Tesisat Dergisi 205. Sayı (Ocak 2013)

MAKALE 68 Tesisat Dergisi Sayı 205 - Ocak 2013 düz çizgi olarak gösterilmiştir. Şekil kış ve yaz olarak iki durum için ısı pompası kapasitesini göstermektedir. Kapasite dış hava sıcaklığıyla ilkinde artmakta ikincisinde ise azalmaktadır. Isı pompası ısıtma kapasitesiyle yük arasındaki arakesit denge noktası olarak anılır, bu şekilde 0°C’ın biraz altındadır. Yüksek sıcaklıklar için ısı pompası yükü karşılamaktadır, buna karşılık düşük sıcaklıklarda küçük bir gaz yakıtlı kazan veya elektrikli ısıtıcı gibi yardımcı bir ısıtmaya ihtiyaç duyulur. Denge noktasının en uygun şekilde seçilmesi tasarım elemanları içinde belki de en önemlilerinden biridir. Yenileme yapılan bir binada ısı pompası uygula- maları için gerekli olan esas veriler şunlardır: • Verilen bir noktada binanın dış hava sıcaklı- ğının bir fonksiyonu olarak toplam ısıtma (ve soğutma)talebi eğrisi, • Isı dağıtan cihazın özellikleri, • Sıcak su talebinin varsayılan trendi ve mik- tarı, • Bugünkü ve ileride muhtemel elektrik ve doğal gaz tarifeleri, • Isı pompası için edilen ısı kaynağının bulu- nurluğu ve özellikleri. Binanın yenilenmesiyle en çok ilgisi olan elemanlar bundan sonraki bölümlerde ele alınacaktır. Isı pompası tipleri En önemli sınıflandırma elektrik ve gaz kulla- nan ısı pompaları arasındadır. Gaz kullanan ısı pompaları absorpsiyonlu veya motorlu olabilir. Diğer önemli bir sınıflandırma da ısı pompası kaynağıyla ilgilidir, burada genellikle en kolay bulunan dış ortam havası kullanılır, ancak yüzey veya kuyu suyu veya toprak da ısı kaynağı olarak kullanılabilir. Dış ortam havası yenileme işlerinde en yaygın olarak kullanılan kaynaktır, zira delik açmak genellikle mevcut bina ve alt yapısında engellenmektedir. Eğer mekanik bir havalandırma sistemi varsa bu durumda uygun bir kaynak geri kazanılan egzoz havası olabilir. Isı pompası tipinin seçimi bir şekilde mümkün olan ısı kaynağına bağlıdır. Gerçekte ise elektrikli ısı pompaları özellikle ısı kaynağı ve faydalı ısı etkisi arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Buna tipik bir örnek ise Şekil 2’ de gösterilmiştir. Burada düşük bir kaynak sıcaklığı (2°C’de hava) için COP ve PER (0,45 elektrik dönüşüm faktörü için Primary Energy Ratio- Primer Enerji Oranı) sıcak su sıcaklığının bir fonksiyonu olarak değerlendirilmiştir. 30°C dan 60°C’a kadar olan aralıkta COP ve PER hemen hemen yarıya düşmüştür. Absorbsiyonlu ısı pompaları daha az hassas motorlu ısı pompaları ise orta hassaslıktadır. Ab- sorbsiyonlu bir ısı pompasının Primer Enerji Oranı Şekil 3’ de 45°C’dan 60°C’a kadar olan bir sıcaklık alanında gösterilmiştir. Düşük besleme suyu sıcaklıklarında sistemin davranışı daha az fayda sağlayacak şekildedir, ancak yüksek sıcaklıklarda özellikle 50°C dan başlayarak çok daha iyidir. En uygun ısı pompasının seçimi yenileme işlerinde çok önemlidir. Bu seçimde dikkate alınması gereken özellikler şunlardır: 1. Sıcaklık farkları, yukarıda belirtilmiştir; 2. Elektrik ve doğal gazın olması (birbirlerine göre maliyetleri); Temin edilen sıcaklık (°C) Temin edilen sıcaklık (°C) Şekil 2. Tipik bir elektrikli ısı pompasının su esaslı bir sistemde (dış hava sıcaklığı 2°C iken) gidiş suyu sıcaklığına bağlı olarak (COP) Performans katsayısı ve Primer Enerji Oranı (PeR). 3. Yanma gazlarının kolay egzoz edilme şartları; 4. Uygun ısı kaynağının mevcut olması 5. Kış ve yaz yükleri arasındaki oran. Isı dağılımı Konut binalarında en yaygın olarak görülen ısıtma aracı sıcak sulu radyatörlerdir. Düşük sıcaklıkta radyan ısıtıcılar son zamanlarda tabandan veya tavandan ısıtmaya nazaran daha yaygın görülmektedir. Almanya’da son zamanlarda yapılan bir çalışma radyatörlerin ısı yayan cihazların toplam%53’ünü oluşturdu- ğunu, bunun yanında kombine sistemlerin %20 ve döşemeden ısıtma sistemlerinin sadece %2 yi temsil ettiğini göstermektedir. Binanın yenilenmesi sırasında ısı yayan cihaz- ların değiştirilmesi az rastlanan bir uygulamadır Şekil 3. Tipik bir absorbsiyonlu ısı pompasının temin ettiği suyun sıcaklığının bir fonksiyonu olarak Primer Enerji Oranı