Su soğutmalı bir sistemden atık ısıyı kullanarak enerji tasarruf etmek mümkün müdür?
Bu sorunun cevabı muhakkak ki “evet”tir. “Isı Geri Kazanımı” olarak bilinen süreç su soğutmalı sistemlerde de kullanılır. Bu makalede su soğutmalı sistemlerden ısı elde edilmesini sağlayan ısı geri kazanım yöntemlerinden birkaçı incelenecektir.
Su soğutmalı bir sistemden çevreye atılacak olan ısı bina ısıtma, kullanım suyu ısıtma ve süreç ısıtma uygulamaları gibi birçok amaçla kullanılabilir. Su soğutma sisteminin verimliliğini düşürmeden en fazla atık ısıyı elde etmek için, sistemin aşağıdakileri koşulları sağlaması gerekir. Sistem;
• Yararlı amaçlar için yeterli ısı sağlamalıdır.
• Soğutma grubu buharlaştırıcısı ile yoğuşturucusunun sıcaklık ve basınçları arasındaki fark (*) en düşük, dolayısıyla soğutma grubu verimi en yüksek düzeyde olmalıdır.
• Soğutma grubu sisteminin düzenli çalışmasını bozmadan sıcak su sıcaklığı kontrol edilebilmelidir. Bunları sağlamak daha az enerji tüketimi, daha az sera gazı üretimi ve daha çok LEED® sertifikası puanları almak demektir. Günümüzdeki enerji koruma odaklı anlayışlara ve yüksekverimli binalara baktığımızda, yukarıda sayılanların fevkalade arzu edilir hedefler olduğunu görürüz. (*) Bu fark bu makalede “soğutma grubu ısıl farkı (SSIF)” olarak tanımlanacaktır.
Atık Isı Kaynakları
Yararlı Amaçlar İçin Yeterli Isı Elde Etmek
Hava koşullandırma (HK) sistemleri bir ortamdan bir diğerine, tipik olarak elektrik tüketen bir iş vasıtasıyla, ısı aktarır. İç ortamı soğutmak için sisteme çekilen ısı yoğuşturucuda “atık ısı” olarak sistemi terk eder (Şekil 1). Atık ısının miktarı, sürecin yarattığı soğutmadan %25 daha fazla olabilir.
Şekil 1 – Bir HK sisteminde ısı ve iş arasındaki ilişki
Sistemin yarattığı bu atık ısının yeniden kullanılması “ısı geri kazanımı” olarak tanımlanıyor; çünkü bu yolla atık ısı geri kazanılmakta ve sıcak su üretimi dahil başka amaçlar için kullanılmaktadır. Bu süreç yeni değil ancak ısı geri kazanımının kullanımı ve böylece sağlanan yararlar bugün geçmişe göre çok daha fazla. Sıcak su üretmek için ısı geri kazanımı kullanılması, bir binanın toplam enerji ihtiyaçlarını azaltır ve eğer doğru uygulanırsa, binanın LEED® sertifikası almasına katkıda bulunur. Bu atık ısıyı kullanma potansiyelini belirlemek için sistem verimlilikleri bilinmelidir. Bir HK sisteminde verimlilik ölçülerinden biri “Performans Katsayısı”dır (COP). Isı üreten bir sistemin COP’u çıkan ısının giren işe oranıdır (Denklem 1).
COP = Q / W
Denklem 1. Performans Katsayısı
Bu denklemde, Q yararlı ısı, W (kompresörde) tüketilen iştir.
Makalenin Devamı