1. Viessmann Grubu – Genel Bilgiler Viessmann Group

9.600

1,86

Şirketin kuruluş yılı

Çalışan sayısı

2011 cirosu (Milyar Euro)

24

11 ülkedeki üretim şirketleri sayısı

74

Satış şirketleri ve partnerler üzerinden satış yapılan ülke sayısı

120

Tüm dünyadaki satış ofisleri sayısı

Viessmann satış şirketleri

55

İhracat oranı (%)

© Viessmann 2010

Satış partnerleri

Yenilenebilir enerji sistemleri

1917

1. Viessmann Grubu – Genel Bilgiler Eksiksiz ürün programı

1,5 kW – 20.000 kW* *HKB firmasının sıvı ve gaz yakıtlı kazanları ile 116.000 kW’a kadar

© Viessmann 2010

Anlagentechnik

Yenilenebilir enerji sistemleri

Flächenvertrieb

1. Viessmann Grubu – Genel Bilgiler

Teknik Destek

Pazarlama

Spor Sponsorluğu

Internet ve Yazılım Desteği

Finansman © Viessmann 2010

Eğitim

Yenilenebilir enerji sistemleri

Hizmetler

1. Viessmann Grubu – Genel Bilgiler Akademi

Allendorf Enformasyon Merkezi

Berlin Enformasyon Merkezi

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Bölge Müdürlükleri

1. Viessmann Grubu – Genel Bilgiler

Kurumsal İletişim

Kurumsal Konumlandırma © Viessmann 2010

Kurumsal Tasarım

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kurumsal Kimlik

1. Viessmann Grubu – Genel Bilgiler

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Grafik tasarım, Ürün tasarımı, Mimari

1. Viessmann Grubu – Genel Bilgiler

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Aktuell Dergisi, Reklam, Spor Sponsorluğu, Yeni Mecralar

© Viessmann 2010

Hoşgeldiniz

Yenilenebilir enerji sistemleri

Yenilenebilir Enerji Sistemleri Güneş Enerjisi

Güneş enerjisi bedavadır ve oldukça etkilidir Güneş enerjisi sistemlerinin avantajları Güneş enerjisi çevre dostudur, enerji kaynaklarını korur ve zararlı madde emisyonu yoktur.

Bir güneş enerjisi sistemi ile güneş enerjisinden etkili ve basit bir şekilde faydalanılabilir. Daha ilk güneş ışınları ile yakıt tasarrufu elde edilebilir. Birçok Avrupa ülkesi güneş enerjisinden yararlanmak için devlet teşvik programları uygulamaktadır. Modern bir güneş enerjisi sistemi evin değerini artırır.

© Viessmann 2010

Çatıya monte edilen modern bir güneş enerjisi sistemi çevreye ve teknolojiye verilen önemin bir simgesidir.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Güneşten alınan ısı sayesinde diğer enerji kaynaklarına yapılan fiyat artışları kullanıcıyı etkilemez.

Dünyada güneş kollektörü pazarı Kurulu solar termik sistemlerin dağılımı

Avrupa %14

Türkiye %8 İsrail %5 Japonya %8

Diğer ülkeler %5

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Çin %59

Avrupa'da güneş enerjisi kullanım

© Viessmann 2010

Avrupa’da güneş enerjisi dağılımı

www.estig.org

Yenilenebilir enerji sistemleri

27 AB ülkesi ve İsviçre güneş enerjisi pazar gelişimi

Pazar gelişimi Almanya‘da güneş kollektörü alanı

Senelik kurulan alan

© Viessmann 2010

Quelle: Viessmann Marktforschung

Yenilenebilir enerji sistemleri

Alan (Miyon metrekare)

Toplam kurulu alan

Türkiye’de yıllık toplam ışınım

www.eie.gov.tr

© Viessmann 2010

Elde edilen faydalı enerji miktarı kollektörün kurulduğu yere de bağlıdır. Örneğin Adana’da yıllık toplam ışınım yaklaşık 1750 kWh/m2.yıl iken Rize’de yaklaşık 1400 kWh/m2.yıl olmaktadır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Türkiye cografi konumu nedeniyle sahip oldugu günes enerjisi potansiyeli açısından birçok ülkeye göre sanslı durumdadır. Türkiye’nin en düşük yıllık toplam ışınıma sahip bölgesi Almanya’nın en yüksek ışınım alan bölgesinden daha fazla enerji potansiyeline sahiptir.

Türkiye'nin yıllık güneşlenme süresi 2.640 saat = 7,2 saat/gün www.eie.gov.tr

© Viessmann 2010

Türkiye'nin en fazla günes enerjisi alan bölgesi Güneydoğu Anadolu Bölgesi olup, bunu Akdeniz Bölgesi izlemektedir.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Türkiye'nin toplam günes enerjisi potansiyelinin aylara göre dagılımı

© Viessmann 2010

1750 kWh = yaklaşık 180 m3 doğalgaz (alt ısıl değere göre) 1750 kWh = yaklaşık 150 litre mazot

Yenilenebilir enerji sistemleri

Antalya ışınım değerleri (kWh/m2-yıl)

Antalya güneşlenme süreleri ve radyasyon değerleri

© Viessmann 2010

Antalya için güneşlenme süreleri saat / gün Yenilenebilir enerji sistemleri

Antalya için global ışınım değeri kWh/m2-gün

© Viessmann 2010

1550 kWh = yaklaşık 160 m3 doğalgaz (alt ısıl değere göre)

Yenilenebilir enerji sistemleri

İzmir ışınım değerleri (kWh/m2-gün)

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

İzmir güneşlenme süreleri ve radyasyon değerleri

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

GÜNEŞ ENERJİSİ TEMEL KAVRAMLARI

Bir kollektörün enerji dengesi

Rüzgar, yağmur kar

Taşınım

Taşınım kayıpları Direkt güneş ışınımı

Yansıma Kollektörün faydalı gücü Difüz ışınım İletim kayıpları

Kollektörün faydalı gücü

© Viessmann 2010

Absorberin termal ışınımı

Yenilenebilir enerji sistemleri

Solar camın termal ışınımı

Güneş ışınımı, Wh/m2·g

Güneş ışınımı Direkt ışınım

6000

Difüz ışınım

5000 4000 3000 2000 Ocak

Şubat

Mart

Nisan

Mayıs Haziran Temmuz Ağustos

Eylül

Ekim

Kasım

Aralık

© Viessmann 2010

Direkt ısınım; Güneş ışınlarından atmosferi hiçbir engel olmaksızın geçen ve direkt olarak yeryüzüne düşen ışınımdır. Difüz ışınım ; bileşeni toz partikülleri ve gaz molekülleri tarafından yansıtılan veya absorbe edilip yeniden yansıtılan ve çeşitli yönlerde yeryüzüne ulasan ışınımdır. Yeryüzüne düsen toplam ısınım direkt ve difüz ışınım toplamından oluşmaktadır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Türkiye’de aylara göre düşen toplam ışınım miktarı

Kollektör eğimleri ve yönleri Bir güneş enerjisi sisteminin güneş enerjisi kazancı eğime ve kollektör yüzeyinin yönüne göre değişir. Eğimli yüzeylerde ışınım açısı ile ışınım şiddeti değiştiğinden elde edilen enerji miktarı da değişir. Işınım kollektör yüzeyine dik açıda düştüğünde, enerji miktarı maksimum olur. Eğim açısı 

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Eğim açısı  kollektör ile yatay düzlem arasındaki açıdır. 30° ile 45° arası eğim açılarının ideal oldukları pratikte denenmiştir. Türkiye için, yararlanma zaman aralığına bağlı olarak, 20° ile 60° arası bir eğim açısı uygundur.

D

G GB Azimut açısı

Örnek: Güney yönünden sapma, 15o Doğu

Azimut açısı Azimut açısı, kollektör düzleminin güney yönünden olan sapmasını gösterir; güneye doğrultulmuş bir kollektörün azimut açısı = 0°'dır. Optimum yönelme güneye doğru gerçekleşir. Fakat güneybatı/güneydoğuya (±45 °) doğru Yapılan bir yönlendirmede elde edilen güçte Meydana gelen azalma oldukça azdır ve %10’ dan daha azdır. Yön ve eğimin birbirlerine olan ilişkisi şekilden alınabilir. Yatay düzlemle karşılaştırıldığında daha fazla veya az enerji üretilebilir.

© Viessmann 2010

K

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kollektör eğimleri ve yönleri

Kolletörün Eğim ve Yönü

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Optimal olmayan yönler ve eğimler güneş enerjisinden yararlanmama sebebi değildir.

Işınım yüzeyine gölge düşmesinin önlenmesi Güneye doğru yönlendirilmiş bir kollektörden bakıldığında, güneydoğu ile güneybatı arasındaki alanın gölgesiz olmasına dikkat edilmelidir (yatay düzleme olan açısı maks. 20°).

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Burada sistemin 20 yıldan uzun bir süre çalışacağı ve bu zaman içerisinde ağaçların da büyüyeceği göz önünde bulundurulmalıdır

Solar karşılama oranına etki eden faktörler 70

Referans sistem 100 l/gün

86 54

300 l/gün

43

400 l/gün Kollektör eğimi 300

70

Kollektör eğimi 600

66

Kollektör yönü batı

61

Kollektör y. gün-batı

68 86

Vakum borulu k. Rize

53

Anamur

83 0 10

20 30

40

50

60 70

80 90

Referans sistem, sıcak su tüketimi 200 l/gün olan, Ankara’da 5 m2 düzlemsel kollektör yüzeyi bulunan, 45° çatı egimi ile güneye bakan ve 300 litrelik çift serpantinli boylerli bir sistemi karakterize etmektedir. Referans sistem %70’lik karsılama oranı sağlamaktadır.

© Viessmann 2010

Solar karsılama oranına etki eden pek çok parametre bulunmaktadır. Bu parametrelerin birbirlerine olan etkileri şekilde gösterilmistir.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Solar karşılama oranı (%)

Güneş kollektörlü sistemler Güneş kollektörlü sıcak su sistemleri komponentleri: - güneş enerjisini toplayan kollektörler, - ısınan suyun toplandığı boyler - bu iki kısım arasında bağlantıyı sağlayan yalıtımlı borular - zorlanmış akışlı ise pompa - daha gelişmiş bir sistem ise kontrol paneli

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

oluşmaktadır.

Açık sistem doğal akışlı Dezavantajlar - Kollektörde kireç - Statik basınç - Kısa ömür - Don koruma yok - Estetik değil - Düşük hava sıcaklıklarında işletilememesi Avantajlar - Basit ve ucuz - Pompasız

© Viessmann 2010

Bu sistemler ısı transfer akışkanının kendiliğinden dolaştığı sistemlerdir. Kollektörlerde ısınan suyun yoğunluğunun azalması ve yükselmesi özelliğine dayanmaktadır. Deponun alt seviyesinden alınan soğuk su kollektörlerde ısınır ve deponun üst seviyesine yükselir. Isınmış kullanma suyu depo içinde hareket ederken soğuyan kullanma suyu kollektöre geri döner. Bu işlem depoda bulunan kullanma suyunun ısınmasına kadar devam eder. Kullanım suyu ile kollektörlerde aynı su dolaştığından kireçsiz ve donma problemlerinin olmadığı bölgelerde kullanılabilirler.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Fonksiyon açıklaması;

Kapalı sistem doğal akışlı Dezavantajlar - Estetik değil - Boyler dışarıda - Sıcak su kontrolsüz - Çatıya ilave yük

© Viessmann 2010

Fonksiyon açıklaması ; Kullanım suyu ile ısıtma suyunun farklı olduğu sistemlerdir. Kollektörlerde ısınan su bir eşanjör vasıtasıyla ısısını kullanım suyuna aktarır. Donma, kireçlenme ve korozyona karşı çözüm olarak kullanılırlar. Maliyeti açık sistemlere göre daha yüksek

Yenilenebilir enerji sistemleri

Avantajlar - Basit ve uygun fiyatlı - Pompasız

Tipik Solar Sistem Komponentleri Termosifon Tipi Boyler

Kollektör(ler)

Kullanım suyu Yedekleme sistemi

3-2

© Viessmann 2010

Solar Termik Sistem Komponentleri ve Alt Sistemleri

Yenilenebilir enerji sistemleri

Soğuk su

Sistem olanakları Kapalı sistem, cebri akışlı

Kollektör

Hava alma musluğu Gerekli

Önerilir Emniyet ventili

Termometre

Avantajlar - Kontrollü sıcak su - Estetik - Sistem elemanları bina içinde - Don koruma mevcut - Daha yüksek verim - Havuz ve mahal ısıtması mümkün Dezavantajlar - Daha yüksek maliyet

Depo Çek valf Manometre Pompa

Sistemin Montajı

7-21

© Viessmann 2010

Debi ölçer Kapama vanası (doldurma)

Yenilenebilir enerji sistemleri

Genleşme deposu

Vitosol 100-F Düzlemsel güneş kollektörü  SV1A (dikey), SH1A (dikey), SV1B (yatay) ve SH1B (yatay) olmak üzere 4 tip  Düz ya da eğimli çatılara veya serbest montaj imkanı (SH1A ve SH1B modelleri bina cephelerine de monte edilebilir.)

 2,32 m2 absorber yüzey alanı

© Viessmann 2010

Çepeçevre bükülmüş alüminyum çerçeve ve eksiz tipte cam contası sayesinde sürekli sızdırmazlık ve yüksek dayanıklılık

Yenilenebilir enerji sistemleri

 Doluya karşı dayanıklı ve demir oranı düşük solar cam

Vitosol 100-F

Düzlemsel güneş kollektörü

 Yüksek etkili ısı izolasyonu ve seçici yüzey sayesinde yüksek verim

 Sağlam ve korozyona karşı dayanıklı koruyucu arka panel

 Montajı kolay Viessmann bağlantı sistemi

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

 12 kollektöre kadar paralel bağlantı imkanı

Vitosol 222-T

Boylerli vakum tüplü kollektör  Isı borusu prensibi ile su ısıtma

 1,5 m2 absorber yüzey alanı

 150 litre hacminde boyler

 Düz ve eğimli çatılarda kullanılabilir

© Viessmann 2010

 Birbirinden bağımsız dönebilen borular sayesinde güneş ışınları absorber yüzeyine dik gelecek şekilde yönlendirilebilir.

Yenilenebilir enerji sistemleri

 Kollektör borularının vakumlu olması sayesinde çevreye minimum ısı geçişi

Vitosol 222-T

Boylerli vakum tüplü kollektör  Bakım gerektirmeyen ısı taşıyıcı

 Absorber yüzey vakum borunun içinde yer aldığından kirlenmeye ve korozyona karşı dayanıklı

 Harici pompa kullanımına gerek yoktur

 Poliüretan izolasyon sayesinde minimalize edilmiş ısı kayıpları

 Kuru bağlantı

© Viessmann 2010

 Opsiyonel olarak elektrikli ısıtıcı bağlantı imkanı Yenilenebilir enerji sistemleri

A- Vakum tüp B- Isı borusu (heat pipe) C- Absorber D-Yoğuşturucu

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Vitosol 222-T

Bağlantılar

VITOSOL 200-T

Isı borusu prensibine göre çalışan ısı borulu kollektör

Yüksek etkili ısı yalıtımı Çelik Toplayıcı

„Kuru“ Bağlantı Demir fakiri cam Heatpipe (Isı Borusu) Absorber(Titanyum-Nitrit-OxidKaplama)

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Çift borulu eşanjör

Kollektör tipleri

Kollektör verim diyagramı

Verim

Vakum borulu kollektör

Düzlemsel kollektör

© Viessmann 2010

Tipik sıcaklık alanı

Yenilenebilir enerji sistemleri

Sıcaklık Farkı

Kollektör yüzey tanımlamaları

© Viessmann 2010

Projelendirme absorber yüzeyine göre yapılmaktadır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Brüt alan A Bir kollektörün dış boyutlarını (uzunluk x genişlik) tanımlar. Bu değer montajın planlanması ve gerekli çatı alanının hesaplanmasında temel alınan kollektör alanıdır. Absorber yüzeyi B Kollektörün içine monte edilen seçici kaplama metal yüzeydir. Açıklık yüzeyi C Açıklık yüzeyi bir güneş enerjisi sisteminin planlanması ve uygulama programlarının kullanılması için uygun teknik veridir.

Kollektörlerde yüzey tanımlamaları

Absorber (Net) alanı

Açıklık (Apertur) alanı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Brüt alan

Kollektör seçimi – montaj şekline göre

C / D - Düzlemsel veya vakum borulu kollektör

© Viessmann 2010

C / D – Dikkat! Gölgeleme

Yenilenebilir enerji sistemleri

A / B - Düzlemsel veya vakum borulu kollektör

Kollektör seçimi – montaj şekline göre

© Viessmann 2010

E / F - Vakum borulu kollektör

Yenilenebilir enerji sistemleri

C / D - Vakum borulu kollektör

Kollektör montajı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Eğimli çatılara montaj — çatı üstü montaj

Kollektör montajı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Eğimli çatılara montaj — çatı üstü montaj

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Çatı üstü montajı veya entegrasyonu

Kollektör montajı Düz çatıya montaj Düzlemsel kollektörler Vitosol-F

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kollektörler sabit monte edilmiş bir alt yapı üzerine veya beton levhalara tespit edilebilir. Beton levhaların üzerine monte edildiğinde kollektörler kaymaya, devrilmeye veya havalanmaya karşı ek ağırlıklarla korunmalıdır.

Kollektör montajı Düz çatıya montaj - Düzlemsel kollektörler Vitosol-F

Tip SV Kollektör destekleri – Yerleştirme açısı α 25 ile 60° arasında

Tip SH Kollektör destekleri – Yerleştirme açısı α 25 ile 45° arasında

© Viessmann 2010

Bir sıradaki yan yana her bir 1 - 6 kollektör için bağlantı kirişleri gerekmektedir.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kollektör destekleri hazır montajlı olarak verilir. Kollektör destekleri ayak, yerleştirme ve üzerinde eğim açısını ayarlamak için kullanılan delikler bulunan ayar desteklerinden oluşur.

Kollektör montajı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Düz çatıya montaj - Düzlemsel kollektörler Vitosol-F

Kollektör montajı Kollektör sıraları arasındaki z mesafesi

Güneş doğarken ve batarken (güneş ışınları çok yatık) arka arkaya yerleştirilen kollektörlerde gölge oluşması önlenemez. Bu sebepten, verimde olan düşmeyi kabul edilebilir sınırlar içerisinde tutmak için, VDI Direktifi 6002-1 tarafından belirtilen belirli sıra aralıklarına (z ölçüsü) uyulmalıdır. Yılın en kısa gününde (21.12) güneşin en yüksek seviyede olduğu saatte arka sıralarda gölge olmamalıdır. Sıralar arası mesafeyi hesaplamak için, 21.12 tarihindeki güneş konumu açısı β (öğlen) kullanılır.

© Viessmann 2010

Kollektör eğim açısı Güneş konumu açısı

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kollektör sıraları arasındaki mesafe Kollektör yüksekliği

Kollektör montajı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Vitosol- F kollektör sıraları arasındaki z mesafesi

Güneş enerjisi sistemleri

© Viessmann 2010

Mahal ve kullanma suyu ısıtması desteği

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kullanma suyu ısıtması desteği

Güneş enerjisi sisteminin boyutlandırılması Kullanma suyu ısıtmalı sistem

© Viessmann 2010

GB, G veya GD’ya bakıyor Çatı eğimleri 25 - 55º

Yenilenebilir enerji sistemleri

Tablodaki değerler aşağıdaki koşullarda geçerlidir

Güneş kollektörü ile kullanma suyu ısıtması

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Bivalent boylerli sistem

Güneş kollektörü ile kullanma suyu ısıtması

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

İki boylerli sistem (Mevcut boylere güneş enerjisi eklenmesi hali)

Güneş enerjisi sisteminin boyutlandırılması

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kullanma suyu ısıtması ve mahal ısıtması desteği için kullanılan sistem

Güneş kollektörü ile kullanma suyu ısıtması ve mahal ısıtma desteği

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kombi boyler ile

© Viessmann 2010

Teşekkür ederiz Yenilenebilir enerji sistemleri

Güneş enerjisi

Doğa Enerji Doludur

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Konu: Yenilenebilir Enerji Sistemleri

Isı Pompasının Özellikleri  Yenilenebilir enerji

 Kaynakları koruma ve zararlı madde emisyonların oluşumunu önleme.  Mekan sınırlandırmasını önleme / Az yer ihtiyacı  Yakıt tankı gerektirmez (LPG / motorin tankı)  Baca gerektirmez  Avrupa’ da kullanıcılara teşvik verilmektedir.

 Düşük ısı ihtiyacı ve düşük sistem sıcaklığı uygulamalarına elverişli  Diğer sistemlere göre yaklaşık % 50-70 daha az işletme maliyeti

© Viessmann 2010

 Doğal soğutma özelliği ile çok düşük maliyetli soğutma imkanı

Yenilenebilir enerji sistemleri

 Düşük ses seviyesi

Almanya

İtalya

Norveç

İsveç

İsviçre

İngiltere © Viessmann 2010

Avusturya Finlandiya Fransa

Kaynak:www.ehpa.org

Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı Pompasının en çok satıldığı 9 Avrupa ülkesindeki değişim

Su/Su

Toprak/Su © Viessmann 2010

Hava/Su

Kaynak:www.ehpa.org

Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı pompasında kullanılan ısı kaynaklarının 9 Avrupa ülkesindeki değişimi

Isı pompasının çalışma prensibi Çalışma şekli bir buzdolabı gibidir, sadece faydalanma şekli farklıdır.

Soğutulan ürünler

Mutfak

Buzdolabı

© Viessmann 2010

Isı pompası

Yenilenebilir enerji sistemleri

Isıtma sistemi

Kaynak

Kompresör

Buharlaştırıcı (Evaporatör)

© Viessmann 2010

Genleşme valfi Expansion valf

Yenilenebilir enerji sistemleri

Yoğuşturucu (Kondenser)

Isı Pompasının Fonksiyon Şeması Devirdaim pompası

+ 10 oC

Isı kaynağı -

Isıtma sistemi

Kompresör

- Radyatör Yoğuşturucu

Buharlaştırıcı

Fan

Tesisat suyu + 50 oC

Genleşme valfi

Isı kaynağından ısı alınması : Buharlaştırıcıda bulunan akışkanın sıcaklığı ve basıncı düşüktür. Isı kaynağından alınan ısı enerjisi ile oluşan sıcaklık farkı, soğutucu akışkanın sıcaklığının artırılmasını sağlar. Soğutucu akışkan kaynar ve buharlaşır. Kompresör : Buhar fazındaki akışkanı sıkıştırarak sıcaklığını ve basıncını artırır. Isıtma sistemine ısı aktarımı: Buhar fazındaki soğutucu akışkan yoğuşturucuya (kondenser) ulaşır. Yoğuşturucudaki ısıtma suyunun (mahal ve sıcak su için) sıcaklığı buhar fazındaki akışkanın yoğuşma sıcaklığından daha düşük olduğundan, akışkanın ısısını ısıtma suyuna aktararak tekrar sıvı faza geçer. Genleşme valfinde kısma: Soğutucu akışkanın kompresörden aldığı yüksek basınç, genleşme valfinde düşürülür. Akışkan buharlaştırıcıya tekrar düşük sıcaklık ve basınçta ulaşır kapalı çevrim tamamlanır.

© Viessmann 2010

Isı pompası

Tesisat suyu + 35 oC

Yenilenebilir enerji sistemleri

+ 5 oC

Isı Pompasının Fonksiyon Şeması Isı Üretici

Isı Tüketicisi Gidiş Suyu Sıcaklığı: 35°C

Antifriz Tgiriş: +0°C Kompresör Buharlaştırıcı

Yoğuşturucu/Kondenser

Antifriz Tçıkış: -4°C

Buhar 3,2bar - 3°C

Kızgın Buhar 18 bar Dönüş Suyu Sıcaklığı: 28°C + 80°C

Genleşme ventili

Sıvı 18 bar + 41°C © Viessmann 2010

Islak-Buhar 3,2 bar - 14°C

Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı Pompası

Soğutucu akışkanın h-lgp diyagramı Max Gidiş sıcaklığı kondensasyonun başladığı yerden itibaren okunur. 60 °C

50 40

70° C

30

Sıvı

C 10°C Islak Buhar 0°C

5 4 3

10°C

20°C

2

1 5 0

30°C 40°C 10 0

Kızgın Buhar

15 0

Entalpi h [kJ/kg]

20 250 0 Çevreden alınan ısı enerjisi

%72

300

350 Verilen elekt. enerjisi

%28

400

45 0

© Viessmann 2010

10

40° 30°C C 20°

Yenilenebilir enerji sistemleri

Basınç p mutlak. [bar]

20

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı Pompaları Hava

Su

Toprak

Isı Pompası Verimlilik ve Bulunabilirlik Verim

Atık Isı

Bulunabilirlik Bulunabilirlik

Yer Altı Suyu

Toprak

Hava

Binalarda kullanımı çok az

Atık ısı genellikle yüksek sıcaklık seviyelerinde olduğundan ısı pompası en verimli bu enerji kaynağında çalışır fakat atık ısıya genellikle sanayi tesislerinde rastlanmaktadır ve evsel kullanımı çok azdır. Örneğin sürekli yıkama yapılan bir sanayi tesisinde kanalizasyona atılan su bir atık ısı enerji kaynağıdır.

Çevre havası sıcaklığı ise çok değişkendir ve kimi bölgelerde –20 oC’ye kadar düşebilmektedir.

© Viessmann 2010

Toprak sıcaklığı coğrafik konumuna göre 0 – 20 oC arasında değişmektedir..

Yenilenebilir enerji sistemleri

Yeraltı suyu yaklaşık 10 oC sıcaklıkta sabittir ve ısı pompası için son derece elverişli bir enerji kaynağıdır.

Verim ve Tesir katsayısı COP = 4

=

=

4 kW ––––– = 4 1 kW

toplam elektriksel yıllık işe oranı

© Viessmann 2010

Tesir katsayısı (COP) = Üretici verisi, Laboratuar değeri (Enerji ile ilgili) İş Sayısı (JAZ) = Isı pompası sisteminden alınan yıllık faydalı ısının, ısı pompası tarafından tüketilen

Yenilenebilir enerji sistemleri

Verim

Sisteme verilen ısı enerjisi –––––––––––––––––––––––––– Kullanılan elektrik gücü

Tesir Katsayıları Norm şartlar  Isı kaynağı toprak: B

0

B0 / W35 /

W

35

Gidiş suyu sıcaklığı 35°C Isıyı alan akışkan su Isı kaynağı sıcaklığı: 0°C

W10 / W35

 Isı kaynağı hava:

A2 / W35 © Viessmann 2010

 Isı kaynağı su:

Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı kaynağı akışkanı (brine = antifriz)

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı Kaynakları - Toprak

COP = 4-5

Toprak kaynaklı ısı pompası Aylara göre belirli bir bölgedeki derinliğe bağlı olarak toprak sıcaklığı değişimi görülmektedir. Bu bölgede 15 m derinlikten sonra toprak sıcaklığı tüm mevsimlerde 10 oC sabit kalmaktadır.

Sıcaklık değerleri bölge ve toprak özelliklerine göre değişmektedir.

© Viessmann 2010

Yaklaşık 15 metre derinlikten sonra toprak sıcaklığı daha da artar ve tüm mevsimlerde sabit kalmaktadır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

2 metrelik bir derinlikte toprak tüm yıl boyunca dış hava sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklık seviyesine sahiptir.

Toprağa yatay serme yöntemi Toprağa yatay serme Toprak yüzeyinden 5 metre derine kadar olan tabaka ısı kaynağı olarak kabul edilir. Polietilen borular ısıtılacak olan bina yakınındaki bir alana ve zeminin donma seviyesinin altında bir derinliğe döşenir (örneğin 2 metre).

Toprak altındaki boruların içinden antifriz akışkan bir devir daim pompası ile dolaştırılır ve toprağın depoladığı ısı enerjisi böylece çekilir.

© Viessmann 2010

Yatay serme uygulamasında toprak ise yüzeyindeki yağmur, güneş ışığı gibi kaynaklardan sisteme verdiği ısısını yeniden kazanır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Böylece topraktan antifrize enerji transfer edilmiş olmaktadır.

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Toprağa yatay sermede dikkat edilecek hususlar Toprağa yatay serme

© Viessmann 2010

3 – Boruların yakınına derin köklü bitkilerin dikilmemesi ve boruların üzerine beton dökülmemesi tavsiye edilir. Isısı alınan toprağın rejenerasyonu için boruların serildiği alanın üstü kapatılmamalıdır. 4 – Yeni binalarda ısı pompasının kurulması için gerekli toprak kazma ve taşıma işlemleri pek masraflı değildir. Mevcut binalar için aynı işlemlerin maliyeti daha fazladır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

1 – Boru uzunlukları mümkün mertebe 100 metreyi geçmemelidir. Çünkü daha uzun borulamalarda hidrolik direnç çok yükseleceği için daha yüksek kapasiteli devir daim pompası seçilmesi gerekir. 2 – Tüm boru döngüleri aynı mesafede olmalıdır. Böylece her boru döngüsünde aynı direnç oluşur ve aynı debi elde edilir. Bu da topraktan eşit olarak ısı çekilmesini sağlar .

Toprak Yüzeyinde Isı Depolanması Toprak kollektörleri boyutlandırması için tecrübe değerleri Genel Kural: Nemin artmasına paralel ısı depolama kapasitesi de artar. Zemin (Toprak) kalitesi

Spesifik ısı çekme kapasitesi

Kuru, kumlu zemin

10 – 15 W/m2

Nemli, kumlu zemin

15 – 20 W/m2

Kuru, balçıklı zemin

20 – 25 W/m2

Nemli, balçıklı zemin

25 – 30 W/m2

© Viessmann 2010

Örnek: 10 kW ısıtma kapasitesi olan bir konutta (topraktan çekilen ısı 8,4 kW) nemli, balçıklı bir zeminde yaklaşık 336 m2 döşeme alanına ihtiyaç vardır. PE-borular 1,2-1,5 m derinliğe yerleştirilir.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Yer altı suyu bulunan zemin 30 – 35 W/m2

Toprağa yüzeyinde ısı depolanması Gerekli alan hesap örneği Toprağa yatay serme yöntemi için büyük miktarlarda toprak kazılması gerekmektedir. Maksimum ısıtma kapasitesi ihtiyacı 12 kW ve nemli, balçıklı yapıdaki toprakta yapılan bir uygulama için gerekli toprak alanın hesaplanması; Bu uygulamada ısıtma kapasitesi 12 kW olan bir ısı pompası seçilmelidir. Isı pompası COP: 4 kabul edilsin.

12 kW /4 = 3 kW Isı pompasının kompresörü için gerekli enerji 12 kW – 3 kW = 9 kW Isı pompasının 12 kW kapasiteye ulaşmak için topraktan aldığı enerji miktarı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

9000 W / 30 W/m2 = 300 m2 ‘lik bir toprak alanı gerekmektedir.

Toprağa sondaj uygulaması

Isı pompası Kuyu

Çekilebilecek ısı miktarı konusunda tecrübe değerleri olsa da bu işlem konusunda bilgiye sahip jeologlar ve sondaj firmalarının tecrübelerinden faydalanılmalıdır. Özellikle yüksek kapasiteli binalarda (apartman, otel vb.) bu hizmeti mutlaka almak gerekir.

Sözleşme sondaj firması ve son kullanıcı arasında yapılır

© Viessmann 2010

Bodrum

Banyo

Yenilenebilir enerji sistemleri

Oturma odası

Sondaj yönteminde kuyu derinliklerinin belirlenmesi çok önemlidir. Ne kadar ısı enerjisini hangi derinliklerde çekebileceğimizin belirlenebilmesi için toprak ısıl duyarlılık testi yapılması gereklidir.

Toprağa sondaj uygulaması Sondaj kollektörleri boyutlandırması için tecrübe değerleri

Zemin (Toprak) kalitesi

Spesifik ısı çekme kapasitesi

Kuru, kumlu zemin

20 - 40 W/m

Nemli, kumlu zemin

50 - 60 W/m

Yer altı suyu bulunan zemin tabakaları

70 - 90 W/m

12 kW ısı ihtiyacı için kaç metre ve kaç adet sondaj yapılmalıdır? Yine ısı pompası COP = 4 kabul edilsin. Nemli, kumlu zemin. Isı pompasının topraktan aldığı 9 kW enerji için

© Viessmann 2010

Birbirine mesafesi minimum 6 metre olan 2 adet 90 metre derinlikte sondaj yapılmalıdır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

9000 W / 50 W/m = 180 m kuyu açılmaldır.

Isı pompası uygulamaları

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Sondaj kuyusunun açılması ve boruların yerleştirilmesi

Isı pompası uygulamaları

Sondaj kuyusuna yerleştirilen kılavuz boru sayesinde sondaj borularının yerleştirilmesi

2 toprak sondası arasında önerilen mesafe: 50 m derinliğe kadar: min. 5 m 100 m derinliğe kadar: min. 6 m

© Viessmann 2010

Genelde 4 boru paralel olarak yerleştirilir

Yenilenebilir enerji sistemleri

Sondaj borularıyla kuyuları arasında kalan boşluk sıkıştırılmış dolgu maddesi ile doldurulur.

Yer altı sondajı (YAS) Ana borular Enjeksiyon borusu Bentonit/ Çimento karışımının preslenmesi için (aşağıdan yukarıya) İki ayrı devreli çift sondaj borusu

Yer altı sondajı iki adet U-borudan oluşmaktadır. Boru demetin ortasında ise bir enjesksiyon borusu mevcuttur. Bu enjeksiyon borusu ile sondaj borusu deliğe yerleştirildikten sonra Bentonit/Çimento karışımı preslenir.

Gidiş Dönüş

Koruma borusu (gerekli ise)

Bu enjeksiyon deliği aşağıdan yukarıya doldurur ve sondaj borularının arasından akarak tüm boşlukları dodurur. Böylece YAS ile toprak arası tamamen bir bağ kurulmuş oluyor, mevcut su akışı olan tabaklar varsa onları ayırır ve YAS borularını korur.

Bentonit/Çimento karışımı

Koruma kapağı

Sondaj deliği

© Viessmann 2010

Koruma kapağı

Yenilenebilir enerji sistemleri

Tutucu klips

Isı Pompası Tesisatı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Boylersiz, tek ısıtma devreli ısıtma tesisatı

Isı Pompası Tesisatı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Boylerli, tek ısıtma devreli ısıtma tesisatı

Isı Pompası Tesisatı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Boylerli, tek ısıtma devreli ve akümülasyon tanklı ısıtma tesisatı

Isı Pompası Tesisatı

Isı pompası ve güneş enerjisi destekli, kombi boylerli ısıtma tesisatı

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

(güneş enerjisi ile mahal ısıtma desteği)

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı kaynakları - Su

COP = 5-6

Kaynak:Yeraltı suyu

Oturma Odası

!

89

© Viessmann 2010

Kazan Dairesi

Yenilenebilir enerji sistemleri

Ara eşanjör şart!

Banyo/WC

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı kaynakları - Hava

Hava Kaynaklı Isı Pompaları 2 farklı tipte hava kaynaklı ısı pompası vardır.

 Monoblok hava kaynaklı ısı pompası

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

 Split hava kaynaklı ısı pompası

© Viessmann 2010

Monoblok ısı pompası – bina içine veya bina dışına monte etmek için

Yenilenebilir enerji sistemleri

Monoblok hava kaynaklı ısı pompası

Monoblok hava kaynaklı ısı pompası Hava emişi Evaporatör

Radyal plug fan Hava egzostu

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Tam hermetik Compliant Scroll kompresör

Isı Pompası Tip AW (bina dışı yerleşimi)

94

© Viessmann 2010

Isı Pompası Tip AW (bina içi yerleşimi)

Yenilenebilir enerji sistemleri

Yerleşim

Monoblok hava kaynaklı ısı pompası İç mekanlara yerleştirme ile ilgili uyarılar

Aydınlatma şaftı

Vitocal Isı Pompası

Tahliye borusu donma korumalı olmalıdır.

Giriş ve tahliye havası menfezleri havanın doğrudan girip çıkarak ‘’kısa devre’’ yapmasını, önleyecek şekilde yerleştirilmelidir. Giriş ve tahliye menfezlerinde koruyucu ızgaralar (böceklere karşı) olmalıdır.

© Viessmann 2010

Duvar geçişleri dik ve birbirine dik açılı olmalıdır.

Yenilenebilir enerji sistemleri

Havada oluşan yoğuşma suyu bir sifon üzerinden atık su bağlantısı veya yoğuşma üzerinden tahliye edilmelidir. Hava kanallarına su ve yoğuşma suyu girmesini önlemek için su tahliyesi yeterli boyutta olmalıdır.

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Split hava kaynaklı ısı pompası

Vitocal 200-S Split ısı pompaları  Hava kaynaklı split ısı pompası

 Isıtma, soğutma ve kullanma suyu ısıtması yapabilme

 1,1 – 16,0 kW ısıtma kapasite aralığı (A7/W35 şartlarında)

 1,2 – 10 kW soğutma kapasite aralığı

© Viessmann 2010

 LPG ve motorine göre oldukça düşük işletme maliyetleri

Yenilenebilir enerji sistemleri

(A35/W7 şartlarında)

Split hava kaynaklı ısı pompası Kondenser • Isıtma tarafı • Yüksek basınç tarafı

İç ünite

Soğutucu akışkan boruları (uygulayıcı) Genleşme

Dış ünite Evaparatör

© Viessmann 2010

• soğutma tarafı • alçak basınç tarafı

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kompresör

Split hava kaynaklı ısı pompası avantajları  Daha uygun ilk yatırım maliyeti

 Kompakt yapısı sayesinde iç ve dış ünite az yer kaplamaktadır.  İç ünite duvara asılmaktadır ve bir kombiden büyük değildir  Dış ünite çok dar yapıda ve çok hafiftir, konsol üzerinde duvara monte edilebilmektedir  DC-Inverter- Teknolojisi sayesinde kısmi yükte yüksek COP

 Soğutucu akışkan R 410 A

© Viessmann 2010

 Bir veya iki kişi ile montaj yapılabilmekte

Yenilenebilir enerji sistemleri

 Soğutucu akışkanın küçük çaplı boruları sayesinde küçük çapta delme işlemleri

Split hava kaynaklı ısı pompası

© Viessmann 2010

Yenilenebilir enerji sistemleri

Sistem hem eski hem yeni yapılara uygulanabilir

Split hava kaynaklı ısı pompaları Bivalent işletme



Bivalent alternatif

1 – Gaz yakıtlı kazan 2 – Isı pompası iç ünite 3 – Boyler 4 – Ak. Tankı 5 – Isıtma devreleri

© Viessmann 2010

Bivalent parallel

Yenilenebilir enerji sistemleri



© Viessmann Werke

İki farklı işletme türü mümkündür

İşletme maliyetlerin karşılaştırılması Adana’da 300 m2 yeni iyi izolasyonlu bir konutun ısıtılması için farklı ısıtma sistemlerinin işletme maliyeti analizi

Kapasite: 16 kW Yıllık ısı enerjisi ihtiyacı: 11200 kWh Doğalgazlı kombi – 1 m3 = 0,98 TL 11200 kWh / (9,6 x 0,9) = 1296 m3 doğalgaz = 1181 TL/yıl Doğalgazlı yoğuşmalı kombi – 1m3 = 0,98 TL 11200 kWh / (9,6 x 1,04) = 1122 m3 doğalgaz = 1099 TL/yıl LPG’li yoğuşmalı kombi – 1 kg = 5,16 TL 11200 kWh / (12,9 x 1,04) = 835 kg LPG = 4308 TL/yıl

© Viessmann 2010

Hava kaynaklı ısı pompası – 1 kWh = 0,34 TL 11200 kWh / (1 x 4) = 2800 kWh elektrik = 952 TL/yıl

Yenilenebilir enerji sistemleri

Elektrikli kombi – 1 kWh = 0,34 TL 11200 kWh / (1 x 0,99) = 11313 kWh elektrik = 3846 TL/yıl

Enerji kaynaklarına göre sistemlerin karşılaştırılması

Uygulanabilirli k Sondaj

Büyük bir alana ihtiyaç var

Kolayca mümkün

Ortalama COP COP = 4-5 Verim Yüksek

COP = 4-5 Yüksek

COP = 3-4 Orta

Su kaynaklı ısı pompası Yer altı suyunun kalitesi ve devamlılığı

Hafriyat ve borulama maliyeti yüksek

COP = 5-6 En yüksek Su kalitesi uygun değilse ilave pompa ve ara Hava kanalları eşanjör maliyeti maliyeti düşük yüksek

Bakım maliyeti Düşük

Düşük

Düşük

Doğal soğutma Mümkün

Mümkün

Mümkün değil Mümkün

Aktif soğutma

Mümkün

Mümkün

Isı kaynağına bağlantı maliyeti

Sondaj ve borulama maliyeti çok yüksek

Mümkün

Orta

Mümkün

© Viessmann 2010

Toprak kaynaklı Hava ısı pompası kaynaklı ısı (serme) pompası

Yenilenebilir enerji sistemleri

Kriter

Toprak kaynaklı ısı pompası (sondaj)

© Viessmann 2010 Yenilenebilir enerji sistemleri

Isı pompası ile soğutma

Isı pompası ile doğal soğutma Doğal soğutma fonksiyonu ısı pompası kontrol panelinin primer devre pompasını çalıştırması ile başlar (ısı pompası kompresörü çalışmıyor) Kontrol paneli, 3 yollu vanaları (C ve G) plakalı eşanjöre doğru açar ve sekonder devre için doğal soğutma pompasını çalıştırır. Mahalin ısı enerjisinin yerden ısıtma boruları ve plakalı eşanjör yardımıyla primer devredeki antifrize ve böylece sondaj kuyularına aktarılması sağlanır. Isı pompası doğal soğutma ile yerden soğutma

Mahalin ısı enerjisi çekilmiş olur (mahal soğutulur).

© Viessmann 2010

– Yerden ısıtma/soğutma sistemleri – Fan-coil’ler – Tavandan/Duvardan Soğutma

Yenilenebilir enerji sistemleri

Soğutma için bağlanabilecek sistemler şu şekilde sıralanabilir:

© Viessmann 2010

Teşekkür ederiz. Yenilenebilir enerji sistemleri

[email protected]