Isı Pompası (Heat Pump) Teknolojisi ve Uygulamalarına Kısa Bakış
Isı Pompası (Heat Pump) Teknolojisi
Isı pompaları her zaman her yerde olan, yenilenebilir bir enerji kaynağı şekli olan ortam ısısını, havadan, topraktan ve sudan elde ederek kullanılabilir ısıya dönüştürür. Ek olarak endüstriyel proseslerden kaynaklanan atık ısıyı veya evlerden atılan ısıyı da kullanılabilir ısıya çevirir.
Ortam ısısı her yerde bulunur; havada, suda ve toprakta & yer altı suyunda ve sığ zeminlerde. Bu doğal bir sürecin sonucudur ( güneş ışıması , nükleer dezintegrasyon) ve bu ısı pompaları ile kullanılabilir ısıya dönüştürülebilir.
Atık ısı ise diger enerji kaynaklarının kullanımı sonucu oluşur. (atık hava , atık su ve soğutma suyu vb..) Düşük sıcaklıklardakı atık ısı bile ısı pompası teknolojisi ile kullanılabilir ısıya dönüştürülür.
Isı pompası sistemleri , ısı kaynağı, pompa birimi ve dağıtım sisteminden (sıcak/soğuk) oluşur. Buzdolaplarındaki teknolojiniz aynısını kullanır. Transferi kolaylaştırıcı akışkan ısıyı düşük enerji kaynağından yüksek enerjili transfer ünitesine iletir. Elektirik kompresörler ve pompalar için gereklidir. Bu akışı bir kumanda ile tersine döndürmek , sıcağı soğutmak veya soğuğu ısıtmak gibi , mümkündür. Isıtma modunda , ısı kaynağı binanın dışındaki alandandır (havadaki,sudaki veya toprakdaki ortam ısısı gibi) ; soğutma modunda ise akış tersine döner ve bu defa binanın kendisi (içi) ısı kaynağıdır ve dışarısı ise ısı transferinin yapılacağı alandır.
Air to Air Heat Pump : Hava kaynaklı ısı pompaları dışarıdaki havayı yada ekzost (atık) havayı ısıtma , soğutmada veya sıcak su için enerji kaynağı olarak kullanır. Tüm ev için uygulanabileceği gibi, ayrı bir dış kondasatör ünite ile bir split çözüm olarak da kullanılabilir. Isı dağıtımı çoğunlukla bir hidrolik dağıtım sistemi yardımıyla (air-water) yada bir fan (air-air) yardımıyla yapılır. Aslında ılıman iklimler için düşünülen bu çözüm gelişen teknoloji ile daha zorlu iklimlerde de kullanılmaya başlamıştır. Hava kaynaklı ısı pompaları zemin (toprak) kaynaklı ısı pompalarına maliyet avantajına sahiptir.
Havadan Havaya (Air-to-Air) Isı Pompası Şeması
Horizontal Collector Heat Pump : Yatay kollektörlü ısı pompa sistemleri sığ zeminde (toprakda) depolanmış olan enerjiyi kullanır. Bu direkt genleşme (direct expansion) sistemleri yüksek verimlilik oranlarına sahiptir. Isı dönüştürücü ve sirkülasyon pompalarından tasaruf imkanı ile bu sistem maliyet açısından da oldukça verimlidir.
Direct Expansion Isı Pompası Şeması
Brine to Water Heat Pump : Kaynakdan suya ısı pompaları jeotermal enerjiyi ısı ve sıcak su elde etmek için kullanır. Götreceli olarak yüksek sıcaklıklı zeminlerde yüksek verimlilikte kullanılabilir. Dikey sondajdan veya yatay kollektörlerden ısı kaynağı olarak faydalanır.
Su kaynaklı Isı Pompası şeması
Water to Water Heat Pump : Su kaynaklı ısı pompaları zemin suyunun ulaşılabilir olduğu alanlarda rahatlıkla kullanılabilir. 2 adet sondaja ihtiyaç duyar. Biri su kaynağı olarak digeri re-enjeksiyon içindir. Ortalama su ısısı 8 C den 12 C ye değişebilir. Isı pompası bu enerjinin bir kısmını alarak soğutma, ısıtma ve sıcak su için kullanılabilir hale getirir.
Su kaynaklı ısı pompası