Yeşil Bina Dergisi 30. Sayı (Mart-Nisan 2015)

YEŞİL BİNA / NİSAN 2015 49 konutlarda döşemeden ısıtma ve soğutma sistemi ile birlikte havadan suya ısı pom- palarının kullanımı büyük bir potansiyel oluşturmaktadır. Apartmanlarda veya yüksek katlı konut binalarında da aynı sistemler veya fan coil sistemleri, VRV sistemleri, havadan havaya ısı pompaları kullanılabilmektedir. Ancak fan coil ve VRV sistemlerinin fan enerjisi, filtreleme, gürültü ve drenaj sorunları gibi deza- vantajları vardır. Yani ısı pompalarının bina içinde verimli bir biçimde kullanı- labilmeleri için bina içi tesisatlar da, bu cihazların verimli biçimde üretebildikleri su sıcaklıklarına uygun olmalıdır. Bu cihazlar kışın 30/40 °C, yazın 15-20 °C soğuk su rejimi kullanılırsa daha yüksek verimle çalışabilmektedir. Döşemeden veya tavandan ısıtma ve serinletme, TABS sistemleri daha uygundur. Bu nedenle zaman içinde teknolojinin bu yöne doğru kayacağı değerlendirilmektedir. Böylece güneş enerjisinin binalarda kullanım oranı da artacaktır. 2.Isı Pompası Çeşitleri VRV sistemleri de bir tür ısı pompası olmakla birlikte, burada sekonder devresi su olan sistemler kastedilmiştir. Isı pom- paları hava, su ve toprak kaynaklı olmak üzere üç tiptir. En verimli ve sezonluk kararlılığı en yüksek olanlar toprak kay- naklı ısı pompalarıdır. Ancak çok paha- lıdırlar. Isı pompaları deniz, göl, yeraltı suyu, akarsu gibi (bulunabildiğinde) kay- nakları, güneş destekli olarak da kurulabi- lir. Ancak bu tür su kaynakları her yerde bulunamaz ve bu sistemler daha paha- lıdır. Tüm bu sebeplerle toprak kaynaklı ve su kaynaklı ısı pompaları (verimlilikleri daha yüksek olmakla birlikte) bulunabi- lirlik ve ilk yatırım maliyetleri sebebiyle daha kısıtlıdır. Dolayısıyla odaklanılması gereken ısı pompası türü hava kaynaklı ısı pompalarıdır. Hava her yerde bol miktarda bulu- nur. Ancak sıcaklığı mevsimsel olarak değişir. Bu nedenle hava soğutmalı ısı Buradaki sınır değer genellikle -7º C’dir. Isı pompalarının bu dezavantajının azal- tılması için a) İki kademeli ekonomizer sistemleri b) Intercooler sistemleri c) Kaskad sistemleri d) Paralel kompresör uygulamaları gibi sistemler üzerinde araştırmalar devam etmektedir (1). Bu çalışmalarda yüzde 25’ten fazla iyileştirme sağlan- mıştır. Ancak daha kompleks olan bu sistemler daha pahalı olmaktadır. Bu bağ- lamda kaskad gaz destekli ısı pompaları da soğuk iklimler için geliştirilip pazara sunulmaktadır. 4. Sonuç Isı pompalarının soğuk iklimlerdeki verimlilik düşüklüğü sorunlarına çözüm olarak araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Dahası, buna yönelik ürünler pazarda görülmeye başlanmış- tır. Soğuk iklim için tasarlanan bu tür ısı pompalarıysa sıcak iklim bölgeleri için gereksiz yere pahalı olabilmekte ve bazen de soğutmada verimlilik düşebilmektedir. Bu nedenle pazarda artık iklim bölgele- rine uygun ısı pompalarının sunulmaya başlanması ve seçimde, o bölgenin dış iklim şartlarına uygunluk da bir kriter ola- rak aranmalıdır. Kaynaklar [1] Baxter V., Groll, E., Shen, B, “Air Source Heat Pump for Cold Climate Application”, Rehva Journal, September 2014. [2] Wahlström, A, “Is it Possible to Achieve Zero Energy Demand While Rebuilding Multi-dwelling Buildings?”, Rehva Journal, Ağustos 2011. [3] Hepbaşlı, Akdemir, Ö., “Su-çevrimli Isı Pompaları ile Yapılarda Isı Geri Kazanımı”, 6. Ulusal Soğutma ve İklimlendirme Kongresi, Çukurova Üniversitesi, 4-7 Kasım 2000. pompalarının verimlilikleri daha düşüktür. Yani verimlilik (COP değerleri ve sezonluk verimlikleri), dalgalı olan dış hava sıcaklı- ğına bağlıdır. Öte yandan bu sistemlerin verimli olup olmaması, alternatif sistem- lerin maliyetlerine de bağlıdır. Örneğin hava soğutmalı ısı pompaları Ankara gibi iklimlerde ve daha soğuk bölgelerde kışın doğalgaza göre daha az verimli olabil- mektedir. Buna karşın daha sıcak böge- lerde alternatiflerine göre daha verimlidir. Soğuk iklimlerdeki bu dezavantajı azalt- mak için araştırma çalışmaları yapılmak- tadır. Bu konu aşağıda özetlenmiştir. 3. Soğuk İklime Uygun Hava Kaynaklı Isı Pompaları Son yıllarda ısı pompalarının toplam verimliliği konusunda önemli gelişme- ler kaydedilmiştir. Bu gelişme özellikle kompresör ve ısı eşanjöründe olmuştur. Ancak kompresör, ısı pompasının sadece bir ekipmanıdır. Bütünsel bir verimlilik, işletme ve kontrol sistemi önemlidir. Ayrıca bina uygulamalarındaki sezonluk performans kaynak (özellikle dış hava) sıcaklığına bağlı olarak daha önemlidir. Isı pompalarının en önemli avantajı, aynı cihaz ile hem ısıtma hem de soğutma yapılabilmesidir. Yukarıda da açıklan- dığı üzere artık konutlarda da ısıtmanın yanında soğutma istenilmektedir. Bu nedenlerle soğuk iklimlerde, ısıtmadaki düşük verimlilik problemlerinin azaltıl- ması önem kazanmaktadır. Bu konuyla ilgili olarak üretici firmaların (AB firmaları) üretim ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Isı pompalarının yenilenebilir enerji teknolojisi olarak kabul edilebil- mesi için EU tarafından ısıtmada sezon- luk performans katsayısının minimum SPF>2,63 olması istenmektedir. Kışın dış hava sıcaklığı düştükçe bir yandan ısı pompasının COP değeri düşmekte, buna karşın binanın ısıtma enerjisi ihtiyacı artmaktadır. Bu durumda ısı pompasının elektrik veya doğalgaz gibi ek ısı kaynak- ları ile desteklenmesi gerekebilmektedir.