Isı Pompası Sistemleri

Isı pompası, ısı enerjisini bir ortamdan başka bir ortama taşıyan, çalışması sırasında da elektrik enerjisi harcayan sistemlerdir. Isı pompaları, soğutma makinesi gibi buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimine göre çalışır. İkisi arasındaki en temel fark, soğutma makinesinin soğutulmak istenen bir ortamdan daha fazla ısı çekerek bu ortamın daha da soğutulmasını sağlamaktır. Isı pompasıysa ısıtılmak istenen bir ortamın daha yüksek sıcaklıkta tutulmasını sağlamaktır.

Buzdolapları, ısı pompasıyla soğutma makinesi arasındaki farkı anlamamızda çok güzel bir örnektir. Buzdolabını evlerimizdeki gibi kullanırsak dolabın iç ortamı soğutulmaya çalışılacağı için soğutma makinesi olarak, kapağı açık bir şekilde balkon kapısına monte edilirse evi ısıtmaya çalışacağı için de bir ısı pompası olarak çalışır. Bu örnekte görüldüğü gibi iki sistem de aynı termodinamiksel çevrime göre çalışmasına rağmen kullanım amaçları farklıdır.

Klimaları da ele alırsak, klimalar evlerimizi hem ısıtıp hem de soğutabilirler. Klimayı yazları soğutma ayarına getirdiğimiz zaman iç ortamdaki ısıyı dışarı doğru taşıyıp iç ortamı soğutmayı amaçladığı için bir soğutma makinesi olarak çalışır. Isıtma ayarına getirdiğimiz zaman ise dış ortamdan ısı çekip iç ortamı ısıtacağından ise ısı pompası gibi çalışır.

Isı pompası sistemi de yoğuşturucu, buharlaştırıcı,kısılma vanası ve kompresörden meydana gelir. Kılcal borular ile birbirine bağlanan bu bileşenler içerisinde de ısı taşıyıcısı olarak soğutucu akışkanlar kullanılır. Soğutucu akışkanlar çok düşük kaynama noktasına sahip olan yani düşük sıcaklıklarda gaz fazına geçebilen akışkanlardır. Bu şekilde soğutma ve ısıtma amaçlı kullanılabilirler.

Isı Kaynağı Şekline Göre Isı Pompaları

Bir ısı pompasının sıcak ve soğuk ortam arasındaki sıcaklık farkı ne kadar az olursa verimlilik yani etkinlik katsayısı (COP) da o kadar yüksek olur. Buharlaştırıcının ısı çektiği ortamlar ısı kaynağı olarak adlandırılır.  Günümüzde ısı pompası için yaygın olarak kullanılan ısı kaynakları ise hava, yeraltı ve yer üstü suları, toprak,atık ısı ve güneştir.

Hava Kaynaklı Isı Pompaları

Bu tip ısı pompaları dış havayı ısı çekilecek veya atılacak ortam olarak kullanır. Dış havadan çekilen ısı, ısıtılacak ortam havasına aktarılır. Bu yüzdende bu sistemler hava kaynaklı ısı pompası olarak isimlendirilmiştir. Bu ısı pompalarının en büyük avantajı ısıtılan ortam sıcaklığının değişimine çok çabuk uyum sağlayıp verimliliğini korumasıdır. Ancak dış havada meydana gelebilecek değişiklikler de bu tip sistemlerin verimlilikleri olumsuz yönde etkiler.

Hava Kaynaklı Isı Pompası
Hava Kaynaklı Isı Pompası

Hava kaynaklı ısı pompaları ılık iklime sahip bölgeler için uygundur. Dış hava sıcaklığı 0 derecenin altına düştüğü zaman sistemin etkinlik katsayısı düşer ve dış havayla temas eden ısı değiştiriciler üzerinde buzlanma görülür. Klima sistemleri bu tip ısı pompalarına güzel bir örnektir.

Bazı ısı pompası sistemlerinde  ısının çekildiği ortam  dış hava olup, ısının aktarıldığı ortam ise su olabilir. Dış havadan elde edilen ısı ile sistem sıcak su eldesi veya sıcak su ile çalışan ısıtma sistemlerinde kullanılır. Hava-hava ısı pompalarında olduğu gibi bu sistemlerde de dış hava sıcaklığının düşmesiyle sistem verimliliği azalır.

Su Kaynaklı Isı Pompaları

Bu tarz ısı pompaları ile ısının çekileceği ortam kuyu, göl ve deniz gibi suyun bulunduğu ortamlardır. Isı bu su kaynaklarından çekilerek, ısıtılacak ortam havasına aktarılır. Isı kaynağı olarak su kullanıldığı için bu sistemler dış hava sıcaklığına çok fazla bağlı değillerdir. Hava-hava ısı pompalarına göre daha avantajlıdır. En büyük dezavantajı da yeterli kaynak su problemidir.

Su Kaynaklı Isı pompası
Su Kaynaklı Isı pompası

Toprak Kaynaklı Isı Pompası

Toprağın ısı kaynağı olarak kullanıldığı ısı pompaları da mevcuttur. Bu ısı pompalarıyla hem su ısıtma ve soğutulmasında hem de mahal ısıtılması yapılabilir. Bu sistemler de toprak-su ve toprak-hava ısı pompaları olarak adlandırılır.

Toprak Kaynaklı Isı Pompası
Toprak Kaynaklı Isı Pompası

Jeotermal Enerji Kaynaklı Isı Pompası

Bu ısı pompaları yeryüzünün derinliklerinden gelen sıcak suyu ısı kaynağı olarak kullanırlar.

Güneş Enerjisi Kaynaklı Isı Pompası

Güneş enerjisinden termal olarak faydalanan bu ısı pompaları, güneş enerjili su ısıtma sistemleriyle su kaynaklı olarak, havalı güneş kollektörleriyle de hava kaynaklı ısı pompası olarak çalışırlar. Kaynak olarak güneş kullanıldığından dolayı güneş ışınımının maksimum olduğu zamanlarda sistem yüksek verimle çalışır.

Tüm bu ısı pompalarının yanı sıra absorbsiyonlu, termoelektrik , stirling motorlu ve jet buhar püskürtmeli ısı pompaları da kullanılmaktadır. Ancak bu ısı pompaları genellikle endüstriyel ve uzay alanlarında kullanılmaktadır. Bu özel ısı pompalarına ayrı bir yazıda değineceğiz.


                    Osmanlı Mühendilsik Kalitesiyle Isı Pompasında En Üst Verim ve Doğru Seçim Noktasında Hizmetler Vermeye Devam Etmektedir.