Çinli Bilim İnsanlarından Isı Pompası Kurulum ve İşletme Maliyetlerini Düşüren İnovatif Çözüm
Çin'deki Hebei Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni Termal Depolama Entegreli Hava Kaynaklı Isı Pompası (ASHPCES) sistemi, binaların ısıtma ve soğutma altyapılarında ezber bozuyor.PV Magazine'de yayımlanan çalışmaya göre; hava kaynaklı ısı pompalarının katmanlı (stratified) termal depolama tankları ile bir arada kullanıldığı bu sistem, hem cihazların kW bazlı kapasite ihtiyacını küçültüyor hem de ilk yatırım maliyetlerini %29,7 oranında aşağı çekiyor.
Termal Depolama (Buffer / Depolama Tankı) Sisteminin Çalışma Mantığı
Sistem, elektriğin gece saatlerinde ucuz olduğu gece/gündüz (puant) tarifelerini maksimum verimle kullanmak üzere kurgulanmıştır:- Gece Saatlerinde (23:00 - 07:00): Elektrik fiyatının en düşük olduğu gece diliminde ısı pompası üniteleri %100 kapasitede tam yükte çalışarak kışın sıcak suyu, yazın ise soğuk suyu katmanlı su deposunda şarj eder.
- Gündüz Kullanım Saatlerinde (08:00 - 18:00): Elektrik birim fiyatının ve bina anlık ısıtma/soğutma yükünün en yüksek olduğu gündüz saatlerinde binanın iklimlendirme ihtiyacı öncelikli olarak depo tankından karşılanır. Isı pompaları sadece ihtiyaç anında devreye girer.
Araştırmanın Öne Çıkan Rakamları ve Ekonomik Kazanımları
| Karşılaştırma Parametresi | Standart Isı Pompası Tesisatı | Termal Depolamalı Sistem (ASHPCES) | Avantaj / Tasarruf Oranı |
| Gerekli Isı Pompası Sayısı | 11 Adet Ünite | 6 Adet Ünite | Cihaz sayısı %45 azaldı |
| İlk Yatırım Maliyeti | 3.43 Milyon CNY ($510,208) | 2.41 Milyon CNY | %29,7 İlk Yatırım Tasarrufu |
| Yıllık İşletme Maliyeti | Standart Tarife Tüketimi | Puant Kaydırmalı Tüketim | %51,4 Yıllık Elektrik Faturası Tasarrufu |
| Yıllık Elektrik Tüketimi | ~270 MWh | 248.1 MWh | 21.9 MWh Enerji Tasarrufu |
| Yıllık Karbon Emisyonu | Standart Emisyon | 17.6 Ton CO₂ Azalma | %8,8 Emisyon Düşüşü |
| Geri Dönüş Süresi (Amortisman) | Uzun Dönem Amortisman | ~3,57 Yıl | Çok Hızlı Yatırım Geri Dönüşü |
İklimlendirme ve Tesisat Mühendisliği İçin Stratejik Sonuçlar
- Aşırı Büyük (Over-Sized) Kapasite Seçimine Son: Isı pompaları genellikle binanın anlık pik yüküne (peak-load) göre büyük seçilir. Termal depolama tankı sayesinde ısı pompası kapasitesi küçültülerek (downsizing) hem ilk cihaz satın alma hem de montaj maliyeti düşürülmektedir.
- Denge Kabı ve Buffer Tankın Önemini Kanıtlıyor: Çalışma; ısı pompası tesisatlarında kullanılan buffer tankların sadece kompresörü korumakla kalmayıp, doğru otomasyon ve gece tarifesi ile birleştiğinde yıllık işletme giderini yarı yarıya (%51,4) azaltabileceğini net bir şekilde ortaya koymaktadır.