Isı Pompalarının Basit Şeması ve Çalıştırılması Isı Pompası Bilginizi Arttırın

1. Isı pompasının çalıştırılması

1.1    Buharlaşma (evaporatör)

1.2    Sıkıştırma (kompresör)

1.3    Yoğuşmalı (kondenser)

1.4    Genleşme (genleşme valfi)

2. Hava kaynaklı ısı pompaları

2.1    Havadan havaya ısı pompasının şeması

2.2    Havadan suya ısı pompasının şeması

2.3    Havadan suya ısı pompası nasıl çalışır?

3. Jeotermal ısı pompasının şeması

4. Sudan suya ısı pompasının şeması

5. Çeşitli ısı pompalarının karşılaştırılması

Isı pompaları çevre dostu bir çözümdür. Evleri verimli ve ekonomik bir şekilde ısıtmak veya soğutmak için ısı pompalarını kullanabiliriz. Isıtma veya soğutmayı sağlamak için su, hava ve toprak gibi bedava enerji kaynaklarını kullanırlar ve az miktarda elektrik tüketirler. Isı pompası seçmeden önce nasıl çalıştığını anlamak gerekebilir. Bunu ısı pompası diyagramına ve termodinamik döngüsüne bakarak yapabiliriz.

1. Isı pompasının çalışması  

Isı pompasının çalışması termodinamik bir çevrime dayanmaktadır. Soğuk hava koşullarında, ısı pompası ısıtma modunda çalışır, ısıyı havadan, sudan veya topraktan alır ve ısıtma, sıcak su, yerden ısıtma vb. sağlamak için evaporatör, kompresör, kondenser ve genleşme vanasından geçer.

Sıcak hava koşullarında ısı pompası soğutma modunda olup ters şekilde çalışır. Isı pompası ısı enerjisini evin içindeki havadan çeker. Soğutucu akışkan, evaporatörün, kompresörün, kondansatörün ve genleşme valfinin çeşitli fonksiyonları yoluyla sıvıdan gaza, sonra tekrar sıvıya ve son olarak da gaz durumuna dönüşür. Son olarak evi soğutmak için ısıyı dışarıdaki havaya aktarır.

Isı pompasının ısıtma modu ve soğutma modu tekrarlanır.

Isıtma modunda tüm ısı pompaları aşağıdaki adımlardan geçerek ısıtma fonksiyonunu aşağıdaki bileşenler aracılığıyla gerçekleştirir:

1.1 Buharlaşma (buharlaştırıcı)

1.2 Sıkıştırma (kompresör)

1.3 Yoğuşma (yoğunlaştırıcı)

1.4 Genleşme (genleşme valfi)

Aşağıda ana işletim adımlarının bir dökümü bulunmaktadır.

1.1 Buharlaşma (buharlaştırıcı)

İlk olarak buharlaşma aşaması, evaporatördeki sıvı soğutucu akışkanın dış ortam havasından ısıyı almasıyla başlar. Daha sonra soğutucu akışkan sıvı halden düşük sıcaklık ve düşük basınçlı gaz durumuna dönüşür.

1.2 Sıkıştırma (kompresör)

Sıkıştırma aşaması, kompresörün düşük sıcaklıktaki, düşük basınçlı gaz halindeki soğutucuyu çekmesiyle başlar. Kompresör iş yapmak için az miktarda elektrik tüketir ve düşük sıcaklıktaki, düşük basınçlı gazı, yüksek sıcaklık, yüksek basınçlı gaza dönüştürür.

1.3 Yoğuşma (Kondenser)

Yoğuşma aşamasında, ısıtılan yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı gaz halindeki soğutucu akışkan, ısı pompası kondenserinden geçerek ısısını ısıtma devresindeki suya aktarır. Daha sonra tekrar sıvı hale gelir.

1.4 Genleşme (genleşme valfi)

Genleşme aşaması sırasında, sıvı soğutucu akışkan, düşük sıcaklıkta, düşük basınçlı ıslak buhara (gaz-sıvı karışımı) dönüşene kadar buharlaşıncaya kadar soğutucu akışkan basıncını ve sıcaklığını azaltmak için bir ısı pompası genleşme valfinden geçer ve daha sonra evaporatöre geri gönderilir.

Soğutucu akışkan daha sonra termodinamik döngüsüne devam eder.

Tersinir bir ısı pompasının yaz aylarında soğutma modunda farklı şekilde çalıştığını da eklemek gerekir. Bu ekipman ısıyı iç mekanda emer ve ardından odanın sıcaklığını düşürmek için dışarıya atar.  

Çalışmayı öğrenmek için lütfen ısı pompası şemasına bakın.

Bu diyagram nasıl olduğunu gösterir ısı pompası çalışıyor.

2. Hava kaynaklı ısı pompası (ASHP)

Hava kaynaklı ısı pompası (ASHP) Kanatlarla donatılmış bir ısı eşanjörü binanın dışındadır. Fan, havanın içeri girmesini sağlar ve diğer ısı eşanjörü, binanın içindeki havayı ısıtmak veya radyatörler veya yerden ısıtma yoluyla suyu ısıtmak için kullanılır ve ısıyı binaya verir.

Soğutma modunda, ASHP'ler iç ısıyı dahili bir ısı eşanjörü aracılığıyla alır ve bunu harici bir ısı eşanjörü aracılığıyla ortam havasına bırakır.

Burada ASHP'nin farklı bileşenleri ve çevrim süreçlerini detaylandıran ısıtma ve soğutma çevrim diyagramları bulunmaktadır.

2.1 Havadan havaya ısı pompasının şeması

Havadan havaya ısı pompaları, dışarıdaki havadan ısıyı emerek ve sonunda bunu bir fan bobini aracılığıyla odaya aktararak bir alanı ısıtır. Bunun tersine, havadan havaya ısı pompaları odadan ısıyı emer ve soğutma amacıyla dışarıya aktarır. Ancak havadan havaya ısı pompaları sıcak su fonksiyonlarını yerine getirmez. Bunu telafi etmek için bir sıcak su ünitesi eklemeniz gerekir.

2.2 Bir diyagram havadan suya ısı pompası

Havadan havaya ısı pompası gibi, havadan suya ısı pompası da dışarıdaki havadan ısı alır. Daha sonra bu ısıyı radyatör, sıcak su ısıtması veya sıcak su kaynağı gibi evin hidrolik ısıtma devresine aktarır.

2.3 Havadan suya ısı pompası nasıl çalışır?

Havadan suya ısı pompaları çalışmak için hava ve soğutucu kullanır. Spesifik olarak, havadan suya ısı pompası enerjiyi havadan alır. Soğutucu akışkan, ısı pompasının dört ana bileşeninin (evaporatör, kompresör, kondenser ve genleşme valfi) termodinamik döngüsü yoluyla enerjiyi aktarır.

Çalışma prensibini daha iyi anlamak için havadan suya ısı pompasının şematik diyagramına bakın.

Diyagramda gösterildiği gibi, dış ünite tarafından solunan hava, ısısını evaporatörden geçtikten sonra gaza dönüşecek olan soğutucu akışkana aktaracaktır. Daha sonra kompresöre gönderilecek ve bu da işten sonra soğutucu akışkanın basıncını ve sıcaklığını artıracaktır. Tamamen ısınan soğutucu akışkan, ısısını kondenser ısıtma devresindeki suya aktaracaktır. Daha sonra ısısını kaybedip tekrar sıvı hale gelecektir. Sonunda genleşme valfinden geçecek, basıncını düşürecek ve havadaki ısıyı tekrar yakalayacak, ısıyı jeotermal ısıtma, radyatörler veya fancoil yoluyla dağıtacak.

Monoblok ısı pompalarında soğutucu akışkanın termodinamik döngüsünün dört aşamasının tek bir bölmede gerçekleştirildiğini belirtmekte fayda var. Buna karşılık, bölünmüş bir ısı pompası bir dış ve bir iç ünite içerir.

3. Bir diyagram jeotermal ısı pompası

Hava kaynaklı ve jeotermal ısı pompalarının çalışma prensipleri genel olarak aynıdır. Havadan havaya, sudan suya, topraktan havaya ve topraktan suya ısı pompaları arasındaki fark, soğutucuyu ısıtmak ve ısıyı odaya dağıtmak için enerjiyi nasıl kullandıklarıdır.

Toprak kaynaklı ısı pompası ('GSHP') veya jeotermal ısı pompası, ısıyı zeminin içine veya dışına aktarmak için bir ısı pompası kullanarak mevsimler boyunca Dünyanın nispeten sabit sıcaklığından yararlanan bir ev ısıtma/soğutma sistemidir. Toprak kaynaklı ısı pompaları (GSHP'ler), yakıt yakmak veya dirençli elektrikli ısıtıcılar kullanmaktan çok daha az enerji harcadıkları için ısıtma, havalandırma, iklimlendirme ve su ısıtma için enerji açısından en verimli teknolojilerden biridir.

GSHP'lerin verimliliği Performans Katsayısı'dır (CoP), tipik olarak 3-6 aralığındadır; bu, ekipmanın her bir joule elektrik için 3-6 jul ısı sağladığı anlamına gelir.

GSHP, zeminde bulunan ısıyı özel bir sensör (yatay, dikey veya yeraltı suyu) aracılığıyla alır. Yakalanan enerji, evaporatör, kompresör, kondenser ve genleşme valfinden geçen ısı transfer akışkanını ısıtarak odanın iç zeminini veya radyatörlerini ısıtır.

4. Sudan suya ısı pompasının şeması

Sudan suya ısı pompası, soğutucu akışkanı ısıtmak için gölden, nehirden veya yer altı suyundan ısı alabilir ve bu daha sonra termodinamik döngüsüne göre bir evi ısıtmak veya kullanım sıcak suyu üretmek için kullanılabilir. Sistem, ısıtma/soğutma fonksiyonunu gerçekleştirmek için bir besleme kuyusu ve bir dönüş kuyusu içerir. Isı pompası yeraltı suyunu besleme kuyusundan çeker. Soğutulan yeraltı suyu bir geri dönüş kuyusu vasıtasıyla toprağa geri akar.

5. Çeşitli ısı pompalarının karşılaştırılması

Bu bölümde farklı ısı pompalarını karşılaştırıp, avantajlarını, dezavantajlarını ve kullanım ömürlerini açıklayacağım.

Isı pompası tipi	Avantajları	Dezavantajları	Ömür
Havadan havaya ısı pompası	Isıtma ve soğutma mevcut	Havada bulunan tozu aktarın	kadar 20 Yıllara
	Düşük kurulum maliyetleri
	(SCOP) ulaşan son derece verimli 3,0-4,0'a	Dış hava sıcaklıkları ısı pompasının performansını etkiler.
	Düşük gürültü
	Çevre dostu
Havadan suya ısı pompası	Enerji maliyetlerini ve bakımı azaltın	Yüksek kurulum maliyeti
	Yeşil ısıtma çözümleri	İşletme maliyeti kazana göre daha yüksektir
	Tüm yıl boyunca çalıştırın	Kışın verimliliğin azalması
	Uzun servis ömrü	Yeni bir radyatöre veya yerden ısıtmaya ihtiyaç olabilir
	RHI planıyla tanışın
Jeotermal ısı pompası	Isıtma ve soğutmada önemli maliyet tasarrufu	Yüksek ön kurulum maliyetleri	fazla   20 Yıllardan
	Çevre dostu	Büyük peyzaj değişiklikleri gerektirebilir
	Çoğu iklimde çalışın	Döngü açık sistem yeraltı suyunu kirletebilir
Su kaynaklı ısı pompası	Enerji tasarrufu ve çevre dostu	Su ısı pompalarının kurulum izinleri	15-20 yıl
	Diğer ısıtma sistemleriyle uyumlu	Sürdürülebilir bir su kaynağına daha yakın yaşayın
	Kolay kurulum ve düşük bakım maliyeti.	Zor kurulum
	Esnek uygulama ve rahat ayarlama.	Daha yüksek ön maliyet

Genel olarak konuşursak, hava kaynaklı ısı pompaları nispeten daha ucuzdur ve kısa vadede kurulumu daha kolaydır.

Tüm türler arasında jeotermal ısı pompaları en yüksek ön maliyetlere sahiptir. Kurulum, geniş arazi veya hendek alanlarının delinmesini ve kazılmasını gerektirdiğinden, toprağa oldukça zarar verir. Ancak uzun vadede yine de tasarruf edebilirler.

Su kaynaklı ısı pompalarının kurulumu pahalıdır ancak uzun vadede geri ödemeleri yüksektir. Jeotermal ısı pompalarına kıyasla kurulumu nispeten daha kolay ve daha ucuzdur. Ancak yakınlarda yüksek kalitede ve yeterli miktarda suya ihtiyaç duyarlar. Temiz su daha iyidir, özellikle de açık devre bir sistem kuruyorsanız.

Kısa bir karşılaştırmanın ardından üç tip ısı pompası hakkında genel bir anlayışa sahip olabilirsiniz. Isı pompaları hakkında sorularınız varsa lütfen bizimle iletişime geçin : doğrudan e-posta yoluyla inquiry@sprsunheatpump.com veya bizi takip edin facebook, Twitter, Linkedin . Bizi izlemeye devam edin!