında yerinde izlenmesi. KombineGüneşEnerjisi ve IsıPompası SistemlerininSaha Testleri Ayrı olarak sistem teknolojilerinin (örneğin güneş enerjisi sistemleri ve ısı pompası sis- temleri) geniş ölçekli saha testleri sadece ısı pompası sistemleri için 4 ve güneş enerjisiyle ısı pompası özelliği olmayan kombi sistemleri ¹ IEA:UluslararasıEnerjiAjansı (InternationalEnergyAgency) , SH&C: GüneşEnerjisiyle Isıtma ve SoğutmaProgramı (SolarHeating andCoo- lingProgramme),HPP: IsıpompasıProgramı (HeatPumpProgramme). ² CTSS:Komponent testleri – Sistem Simülasyonu;EN 12977 serilerin- de standartlaştırıldığı gibi. ³ COP=Deniz suyunun 0°C (Kaynak sıcaklığı)/suyun ise (35°C (havuz sıcaklığı) olduğu çalışma noktasındaki COP (Performans katsayısı), EN 14511’e göre belirlenmiştir. 4 Buz deposundan gelen ısıyı ölçmede kullanılan ısı ölçer Şubat ayında arıza yapınca, bu nedenle bahse konu aya ait değer komşu Ocak ve Mart ayları dahil ortalama değeri olarak ortalamaCOP değeri 4.29 olan ısıpompalarınınelektrik tüketimlerindenyolaçıkılarakhesaplan- dı -KomşuOcak veMart aylarının ortalaması olarak (ısı kaynağı+ elektrik)/elektrik alınmıştı. GÜNEŞ ENERJİSİ DOSYASI UYGULAMA 96 Tesisat Dergisi Sayı 202 - Ekim 2012 + için yapılmış ancak kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemleri için yapılmamıştı. Bu kombine sistemlerin bazıları tek bir olay gibi izlense dahi, bu sistem kategorisi için siste- matikhalaeksiktir.Bunedenlekombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin gerçek çalışma şartlarında ısıl performansını ölçmek için yerinde incelemeye dayanan tarzda saha testleriWPSolprojesi içinde vebunun yanında Görev44/Ek38 kapsamında yapılmaktadır. Bu izleme ve kontrolün amacı bir taraftan tesisat hataların belirlenmesi, tüm sistemin çalışmadavranışınınve farklıçalışmaşekilleri için kontrol fonksiyonlarının optimizasyonu ve bunun yanında kolektöralanı vedepolama ka- pasitesi vb.nin ölçülendirilmesidir. Diğer taraftan, ölçülen verilere kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin nümerik simülasyonmodellerinin doğrulanması için de ihtiyaç vardır.WPSol projesi kapsamında izle- nenvekontroledilenkombinegüneşenerjisive ısı pompası sistemleri farklı anlayışların geniş bir yelpazesini temsil etmektedir. Almanya’da Kuzeyde Osnabrück’den aşağıya doğru Güney Avusturya sınırına kadar Füssen’e kadar ölç- me elemanları koyulmuş ve izlenmesi devam etmekte olan yedi sistemmontesi yapılmıştır. Aşağıda, incelemealtında olan sistemlere iliş- kin bir örnek daha ayrıntılı olarak verilmiştir. GüneşEnerjisiBuzDeposu Sistemi-FarklıTipteGüneşKolektörleri İçerenDenizSuyu/Su IsıPompası Bu sistem deniz suyundan suya ısı pompası için tek ısı kaynağı olarak su/buz kullanan toprağa gömülü bir gizli ısı kaynağı içerir. Buz deposu çatıya yerleştirilmiş güneş enerjisini absorbe eden kolektörlerle (açık güneş kolek- törleri) verilen ısı ile doldurulur. Bu kolektörler aynı zamanda güneş ışınımı az veya olmadığı zamanlarda etraflarındaki havadan da ısı top- larlar. İlave olarak, iki düz levha güneş klasik küçük bir sıcak su akümülatörünü buz depo- sundan daha yüksek sıcaklıkta şarj etmek için kullanılır. İki tip güneş kolektörü paralel olarak bağlıdır ve sistem kontrolörü, kolektör çevrim- lerindeki (deposu ve buz deposundaki) sıcak- lıklara bağlı olarak, o an için hangi kolektörün çalışacağına karar verir. Şekil1a ve 1b. Bu sistem iki ana nedenle geliştirilmiştir. Bir taraftan ısıdeğiştirici içinsondajdeliğikullanan deniz suyundan suya ısı pompaları için sondaj deliği açmanın imkansız olduğu durumlarda bir alternatif olmak (örneğin: yeraltı suları için koruma kuralları olması veya başka diğer kısıt- lamalar nedeniyle).Diğer taraftan ise deniz su- yundan tatlı suya esaslı ısı pompalarını güneş enerjisiyle birlikte sunmanın oldukça zahmetli olduğukanıtlanmıştır.Örneğin,sırlanmamışgü- neş kolektörleriyle yenilenmiş sondaj delikli bir ısı değiştirici sisteminde genellikle mevsimsel olarak güneş enerjisini toprakta depolamak, eğer tek ailenin oturduğu bir ev ve sadece bir veya ikisondajkuyusundanbahsediyorsak,pek uygulanabilir değildir. Özellikle bir yeraltı suyu tabakası bu sondaj deliğini kesiyorsa, güneş enerjisi kolaylıkla kaçabilir ve sonra tekrar geri kazanılamaz. İlaveolarak,düzplakakolektörler, toprağa ilave ısı deposu olarak enerji verirken, düşük sıcaklıkta çalışma sırasında oluşacak hava nemi yoğunlaşması (kondenzasyon) ne- deniyle hasar görebilirler. Güneş enerjisinin ısı pompası sistemlerine entegrasyonu için başka bir seçenek de güneş enerjisi ayağının ısı pom- pasının primer (ısıtma) devresine herhangi bir tampon bölme olmadan doğrudan irtibatlan- masıdır. Bu yaklaşımda oraya çıkan sorun ise özellikle mahal ısıtması gerektiği dönemlerde güneş ışınlarının genellikle ısı pompaları için ısı kaynağı olarak mevcut olmamasıdır (hava koşullarının olumsuzluğu). Güneş enerjisi buz deposu sistemi geleneksel ısı kaynakları olan toprak ve ortam havasını kullanır ve ilave olarak güneş enerjisini de sistem içine katar. Bu sistemin diğer klasik kombine güneş enerjisi ve ısı pompası sis- temlerinden temel farkı güneşin ısı enerjisini, jeotermal enerjiyi ve havadan elde edilen or- tam enerjisini ısı pompası için tek ısı kaynağı görevini yapmak üzere düşük sıcaklıktaki bir seviyede depolamak için buz deposunu kul- lanmasıdır. ( Şekil2 ). Buz deposu hacmi 12m³ olan beton bir depo- dur, su ile doldurulur ve toprağa gömülür. Isı yüklemek ve ısıyı almak üzere deponun içine ısı değiştirici kangallar olarak polietilen boru- lar yerleştirilmiştir ( Şekil 1b ).Bu su veya buz deposu, sırasıyla, prensip olarak bir sarnıçla Şekil1a. Güneş enerjisi içindüz levha kolektörler (solda) veabsorbe ediciler (sağda) [Kaynak: ITW] Şekil1b. Buz deposu. [Kaynak:A.Bühring ] Isı pompası Mahal ısıtması Soğuk su Buz deposu Sıcak su akümülatörü Sıcak kullanma suyu Güneşkollektörü Güneş ışığıemici Şekil 2. Güneş enerjisi buz deposu sisteminin basit hidrolik şeması.