6. Isıtma Karşılaştırma Genel Enerji Dönüşümünde Birincil Enerji (Doğalgaz vb.) – Isı Enerjisi dönüşümünde, Örnek olarak %97 verimli Yoğuşmalı Kazan/Kombi için 100 kcal doğalgaz enerjisi ile 97 kcal ısı enerjisi elde edilir: 100 97 KOMBİ /KAZAN η=0,97 Birincil Enerji Isı Enerjisi Birincil Enerji – Elektrik – Isı enerjisi dönüşümünde ise, Örnek olarak COP:4,5 (toprak kaynaklı yaklaşık COP değerleri 4,5-5, su kaynaklıda 6,5-8 dir) olan toprak kaynaklı ısı pompası için: %53 daha yüksek verim 33 100 149 TOPRAK K. ISI POMPASI COP=4,5 η=0,33 Birincil Enerji Isı Enerjisi Elektrik Enerjisi Birincil Enerji – Isı enerjisi dönüşümünde ise, Örnek olarak COP: 1,6 olan gaz yakıtlı toprak kaynaklı ısı pompası için: %64 daha yüksek verim 100 160 GAZ YAKITLI TOP.K. ISI POMPASI COP=1,6 Birincil Enerji Isı Enerjisi
7. Soğutma Karşılaştırma Elektrik enerjisi – Soğutma enerjisi dönüşümünde, Örnek olarak COP değeri 3,8 olan A Sınıfı split klima ile 100 w lık elektrik enerjisi ile 400 w lık soğutma yapılabilir. 100 380 SPLİT KLİMA COP=3,8 Elektrik Enerjisi Soğutma Enerjisi Toprak veya su kaynaklı ısı pompası ile soğutma yapılması durumunda örnek olarak COP değeri 6 olan ısı pompası ile 100 w lık elektrik enerjisi ile 600 w lık soğutma yapılabilir. Min %57 daha yüksek verim 100 600 TOPRAK – SU KAYNAKLI ISI PO. COP=6-14 Elektrik Enerjisi Soğutma Enerjisi Toprak veya su kaynaklı ısı pompalarının pasif soğutma denilen kompresör devreye girmeden toprağın veya suyun serinliği ile soğutma yapılması işleminde, sistem pompa ve fanlar için çok düşük miktarda elektrik çekerek soğutma yapar.
8.
9. Kışın ısıtma amacı ile kullanılan ısı pompası, yazın da soğutma amacıyla kullanılabilir.
11. Isı pompası basit yapısı, geniş çalışma aralığı ve yenilenebilir enerji kaynakları ile entegre olarak kullanılabilmesi sebebiyle son yıllarda gittikçe artan bir ilgiye sahiptir.
12.
13. Gaz Absorbsiyonlu Isı Pompası Çalışma Şekli Jeneratör Isı pompası Isıkaynağı Isıtma sistemi Gaz tG=+4°C tIG=45°C Pompa Yerden ısıtma sistemi örn. toprak altı tID=40°C tÇ=0°C Evaporatör Absorber Kondenser akışkan akışkan yakl. 24bar yakl. 42°C yakl. 3,5 bar yakl. -10°C Genleşme valfi
15. Isı Pompası Tipleri Su kaynaklı ısı pompaları uygulaması için kurulacak sistemin yanında bir göl, nehir vb. ısı havuzu gereklidir veya toprak altı su kaynağı kullanılabilir. Hava kaynaklı ısı pompalarının verimleri diğerlerine göre düşüktür. Belli sıcaklığın altında çalışmama problemi görülür. Toprak kaynaklı ısıtma sistemi diğerlerine göre daha geniş kullanım alanına ve verim değerlerine sahiptir.
16. Toprak Kaynaklı Isı Pompaları (TKIP) Toprak Kaynaklı Isı pompaları Düşük ses seviyesi Düşük gaz salınımları Düşük elektrik tüketimi Düşük bakım gerekliliği Düşük işletme giderleri gibi özelliklere sahiptir. Ayrıca Toprak kaynaklı ısıtma sistemi U.S. Çevre Koruma Ajansı tarafından en verimli ve en konforlu ısıtma-soğutma sistemi olarak kabul edilmiştir. 2005 yılı itibariyle dünya çapında kurulu sistem yaklaşık 0,5 milyondur(IEA HeatPumpCentre). Spitler’e göre (2005) 1,1 milyondur. Toprak kaynaklı ısı pompaları açık ve kapalı çevrim olmak üzere ikiye ayrılır.
17.
18. Yaklaşık 10-11 C sıcaklığındaki su, ısı pompasının ısıtma modunda buharlaştırıcıya (evaporatör) ısısını verir.
19. Soğutma modunda su doğrudan soğutulacak alana gönderilebilir. Bu işleme pasif soğutma denir.
22. Kapalı Çevrim Toprak Kaynaklı IP İki şekilde uygulanabilir: Sondaj ve serme. Sondaj uygulaması. Serme uygulaması.
23. Yeryüzü Sıcaklığının Değişimi Toprağın 2-3 m altındaki sıcaklık değerleri yıl boyu belli değerler arasındadır ve çok küçük değişimler geçirmektedir. Bu değer aşağıdaki grafikten de görülebileceği gibi 7-12 C arasında değişmektedir.
29. CO2 ile Doğal Sirkülasyon Sistem, içinde CO2 in buharlaştığı tek sondalı bir kuyu, CO2kondenseri ve soğutucu-evaporatörden oluşur. Doymuş sıvı CO2 yerçekiminin etkisiyle borunun ısınmış kısmına doğru yani aşağı doğru akar burada buharlaşan CO2 yukarı doğru çıkar burada tekrar soğutularak çevrim devam eder. Avusturya da çalışan 100 adet CO2 çevrimli ısı pompası vardır.
30. CO2 ile Doğal Sirkülasyon Avantajlar Toprak altı için devridaim pompasına gerek kalmaz Pompa problemleri görülmez CO2 iyi bir ısı transfer özelliğine sahiptir Toprak altı için tamamen zararsızdır Dezavantajlar Soğutma için kullanılamaz
31. Diğer Enerjilerle Entegrasyon Toprak Kaynaklı Isı Pompaları güneş, rüzgar gibi diğer yenilenebilir enerji kaynakları ile entegre olarak da kullanılabilir. Bu şekilde ısı pompası için gerekli elektrik enerjisi karşılanarak maliyetsiz ısıtma soğutma yapılabilir. Yandaki şekilde Rüzgar-TKIP entegre ısıtma-soğutma sistemi görülmektedir.
32. Toprakaltı Uygulama Aşamaları 1. Proje ve Planlama, 2. Kuyu açılması ve bağlantıları, 3. Isı pompası tesisatları, 4. Testler, sistemin çalışır hale getirilmesi
