Tesisat Dergisi 204. Sayı (Aralık 2012)

73 Tesisat Dergisi Sayı 204 - Aralık 2012 TEKNİK TANITIM yapı sayesinde Zeolit, aşırı gözenekli bir yapıya sahip olup ve böylelikle de çok büyük iç yüzey alanlarına sahiptir. Zeolit’in gözenek büyük- lüğü, su molekül büyüklüğünün aynısı olarak ayarlanmaktadır. Serbest su molekülleri bir ortamda “Brownian moleküler hareketi” olarak bilinen bir molekül hareketi yapmaktadır. Zeolit, higroskopik (suya karşı duyarlı/nem çeken) bir madde olduğundan su moleküllerini emmektedir ve gözeneklerin içindeki yüzeyler üzerine depo- lamaktadır (Zeolit’in su moleküllerini absorbe etme işlemi). Bu durumda da su molekülleri kendi molekül hareketini yapamamakta ve frenlenmektedir. Su molekülünün hareket enerjisi de ısı enerjisine dönüştürülmektedir. Absorpsiyon ısısı olarak da bilinen bu enerji de ısıtma sistemlerinde faydalı enerji olarak kullanıma hazır olmaktadır. Bu işlem tamamıy- la geri dönüştürülebilen fiziksel bir prosestir. Suyun emilmesi esnasında Zeolit 80ºC’ye ulaşabilen bir termodinamik ısıl işlem oluştur- maktadır. Bu da ısıtma sistemlerinde (mekan ısıtılması, sıcak kullanma suyu hazırlanması gibi) faydalı enerji olarak kullanılabilmektedir. Daha yüksek sıcaklıklara çıkıldığında ise emilen su, tekrar su buharı olarak Zeolit’in bünyesinden çıkartılabilmekte ve meydana gelen yoğuşma ısısı da aynı şekilde faydalı enerji olarak ısıtma sistemlerinde kullanıla- bilmektedir. Zeolit Gazlı Isı Pompasının Çalışma Prensibi Su moleküllerinin Zeolit tarafından emilmesi ve bırakılması arasındaki denge prosesi, absorpsiyon olarak adlandırılmaktadır. Ab- sorpsiyon tekniğinde, Zeolit tanecikli yapıdaki hali ile kullanılmaktadır. Zeolit tanecikle- ri, lamelli yapıda olan bir absorpsiyon ısı eşanjörünün lamelleri arasına gevşek bir şekilde katmanlar halinde yerleştirilmiştir. Bu absorpsiyon/desorpsiyon ünitesi, vakum altında bulunan bir paslanmaz çelik tankın içine yerleştirilmiştir. Bu modülün alt tarafında, Burada da soğutularak yoğuşturulmaktadır. Bundan da açığa çıkan enerji, faydalı enerji olarak ısıtma sistemlerinde kullanılmaktadır. Bu işlem Zeolit’in belirli bir kuruluk derece- sine ulaşmasından sonra bitirilmektedir ve yoğuşan su da zeolit modülün alt tarafında toplanmaktadır. Absorpsiyon Fazı (Nemlendirme ) Bu durumda gazlı yanma hücresi kapatılmakta, zeolit modül soğutulmakta ve modül içindeki basınç düştüğünde de absorpsiyon fazı başla- tılmaktadır. Evaparatörün sıcaklığı, çevre enerji kaynağı sıcaklık seviyesinin altına düştüğünde solar kolektör pompası çalıştırılmaktadır. Böyle- likle de evaparatöre çevre enerjisi girişi sağlan- maktadır. Bu enerji sayesinde zeolit tankının alt kısmında toplanmış su, buharlaştırılmaktadır. Oluşan soğuk buhar yukarıya doğru yükselmekte ve absorpsiyon eşanjörü üzerinde bulunan Zeolit tarafından emilmektedir. Bu bağlamda da, Zeolit önemli miktarda ısı üretmektedir. Bu da aynı şekilde, ısıtma sistemlerinde faydalı enerji olarak kullanılmaktadır. Soğutucu madde (su) için buharlaştırma enerjisi de sistem üze- rinde bağlı olan güneş kolektörleri tarafından üretilmektedir. Önemli Özellikleri: • 3 farklı teknolojinin kombinasyonu: Gazlı yoğuşma ve absorpsiyon teknolojileri ile evaparatör / kondenser görevi yapan bir diğer eşanjör daha bulunmaktadır. Soğutucu madde olarak kullanılan, belirli bir miktardaki su da işletme konumlarından bağım- lı olarak bu modülün içinde farklı durumlarda yer almaktadır. Bu suyun bulunduğu yer, işletme konuma göre Zeolit’in içinde emilmiş olarak veya sıvı halde tankın alt kısmında olarak değiş- mektedir. Bu vakumlu zeolit modülü tamamen kapalı durumda olup, cihazın tüm ömrü bo- yunca bakım gerektirmeden çalışabilmektedir. Desorpsiyon ve Absorpsiyon (Kurutma ve Nemlendirme) Esas itibari ile absorpsiyon prosesi, desorpsiyon (kurutma) ve absorpsiyon (nemlendirme) olarak iki fazda çalışmaktadır. Zeolit gazlı ısı pompası- nın çalışma prensibi ilk bakışta aşağıdaki gibi gerçekleştirilmektedir: Desorpsiyon Fazı (Kurutma) İlk olarak Zeolit’in geniş iç yüzey alanları saye- sinde tutulan su buharı dışarı çıkartılmaktadır. Bunun için absorpsiyon ısı eşanjörü boruları içinde, yoğuşmalı cihaz yanma hücresi tara- fından yaklaşık 110ºC’ye kadar ısıtılmış ısıtma suyu dolaştırılmaktadır. Bu sayede ısıtılan Zeolit bünyesinde depolanmış olan suyu bırakmak- tadır. Daha sonra burada oluşan sıcak buhar, zeolit modülün alt tarafına doğru akmaktadır.