Prof. Dr. Olcay KINCAY

ISI POMPALARI

SUNUM PLANI1. GR

2. ISI POMPASI TANIMI VE ALIMA PRENSPLER

2.1. Is Pompas Temel Bileenleri2.2. Is Pompasnn Snflandrlmas

2.2.1. Hava kaynakl s pompalar2.2.2. Su kaynakl s pompalar2.2.3. Toprak kaynakl s pompalar

2.2.3.1. Yatay tip kolektrler2.2.3.2. Dikey tip kolektrler

1. GR

Fosil yaktlar (kmr, petrol, doalgaz vb.) sz konusu olduunda, ne yazk ki hepimiz birer bamlyz.

Gnmzde fosil yaktlarn (petrol, doalgaz, kmr) yakn bir tarihte tkenecei tahmin edilmektedir.

Fosil yakt rezervlerin azalmas, evre kirliliine neden olmas ve ekonomik boyutlar nedeniyle yenilebilir enerji kayna kullanan, evreci, dk enerji tketimi ve performans katsaysyksek olan s pompassistemleri daha cazip hale gelmeye balamtr.

Bir evin enerji ihtiyacnn en byk ksmn, snma ihtiyac oluturur.(% 77,8)

Bir evin enerji ihtiyacnn en byk ksmn, snma ihtiyac oluturur (% 77,8)

2. ISI POMPASI TANIMI VE ALIMA PRENSPLER

Is Pompas Nasl alr?Istma sektrnde ou insan iin

Is Pompas terimi yenidir.

Oysaki evlerimizdeki buzdolab, klima, nem giderici ve dondurucular ayn prensibe gre alan cihazlardr.

Is Pompalar

Isy dk scaklktaki s kaynandan yksek scaklktaki s kaynana aktarrlar. Hava, su, toprak gibi doalkaynaktan yararlanrlar.

Kuyulardan, gllerden, nehirlerden, ehir ebekelerinden ve proseslerden elde edilen su, s kayna olarak kullanlabilir.

Tek cihazla stma-soutma-scak kullanm suyu imkansalar.

2.1. Is Pompas Temel Bileenleri

Is pompasn oluturan temel bileenleri evaporatr (buharlatrc), kompresr, kondenser (youturucu) vegenleme valfi olarak sralayabiliriz.

Fosil yakt kullanm (Sera etkisinde art) Ormanlarn azalmas

klim deiimleri Sera etkisiKresel snmann nedenleri:

evre dostluu!

Is Pompas

Etkinlik Katsays (COPIP)

2.2. Is Pompasnn Snflandrlmas

Is pompalarn, s kayna bakmndan

Is kayna Hava olan s pompalar

Is kayna Su olan s pompalar

Is kayna Toprak olan s pompalar olarak adlandrlr.

Toprak kaynakl (yatay) IPCO2 Derinlik sondajYer alt suyu IPToprak kaynakl (dikey) IPHava kaynakl IP(Split yada kompakt sistem)

Is Pompas Sistemleri

Is Pompas alma Scaklklar

Hava scakl - 20C den + 45C kadar deiir Su scakl + 8C den + 30C kadar deiir Toprak scakl + 10C dan +20C kadar deiir

Toprak kararl yaps ile yaz-k s pompasuygulamalarna ok uygundur.

Yatay toprak kaynakl s pompas Dikey toprak kaynakl s pompas

Hava kaynakl s pompasSu kaynakl s pompas

2.2.1. Hava Kaynakl Is Pompalar(HKIP)

HKIP s kayna olarak dhava kullanlmaktadr. Ancak d hava koullarnn, yl iinde mevsimler, aylar, hatta saatler boyunca deimesi nedeniyle COP deeri olduka deikendir, kararldeildir.

Hava scaklnn souk iklimlerde mevsimler arasnda byk deiim gstermesi nedeniyle, HKIP karasal iklimlerde snrl bir kullanma sahiptir. nk i ve dscaklklar arasndaki fark arttka s pompasnn COP deeri azalr. D hava scaklnn k aylarnda 0C veya daha dk olduu blgelerde HKIP ounlukla ek stcyla birlikte kullanlmaktadrlar.

Ayrca hava scaklnn 0C veya daha dk olduu blgelerde s pompasnn buharlatrcsnda donma probleminin ortaya kmas ve oluan buzun zlmesi iin defrost yaplmasnn zorunlu olmas enerji tketimini artrmakta ve s pompasnn stma COP deeri azaltmaktadr.

Mstakil evler ve apartman daireleri iin Isnma, scak su ve serinletme ihtiyacnz karlar

Evin enerji ihtiyacna gre kendi alma

performansnayarlar.

(4-12 kW veya 6-18 kW)

Modlasyonlu HAVA Is pompas:

MODLASYONLU ne anlama gelir ?

2.2.2. Su Kaynakl Is Pompalar

Topran ulalabilir derinliinde srekli ak olan yeraltsu kayna bulunmas durumunda bu kaynaktaki su skayna olarak kullanlabilir. +8C ila +12C scaklklararasndaki su optimal bir iletmeye imkan tanr.

Bu sistemlerde, yeralt suyu alan bir kuyu ile topraktan emilir, s pompasnda kullanldktan sonra emikuyusuna min. 5 metre uzaktaki bir geri basma kuyusu ile tekrar topraa gnderilir. Kuyulardan, gllerden, nehirlerden, ehir ebekesinden ve retim ilerinden elde edilen su, s kayna olarak kullanlabilir.

Kullanm alanlar:

Mstakil evler ve apartmanlar iin Sanayi uygulamalar Kk arazilerde Isnma ve scak su ihtiyacn karlar 180 kW ye varan enerji tedariki Yer alt suyunun uygun derinlikte bulunmas halinde

Su Kaynakl Is pompas

10 m ve daha fazla derinliklerde yer alt suyunun scakl yl boyunca ok az deiir. Scakl ortalama olarak 10Cdir. Kuyularn yerletirildii sahaya ve suyun karld yer altsuyu stok durumuna gre, yer alt suyu scakl kortasnda 8-12C ve yaz ortasnda 10-14C arasnda deiir.

Su kayna olarak gller, nehirler gibi yerst sularndan yararlanldnda ise, scaklk kuyu sularna gre daha fazla deimekle beraber, hava kadar deimemektedir. lkemizde yerst sularnn genellikle 0Cnin altna dmemesi de ayrca bir avantajdr.

Su ve Toprak Kaynakl IP Sistemleri

2.2.3. Toprak Kaynakl IsPompalar (TKIP)

Topraktan sy ekmek iin temel olarak iki yntem kullanlmaktadr:

A) Yatay Tip Toprak Kaynakl Is Pompalar(YTKIP)

B) Dikey Tip Toprak Kaynakl Is Pompalar(DTKIP)

Dnyann hayat kayna olan gneten gelen enerjinin yaklak % 46s dnyann ktlesinde tutulur. TKIPnn amac, dnyann ktlesinde bulunan bu hazr enerji kaynandan faydalanmaktr.

Toprak stma sezonunda d havadan daha yksek scaklkta, soutma sezonunda ise havadan daha dk scaklkta kalarak, tm yl boyunca yaklak olarak sabit scaklkta kalr ve dolaysyla daha kararl bir enerji kaynadr.

Topran dier bir sl zellii ise yzey toprann birka metrelik ksm, havadaki sya kyasla toprak scaklndaki sapmay en aza indirerek topra ve daha alt tabakalarndaki yeralt suyunu yaltr.

Bu sl dalgalanmalar, stma ya da soutma ykn mevsimsel ihtiyaca gre deitirmeye yardmc olur. Toprak k mevsiminde atmosferden daha scak, k mevsiminde ise atmosferden daha souk olmaktadr.

Yllk toprakalt scaklk deiimi

Toprak alt scaklnn aylara gre deiimi

TKIP topra enerji kayna olarak kullanmaktadr. Gnemasnn bulutlara, bulutlarn zerinden yamurla topraa veya direk olarak nlarn topraa gelmesiyle topran 1,2 1,5 m derinliine kadar bir enerji birikimi olur.

Gneten gelen ma ile bu derinliklerde toprak bu enerjiyi depolar. Topraktaki ikinci enerji ise dnyann ekirdeinden gelen s akdr. Is ak yer kabuuna doru azalr ve yzeye 2 m kala sfr olur.

Topran l blgesini gsteren eriler

Burada nemli olan topran yzeyden 1,5 - 2 m aralndaki derinlikte enerji depolanmamasdr. Bu yzden buras l blge olarak bilinir ve enerji ekilemez.

2.2.3.1. Yatay Tip Toprak KaynaklIs Pompalar

YTKIP en verimli olduu derinlik 1,2 1,5 mdir. 1,5 - 2 m aral ise l blge olup s ak sfr olmaktadr. YTKIPnn dendii alann stne beton atlmamaldr ve yamurun toprakla temas engellenmemelidir.

Kullanm alanlar:

Mstakil evler iin Isnma ve scak su ihtiyacnz karlar Yeterli ve uygun arazi alannn mevcut olmas durumunda En yksek verimli sistem (en dk iletim masraflar) 35 kW ye kadar s ihtiyacn karlar

Yatay Tip Toprak Kaynakl Is Pompas

Borular, yatay olarak geni bir araziye serildii iin s transfer alanlar daha fazladr. Bu sebeple ekilecek olan enerji de sondaj tipli uygulamalardan ekilen enerjiden daha fazladr.

Kullanlan boru uzunluklar asndan ise serme (yatay) uygulamalarnda sondaj uygulamalarna gre hemen hemen 2 kat daha fazla borukullanlr.

YTKIP denmesinde hibir zel makine gerekmemektedir. Gereken toprak almalar, konvansiyonel inaat makineleriyle gereklemektedir. Onay ilemleri iin inaat sahibinin yetkili makama bildirmesi yeterlidir.

Yatay Kolektrlerinin Deme Trleri

Salyangoz Deme ift-U Deme Tichelmann Deme

VDI 4640 gre borular 1,2 -1,5 m derinlikte ve 0,3 - 0,8 m mesafede monte edilmelidir. Karlkl bir etkileimin nne geilmesi iin, besleme tesisatlarna olan 0,7 m mesafeye uyulmal aksi takdirde uygun bir izolasyon yaplmaldr.

2.2.3.2. Dikey Tip Toprak KaynaklIs Pompalar

Mamadan gelen sy kullanarak ortamn stlmas salarlar. Genellikle syekme derinlii 30 - 150 m arasndadr. Dikey sondaj uygulamalarnda, sondaj makineleri ile alan kuyulara borular dikey olarak sarktlr. Kuyu aplar 10 -20 cm arasndadr.

Dikey Tip Toprak Kaynakl Is pompas:

Mstakil evler ve sanayi uygulamalar Isnma ve scak su ihtiyacn karlar 180 kW ye kadar enerji ihtiyacn karlar Yksek enerji ihtiyac iin

Kullanm alanlar:

0C

3C

30C

40C

Kompresr

Genleme vanas

-3C 45C

35C-6C

KondenserEvaporatr

Dk basn Yksek basn

IstmaIs pompasYer ss sondas

zellikle arazinin kstl, topran jeolojik yapsnn ise uygun olduu yerlerde dikey borulama tesisat uygulanmaktadr.

Standart dikey toprak sdeitiricilerinde, plastik borular (polietilen veya polipropilen) dikey olarak alan bir kuyuya yerletirilir ve borularn etraf siletim katsays yksek olan bir dolgu malzemesi ile doldurulur.

En az boruya ihtiyaduyma, pompalama enerji ihtiyacnn dier sistemlere nazaran daha az olmas, tm sistemler iinde en az yzey alanna ihtiya duyan sistem olmas, toprak scaklnn mevsimlik deiimlerinden etkilenmemesi DTKIP avantajlardr.

Delme makineleri ve ekipmanlar gerektirmesi, delme ileminin hendek ama ileminden pahalolmas DTKIP dezavantajlarndandr. Byk yaplar iin yer ss sondaj

ki sondaj kuyusu arasndaki mesafe 6 - 7 m arasnda olmasgerekir.

Sondann enjeksiyon borusu ile birlikte yerletirilmesi Basn testi ve kuyunun doldurulmas

Boru boyunu etkileyen Boru boyunu etkileyen faktfaktrlerrler

Arazinin coArazinin corafik yaprafik yapss Yer altYer alt yapyapss TopraTopran kalitesi n kalitesi Topraktaki nem miktarTopraktaki nem miktar BinanBinann n ss ihtiyacihtiyac

YatYatrrmcmcnnn finans gn finans gcc

1901801601251151051009080807060

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

4,5 kW 6 kW 9 kW 15 kW

Kil

kaya

kum

Serme

Dikey derinlik Dikey derinlik yatay uzunlukyatay uzunluk

Sadece Isvein Strmstad ehrinde 1650 Daire Is Pompas Sistemi Kullanmaktadr

AA

Plakal sdeitirici

Suyun aln

Suyun geri verilii

Pompa

Kollektr iin kullanlan Antifiriz

Etilenglikol yanmaz (max -17oC) Propilenglikol yanmaz (max -7oC =25%) Brinol yancdr (max -12oC max 30%) Etanol Alkol yanc / zehirleyici (max -12oC max 30%) Kalsiyumklorid korozyon yaratr

Split yada kompakt hava s pompas

Modlasyonlu hava s pompas

Toprak kaynakl s pompas (dikey)

CO2 Derinlik sondaj

Yer alt suyu s pompas

Toprak kaynakl s pompas

(yatay)

Sistemlerin verimlilii:

Ekonomi

Is pompasndan elde edilen enerjinin:%75 i doada depolanm enerjiden

(hava, su, toprak) % 25 i elektrikten karlanr.

Bu ekolojik teknoloji TEVK EDLMEKTEDR!

(Avrupa Birlii, devletler, belediyeler, bankalar ve elektrik datm irketleri tarafndan)

kW bana den stma maliyeti (cent)

MotorinLPG

Fuel oil

Elektrik

Doalgaz

Is pompas

Hibrid Sistem(Gne Enerjisi Destekli

Toprak Kaynakl Is Pompas)

Hibrid Sistem (Gne Enerjisi + Is Pompas+ Isl Enerji Deposu)

Hibrid Sistem (Gne Enerjisi destekli Dikey Toprak Kaynakl Is Pompas

ve Gizli Is Depolama Sistemi)A - Gne Kollektr, B- Gizli Is Deposu, C - Dikey Tip Toprak Kaynakl Is Pompas,

D - Is Pompas, E Duvardan Istma-Soutma Sistemi, 1-21 Tm Sistemde Kullanlan Valfler

Is pompas evi str m?

Yksek s sis. (Eski) 90/70 20CDk s sis. (TSE 825) 60/45 20CYerden stma 55/45 20CDuvardan stma 35/30 20C

Neden Is Pompas ???...

ok az bedenle sl enerjinin kullanlmas

Konvansiyonel enerji kaynaklarn minimum tketim letme gvencesine katk Baca, depo, brlr gereksinimi

yoktur Bakm ve verim kayb sorunlar

ortadan kalkar %100 evrecidir Tek cihazla stma soutma -

scak kullanm suyu imkan vardr Uzun mrldr % 85 e varan enerji tasarrufu vardr

Demeden Istma SistemleriSalkl, konforlu ve ekonomik bir snma eklidir.

Konforlu ortam ve salkl yaam Uygulama ve bakm kolayl

Enerjiden tasarruf Mekanlarda daha geni i hacim

Ekonomik avantajlar Tm hacim iinde homojen bir s dalm ve scaklk salanr. Havann nem dengesi bozulmaz. Scaklk fark az olduu iin hacim iinde ar hava akm yoktur.

Demede scaklk 29C geince toz hareketlilii balar. Ayrca scaklk art ayaklarda bulunan klcal damarlarda genilemeye neden olur.

Demeye gidi scakl 55C ve dn scakl ise 45C'dir.

Duvardan Istma ve Soutma

TKIPna en uygun sistemler yerden stma ve duvardan stma ve soutma yntemleridir. Bu sistemler iin gerekli olan 3550oC arasndaki su scakln TKIP karlayabilmektedir.

Mekandaki s kayplarn, duvar betonu iindeki borularla s kaynandan ald enerjiyi duvar altna yayarak datan, duvar dolays ile ortam stan bir stma sistemidir

Duvardan Istma ve SoutmaOdaya scakln byk ksm ma yolu ile dalr. Ayrca stlm

veya soutulmu duvar (panel) nedeniyle oluan snr tabaka akmnn meydana getirdii doal konveksiyonbuna eklenir.

Tozlanacak petek yoktur. Hava akm olmadndan tozlar uumaz. Havann doal nem oran korunur.

Duvardaki panellere gidi scakl 35C ve dn scakl ise 30C'dir.

Konvansiyonel sistemde scaklk dalm Duvardan stma sisteminde scaklk dalm

Duvardan stma / soutma sisteminde ise scaklk ortama eit bir ekilde yaylr. Bu nedenle ayn konforlu ortam elde etmek iin daha az enerjiye ihtiya duyulur.

abuk stma / soutma salanr. nce duvarlar snr ve ksa sre iinde scaklk odann btn her yerine eit ekilde yaylr. Duvarlarn snmas 5 - 10 dakika iinde gerekleir.

Sk havalandrma yapmaya gerek kalmaz. Bylelikle oda iindeki snn kayb daha az olur.

Radyatrl stmada scaklk dalmlarTmax = 20,4 oCTmin = 9,6 oCTm = 17 oCThava = 20 oC

S

c

a

k

l

k

(

o

C

)

Duvardan stmada scaklk dalmlar

Tmax = 24,6 oCTmin = 16,4oCTm = 20 oCThava = 18 oC

S

c

a

k

l

k

(

o

C

)

Duvarlarda youma olmaz. Youma olabilmesi iin duvarlarn scaklnn 14oC altna kadar dmesi gerekmektedir. Duvardan soutma sisteminde duvarlar 17-18oCye kadar soutularak 20 - 22oClik doal ortam serinlii elde edilir.

Estetik bir grnt salar. Istc / soutucu serpantinler duvar iinde kald iin grnt kirliliine sebep olmaz.

Istlan duvar yzeyi scaklklarher yne eit dalr.

stanbulda bir uygulama

Meydan AVM, skandinav lkelerini dahil etmezsek u anda Avrupann ve Trkiyenin en byk (70.000 m2 byklndeki), en evreci toprak kaynakl spompas projesidir. Metro Group Asset Managementn 100 milyon yatrmla kurduu bu alveri merkezi, grubun toprak kaynakl s pompasuygulamas ile kalorifer kazan olmakszn, doal bir kaynak olan toprak enerjisi sistemiyle stlp soutulan ilk projesidir.

2008 Avrupa Mkemmellik dll ve 2008 AB evre dl Alan Metro AVM

Proje Knyesi:

Projenin Kapsam : Alveri Merkezi Projesi (Spermarket Sinema -Maazalardan oluan) yaklak 130 bin m alanda oluturulmu olup 70 bin m lik sat alanna sahiptir.

Toplam Soutma Yk : 3.600 kW Toplam Istma Yk : 1.000 kW Toplam nite Adedi : 108 adet s pompas nitesi (en

kk kapasite 1,5 kW, en byk kapasite 65 kW) Toplam Sondaj - Boru Metraj : 18.327 m Toplam Kuyu Adedi ve Ortalama Metraj : 208 kuyu / 88 m

Binann at alan yaklak 55 bin m2 ve bunun 30 bin m2 yeil alandr. Bu zellii ile Meydan, dnyann tek alanda, en byk yeil alanl atsna sahiptir. Bu yeil rt s yaltmna katkda bulunduu iin enerji maliyetlerine de nemli bir katksalamaktadr. Ayrca 8 desibellik bir ses azaltm da salamaktadr.

stanbul Metro AVM

Meydan AVMde hi kazan yoktur. Istma yknntamam topraktan genelde 25C'nin altndaki su ile yaplmaktadr. Merkezi stma yoktur.

Fancoillerde serpantinde dolaan artlandrlmsuyun temininde sudan suya s pompalarndan yararlanlmtr.(stma 50/40C ve soutma 7/12C)

Hibrid sistem uygulamasnda 9 ylda sistemin kendisini amorti edebilecei hesaplanmtr.

Metro AVM

En ucuz enerji tasarruf edilen

enerjidir!

Nereden Balamal: Enerji Tasarrufu

Teekkrlerimle

Prof.Dr.Olcay KINCAY