Su Kaynaklı Bir Isı Pompası Nasıl Çalışır?

Isı pompaları; yeryüzünde, atmosferde ve hatta suda bulunan doğal ısı enerjisini kullanmanın yenilikçi bir yoludur. Evinizi doğal gaz kullanmadan ısıtmak için zaten mevcut olan ısıyı kullanabilirler, böylece evinizin ürettiği CO₂ miktarını azaltırlar.

Bu harika cihazlar, dış hava sıcaklığı sıfırın altında olduğunda bile çalışabilir. Bunun nedeni, dışarıda hava bize soğuk gelse de, pompanın kullanabileceği bir miktar ısı mevcuttur. Ek olarak, zemin normalde hava kadar soğumadığından, dış hava sıcaklığı sıfırın altına düştüğünde bile zemin, 10°C'yi koruyabilir.

Su kaynaklı ısı pompası nedir?

Su kaynaklı bir ısı pompası, evinizi ısıtmak için göllerde, göletlerde, nehirlerde, kaynaklarda, denizlerde, kuyularda veya sondajlarda bulunan doğal ısıyı kullanabilir. Kaynak sağladığı ısı, musluklarınıza, kaloriferlerinize ve yerden ısıtma sisteminize verilmeden önce elektrik kullanılarak daha da ısıtılabilir. Su kaynaklı bir ısı pompası, evinizdeki  doğal gaz kazanının  yerini alabilir ve çevreci kimlikleriyle, ısı pompalarının önümüzdeki yıllarda popülerliğini artıracağı düşünülmektedir.

Su kaynaklı bir ısı pompası nasıl çalışır?

Su kaynaklı bir ısı pompası, ısıyı sudan evinize aktarmak için bir soğutucu kullanarak çalışır. Daha ileri gitmeden önce bilmeniz gereken iki tür sistem vardır; kapalı döngü ve açık döngü. Bir kapalı devre sistem, bir göl gibi su kaynağına batırılmış bir dizi bobin veya ısı değişim panelinden antifrizle karıştırılmış suyu boruya geçirir, ancak bu muhtemelen su kirliliği riski nedeniyle planlama onayı gerektirecektir. Karışım serpantinlerden geçerken sudaki enerjiyi emer ve bunu doğrudan ısı pompasına iletir. Açık döngü sistemlerde, su doğrudan gölden pompalanır ve doğrudan ısı pompasına gönderilir. Sudan ısı alındıktan sonra göle geri pompalanabilir.

Su aynı zamanda ısı pompaları için oldukça uygun bir ısı kaynağıdır. Soğuk kış günlerinde bile yeraltı suyu 7°C ile 12°C arasında sabit bir sıcaklık sağlar. Yeraltı suyunu bir ısı pompası olarak kullanmak için, bir besleme kuyusundan çıkarılmalı ve bir su/su ısı pompasının buharlaştırıcısına taşınmalıdır. Soğutulan su daha sonra bir dönüş kuyusundan geçirilir.

Yüzey suyu (göller veya nehirler) da bir ısı kaynağı olarak kullanılabilir, ancak sıcaklıkların mevsime bağlı olarak oldukça dramatik dalgalanmalar göstereceği unutulmamalıdır.

Ne tür bir sisteme sahip olursanız olun, ısı sudan ara plakalı bir ısı eşanjörüne pompalanacaktır. Bir ara devre aracılığıyla enerji, ısı pompasının ısı eşanjörüne veya bir soğutucu tarafından emildiği buharlaştırıcıya aktarılır. Soğutucu akışkan ısındıkça bir sıvıdan gaza dönüşür. Soğutucu akışkan çok güçlü bir ısı emicidir ve çok düşük sıcaklıklarda ısıyı alabilir. Isı pompalarını soğuk iklimlerde bu kadar uygun kılan da budur.

Soğutucu gaz haline geldiğinde, sıcaklığı daha kullanışlı bir seviyeye çıkarmak için kompresörde sıkıştırılır ve bir ısı eşanjörüne (kondansatör) geçirilir. Kondansatörde, suyunuzu ve radyatörlerinizi ısıtmak için ısı serbest bırakılabilir. Gaz soğumaya başladığında yoğunlaşır ve tekrar sıvıya dönüşür. Bu olduğunda, tüm süreci yeniden başlatmak için bir genleşme valfi aracılığıyla geri pompalanır.

Yazın su (ve toprak) kaynaklı ısı pompalarının gerçek faydalarından biri, pasif soğutma seçeneğidir. Bu aynı zamanda "doğal soğutma" olarak da bilinir. Bu işlem, yeraltı suyunun daha düşük sıcaklıklarını doğrudan kümes ısıtma devresine aktarır. Bunun için ısı pompası kompresörü boştadır. Ek bir ısı eşanjörü, sistemin ayrılmasını sağlar. Su ısı pompalarıyla doğal soğutma, yalnızca iki sirkülasyon pompasının çalışmasını gerektirdiğinden oldukça verimlidir. Doğal soğutma sırasında, ısı pompası yalnızca kullanım sıcak suyu üretmeye başlayacaktır.

Aşağıdaki sistemlerle doğal soğutma mümkündür:

• yerden ısıtma sistemi
• fan konvektörleri
• soğutulmuş tavanlar
• beton çekirdek tavlama

Alternatif ısıtma yüzeyleri yoluyla soğutma ile sistem, yoğuşmanın, yani ısıtma yüzeylerindeki çiğ noktasının altına düşmenin önleneceği şekilde düzenlenir.

Tüm Viessmann  su kaynaklı ısı pompaları  doğal soğutmadan faydalanabilir.

Su kaynağı evinize ne kadar yakınsa sistem sizin için o kadar faydalı olacaktır. Aksi takdirde pompa, suyu kaynaktan evinize pompalamak için aşırı miktarda elektrik kullanıyor olabilir. Bu, su kaynağının da çok yükseğe yerleştirilmemesi gerektiği anlamına gelir.

Sistem kurulmadan önce uyulması gereken belirli çevre mevzuatı da vardır. Açık döngü sistemi yeraltı suyunun sıcaklığını etkileyebilir, bu nedenle yerel birimlerden bir lisans alınması gerekebilir.

Su kaynaklı bir ısı pompası ne kadar verimli ?

Bir ısı pompasının verimliliği, ısısını nereden aldığına bağlı olacaktır. Hava kaynaklı bir ısı pompası daha az verimli olanıdır, ardından toprak kaynaklı bir ısı pompası gelir. Bir su kaynaklı ısı pompası ise genellikle en verimli olanıdır çünkü kışın kaynak sıcaklığı genellikle 7°C ile 12°C arasından daha yüksektir, ancak göller/nehirler de coğrafi konuma ve yerel bölgeye bağlı olarak kışın donabilir. Bu nedenle, bazen su kaynağından alınacak enerji, topraktan alınacak olandan daha az faydalı olabilir.

Bir akarsu veya nehirden hareket eden su kullanıldığında, çıkarılan ısı sürekli olarak, ısı pompası çalışmasından yerel soğutmaya tabi olmayan daha sıcak suyla değiştirilir. Bu, su kaynaklı ısı pompasının verimliliğini artırabilir ve ayrıca durgun suda meydana gelebilecek bir sorun olan suyun donmasını önleyebilir.

Toprak kaynaklı bir ısı pompası genellikle 4,8'lik bir Performans Katsayısında (CoP) (B/W 0/35C) çalışır. Bu ölçüm, bir ısı pompasının, çıkarılan enerji miktarına kıyasla girilen enerji miktarına göre ne kadar verimli olduğunu hesaplar. Örneğin, bir su kaynaklı ısı pompası bir kW elektrik kullanırsa ve üç kW ısı üretilirse, CoP dört olacaktır. CoP değeri dört olan bir ısı pompası bundan daha verimli olacaktır. Su kaynaklı bir ısı pompasının CoP değeri genellikle yaklaşık 6.0 (W/W 10/ 35C)'dir.

Su kaynağı donabilir mi?

Isı pompaları, profesyonel bir tesisat uzmanı/danışman tarafından hesaplanan evin ısı talebine göre boyutlandırılır. Su kaynağı çok küçükse, ısı pompası suyun sıcaklığını çok fazla düşürerek verimli çalışmasını sağlar. Bazı durumlarda suyun donmasına neden olabilir. Isı pompanız spesifikasyon aşamasındayken, tesisat uzmanı evinizin yakınında bulunan su kaynağının uygun olup olmadığını belirlemelidir.

Isı pompası işortaklarımıza  buradan  ulaşabilirsiniz.