Home » iklimlendirme
Isı Pompası Nasıl Çalışır?

Isı pompası en basit tanımıyla elektrik enerjisini kullanarak ısıyı bir yeren başka bir yere taşıma işlemini gerçekleştiren sistemdir. Bilindiği üzere enerji vardan yok, yoktan da var edilemez, yalnızca biçim değiştirir.

Isıtma sektöründe çoğu insan için ısı pompası terimi yenidir. Oysa ki evlerimizdeki buzdolabı, klima, nem giderici ve dondurucular aynı mantığın ürünüdürler. Çalışma prensibi ısıyı taşıma mantığına uyduğundan “ısı pompası” başlığı altında toplanabilirler.



Fosil yakıtlarin tükenmekte olması ve her geçen gün bu yakıtlarin fiyatlarında ciddi artışlar yaşanması ayrıca çevre bilincinin gelişmesi gibi birçok sebepten ısı pompasının çok yakın bir gelecekte ülkemizde de yaygınlasması kaçınılmaz bir sonuçtur. Soğutma makinaları ısıtma veya ısıtma ve soğutma amaçlı kullanılırlarsa ısı pompası adını alırlar. Örnek olarak evlerimizde kullanılan buzdolaplarını alalım. Buzdolaplarında yiyeceklerin bulunduğu iç ortam soğuktur ve arkasındaki borular oluşan ısıyı ortama bıraktıklarından sıcaktır. Hemen hemen her kişi bu olayın farkındadır ve bu ısının nereden geldiğini merak etmektedir. Örnekte de görüldüğü gibi soğutma makinaları ısıyı ve soğuğu aynı anda üretirler. Anlaşılacağı gibi ısı pompalarından bahsedildiğinde soğutma makinalarına başvuruyoruz. Isı pompasının günümüze kadar soğutmada izlediği yükselen grafikle olduğu gibi, gün geçtikçe ısıtma amaçlı kullanımda da çok büyük bir rolü olacaktır.

Isı pompaları genel anlamda ısıyı üretmek yerine taşımayı amaçlar. Bunun içinde ısının alınacağı bir ısı çukuruna ihtiyaç vardır. Ülkemizde kullanılan ısı pompalarının hemen hemen hepsi ısı çukuru olarak havayı kullanmaktadırlar. Günümüzde havayı ısı çukuru olarak kullanan ısı pompaları Split Klima ve çiller olarak adlandırılmaktadırlar. Hava kaynaklı cihazların verimleri , dış hava sıcaklıklarının değişimlerinde , farklı değerler alırlar. Verim değerlerinin gün içinde dahi sabit kalmaması sebebiyle , işletme maliyetlerinde beklenmeyen artışlar meydana gelir. Bu verim değişimlerini önleyen sıcaklığı sabit kabul edilebilecek ısı çukurları da mevcuttur. Bu amaçla kullanılan sıcaklığı sabit kabul edilebilen ısı çukurları toprak ve sudur. Toprak – Su Kaynaklı Isı Pompası teknolojisi yeryüzünün belirli bir derinliğinde sıcaklığın yıl içinde nispeten sabit kalması gerçeğine dayanır. Bahsedilen derinlikte toprak tabakası kışın havadan daha sıcak, yazın ise daha soğuktur. Toprak – Su Kaynaklı Isı Pompaları kışın yeryüzünün altında veya yer altı sularında depolanmış ısıyı binaya, yazın bina içindeki ısıyı yeraltına taşıyarak doğanın bize verdiği bu avantajı kullanırlar. Kısaca yer altı; kışın bir ısı kaynağı, yazın ise bir ısı çukuru olarak davranır. Toprak – Su Kaynaklı Isı Pompaları günümüzde ısıtma – soğutma ve sıcak kullanım suyu eldesinde kullanılmaktadırlar. Bu ihtiyaçların tümüne tek makinayla cevap verebildikleri için de tercih sebebi olmuşlardır.

Nasıl Çalışır?

Alkol su karışımı ile doldurulmuş polietilen boru toprağın içine yerleştirilir ve toprakla olan ısı alışverişinin gerçekleşmesini sağlar. Sirkülasyon pompası, alkol su karışımını, ısı çukuru ile ısı pompası arasında dolaştırır. Alkol su karışımı, ısı enerjisini ısı çukurundan alır, buharlaştırıcıya transfer eder ve ısı pompasının işletilmesi için gerekli enerjiyi sağlamış olur. Buharlaştırıcıya aktarılan enerji sayesinde soğutucu akışkan (R407A) buharlaşır. Soğutucu akışkan, kapalı bir devre içinde ve basınç altında dolaştırılır. Soğutucu akışkanın basıncı arttırıldığında sıcaklığı da yüksek mertebelere ulaşacaktır. Soğutucu akışkan buharlaştırıcıdan gaz halinde çıkarak kompresöre ulaşır. Kompresörde sıkıştırılan gaz halindeki soğutucu akışkanın, basıncıyla birlikte sıcaklığı da artar. Kompresörden geçen soğutucu akışkan, yoğuşturucuya ulaştığında ısısının büyük bir kısmını, plakalı ısı değiştiricileri yardımıyla, ısıtma tesisatı çevrimine aktarır. Soğuyan akışkan yoğuşur ve sıvı faza geçer. Daha sonra genleşme valfinde basıncı düşürülür ve düşük sıcaklıktaki soğutucu akışkan çevrimin başına dönmüş olur.

Alıntıdır.

Soğutma Sistemleri Uygulama Esasları

(1) Soğutma sistemlerinin işletme karakteristliklerine ve enerji ekonomisine göre ayarlarının doğru yapılması gerekir.
(2) Soğutma sistemlerinin, bina sahibi, yöneticisi veya enerji yöneticisinin sorumluluğu altında, ilgili standartlarda belirtilen sistemin gerektirdiği periyodik kontrole, teste ve bakıma tabi tutularak raporlanması şarttır.
(3) Soğutma sistemi işletmecisinin, çevre bilinci de dahil olmak üzere, soğutma sisteminin çalışmasını sağlayacak ve arıza halinde doğru önlemleri alabilecek olması bakımından, bu konu hakkında düzenlenecek olan eğitimlere katılarak belge alması zorunludur.
(4) Soğutma sisteminde kullanılan cihaz ve ekipmanlardan 20 yılını dolduran sistemlerin iyileştirilmesi veya değişimleri şarttır.

Soğutma Sistemleri Tasarım Esasları

(1) Soğutma ihtiyacı 500 kW’dan ve soğutulacak toplam kullanım alanı 2000 m2′den büyük olan ticari ve hizmet amaçlı yeni yapılacak binalarda merkezi soğutma sistemi tasarımları yapılır.
(2) Soğutma sistemlerin tasarımında seçilecek olan soğutucu akışkanların TS EN 378 serisi standardlarına uygun olması gerekir.
(3) Soğutma sistemleri tasarımında, kısmi yüklerde bile yüksek verimlerle çalışacak sistem seçimi yapılır.
(4) Soğutma sistemi tasarım aşamasında soğutma grubu seçimi, enerji tüketimleri ve sera etkisinin yanı sıra, tüm ünitelerde ESEER değerlerine göre yapılır.

Isıtma Sistemleri Uygulama Esasları

(1) Isıtma merkezinde yakıt türüne göre gerekli olan temiz havanın sağlanması ve egzost havasının atılabilmesi için gerekli havalandırma sağlanmalıdır. Bunun için;

a) Temiz hava giriş bacası ağzının zemin düzeyinde, pis hava atma bacası ağzının ise tavan düzeyinde olmasının sağlanması,

b) Isıtma merkezinde, duman bacası kesitinin %50′sinden az olmamak üzere 50 kW’a kadar 300 cm2, sonraki her kW için 2,5 cm2 ilave edilerek bulunan değerde taze hava emiş menfez kesiti, duman bacası kesitinin %25′i kadar da egzost baca kesiti olması,

c) Katı yakıtlarda mutlaka doğal havalandırma yapılması, yanma veriminin düşük olduğu durumlarda ilave olarak mekanik havalandırma yapılması

gereklidir.

ç) Kazan dairelerinde doğal havalandırmanın yapılamadığı durumlarda cebri havalandırma uygulaması aşağıda belirtilen şekilde yapılır.

1) Sıvı yakıtta havalandırma kapasitesinin kazanın her kW’ı için 0,5 m3⁄h olması gerekir.

2) Mekanik havalandırmalı sıvı yakıtlı kazan dairesindeki vantilatör kapasitesinin, brülör fan kapasitesi ile aspiratör kapasitesi toplamından %10 fazla olması ve vantilatörün brülörle eş zamanlı çalışması sağlanır.

3) Sadece egzos yapacak şekilde çalışan bir mekanik havalandırma yapılamaz.

(2) Kazanlarda, biri işletme döneminin başlangıcında, diğeri ortasında olmak üzere yılda en az iki kez baca gazı analizi, bir kez de sistem bakımı yaptırılır, sistem performansının kontrolü yapılarak raporlanır.

(3) Kazanlarda, baca gazı sıcaklığının işletmeci veya yönetici tarafından izlenebilmesi için kalibrasyonu yapılmış baca gazı termometresi kullanılır. Baca gazı sıcaklığı, kazanların 9 uncu maddenin dokuzuncu fıkrasında belirtilen, kazan verim sınıflarının altında verimlerde çalışmalarına sebep verecek değerden fazla olamaz.

(4) Kazanların yakıt cinsine göre dönüşümleri verimlerinde düşüşe sebep olacak ise bu dönüşümler yapılamaz. Yapılacak kazan dönüşümlerinde, kazan verimleri, dönüşüm öncesinde ve sonrasında raporlanmalıdır.

(5) Bina sahibi, yöneticisi veya enerji yöneticisi, ısıtma sistemlerinin, ilgili yönetmelik ve⁄veya standartlarda belirtilen periyodik kontrole, teste ve bakıma tabi tutulmasını ve ilgili mercilere raporlanmasını sağlar.

(6) Isıtma sisteminde kullanılan katı yakıtlı kazanlardan 15 yılını, sıvı ve gaz yakıtlı kazanlardan 20 yılını dolduran kazanların değişimleri şarttır.

(7) Mevcut merkezi ısıtma sistemli binaların bağımsız bölümlerinde sıcaklık kontrol ekipmanlarının kullanılması durumunda, ısıtma tesisatı pompa grupları zamana, basınca veya akışkan debisine göre değişken devirli seçilir.

Havalandırma ve İklimlendirme Sistemleri Uygulama Esasları

(1) Havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin işletme ve bakımında TS 5895′e uyulur.
(2) Havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin yerleşimlerinde TS 3420 ve ilgili Avrupa Standardlarına uyulur.
(3) Havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin, bina sahibi, yöneticisi veya enerji yöneticisinin sorumluluğu altında, ilgili standartlarda belirtilen sistemin gerektirdiği periyodik kontrole, teste ve bakıma tabi tutularak raporlanması şarttır.
(4) Havalandırma ve iklimlendirme sistemi işletmecisinin, çevre bilinci de dahil olmak üzere, havalandırma ve iklimlendirme sisteminin çalışmasını sağlayacak ve arıza halinde doğru önlemleri alabilecek olması bakımından, bu konu hakkında düzenlenecek olan eğitimlere katılarak belge alması zorunludur.
(5) Hava kanalları sızıntı limitleri TS EN 1507 ve TS EN 12237′ye göre belirlenir ve raporlanır.
(6) Klima santrallerinde kullanılan filtre sistemleri üreticisi tarafından belirtilen sürelerde temizletilir veya değiştirilir ve bu durum raporlanır.

Havalandırma ve İklimlendirme Sistemleri Tasarım Esasları

(1) Havalandırma ve iklimlendirme sistemleri tasarımında TS 3419 ve ilgili Avrupa Standartlarına uyulur.
(2) İçerisinde insan bulunan ve ısıtma döneminde içeri üflenen havanın nemlendirilmesi öngörülmüş binalarda, üflenen havanın mutlak nemini 1 kilogram kuru hava için 10 gram veya daha az düzeyde ayarlayabilen kalibrasyonu akredite edilmiş bir kuruluş tarafından yapılmış kontrol cihazı bulundurulur.
(3) Konut dışı amaçlı kullanılan bir binada, çok farklı kullanıma sahip mekanlar veya mekan gruplarının havalandırılması için bağımsız sistemler kurulabilir.
(4) Konut dışı amaçlı kullanılan binanın bir mekanındaki özel mekanik havalandırma sistemi, mekanda insanların bulunmadığı zamanlarda mekanın minumum iç hava kalitesini sağlayacak şekilde otomatik sistem ile donatılır.
(5) İklimlendirme sistemleri değişken insan yüküne bağlı olarak değişken hava debili çalışacak şekilde iç hava kontrolü sağlayacak mekanik tesisatla donatılır.
(6) Hava ön ısıtma ekipmanları, ısıtma dönemi dışında çalışmalarını durduran bir düzenek ile donatılır.
(7) İklimlendirme sistemine sahip ve sürekli kullanılmayan bölümler kullanılmadığı zamanlarda, ana ısıtma sistemi ile 15°C’ye ısıtılır.
(8) Konut harici binalarda kullanımı tasarlanan iklimlendirme sistemlerinde oda sıcaklığını ölçen oda termostatına göre otomatik ayarlanabilen debi ölçüm ekipmanları kullanılır.
(9) Konut harici binalarda kullanımı tasarlanan iklimlendirme sisteminde; giriş havası vantilatör debisi, ana kanaldaki basıncı ölçen basınç algılayıcılarına göre değişebilir olmalıdır.
(10) Yeni yapılacak binaların 500 m3⁄h ve üzeri hava debili havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde, ısı geri kazanım sistemlerinin tasarımları yapılarak, yaz ve kış çalışma şartlarında minimum %50 verimliliğe sahip olması, ilk yatırım ve işletme masrafları ile birlikte enerji ekonomisi göz önüne alındığında avantajlı olması durumunda ısı geri kazanım sistemleri yapılması zorunludur. Bu sistemler geçiş mevsimleri için by-pass düzeneğine sahip olmalıdır.
(11) Yeni yapılacak binalar için onuncu fıkrada belirtilen çalışmanın tasarım aşamasında rapor halinde proje müellifi tarafından ilgili idarelere sunulması zorunludur.
(12) Binalardaki ısıl konfor memnuniyetinin ve enerji performansının arttırılması için gerekli kriterler EN 7730 ve TS 2164 standarlarına göre belirlenir.
(13) Klima santrallerinin sızıntı, ısı köprüsü ve ısı transfer katsayısının EN 1886 standardına uygun olması gerekir.