6. lsı Pompası Tarihindeki Önemli Gelişmeler "'Buhar mekanik iş üretebilir!' Bu doğru olarak kabul görmüş cümleden yararlanarak sanayi sayısız faydalı uygulama yapmıştır ve günümüzdeki birçok gelişmeyi de bu cümleye borçluyuz. Fakat ters çevrilen cümlenin 'Mekanik iş buhar üretebilir' doğruluğu hakkında herhalde hemen hemen hiçbir fizikçi şüpheye düşmez çünkü birçok örnek onu bu sonuca sürükler. Bildiğim kadarıyla bugüne dek hiç kimse bu cümlenin tersini sanayide uygulamaya çalışmamıştır." Rittinger 1855 yılında böyle yazıyor. Avusturya'da tuz sanayisinde salamuranın buhar ile ısıtılması için gerekli olan yakıt miktarının düşürülmesi amaçlanıyordu. Geliştirdiği "buhar pompası" buharın sıcaklığınırrı-ekanik sıkıştırma ile yükseltilerek salamuranın ısıtılmasında kullanılacaktı. Bu uygulama ilk ısı pompası olarak görülebilir. Avusturya'da böyle bir sistemin ilk işletildiği 1857 yılı, ısı pompasının doğum günü olarak görülmektedir. Rittinger'in sisteminde açık bir sistem olmasına rağmen mekanik enerji ile ısı enerjisi kullanımı sağlandığı için pratik bir fayda sağlanmaktadır. Primer enerji kullanımı ile buhar oluşumu için gerekli ısınma sağlandıktan sonra, buharlaşma mekanik enerji ile sürdürülmektedir. Rittinger, tahrik enerjisi için hidrolik su enerjisinden yararlanmak istemiştir ve Avusturya için o tarihlerde 293 bin m3 odun tasarrufu hesaplamıştır. O yıllardaki başarılardan sonra bu sistem unutulmuştur. Günümüzde Ebensee tuz tesisi elektrik tahrikli turbo kompresörler ile bu sistemi yine kullanmaktadır. lsı pompası için patent talebi 20. yüzyılın başlarında gerçekleşmiştir (örn. Zoelly'nin 1912'deki patent talebi). İlk büyük ısı pompası 1938'de Zürih kentinde işletmeye alınmıştır. lsı kaynağı Limmat nehrinin suyuydu. Escher Wyss firmasının imal ettiği makina, belediye yönetiminin birkaç binasını ısıtmaktaydı. 50 yıl önce ABD'de ısı kaynağı toprak veya su olan ısı pompası furyası başlamıştır. lndianapolis'de Power & Light Co. firmasının bir çalışanı olan Robert C. Webber'in evine ısıtma ve soğutma yapabilen bir ısı pompası monte edilmiştir. lsı pompasının kompresör gücü 2,2 kW'dı ve direkt buharlaşma tekniği kullanılmaktaydı. Toprağın altına 152 m uzunluğunda toplam 3 daire şeklinde bakır borular yerleştirilmişti. lsı pompası o zamanlar bile ABD'de yaygın olan kanallı hava ısıtma sistemini (Crandall, 1946) bir fan ile beslemekteydi. 1.10.1945 ile 31.5.1946 tarihleri arasında sistem verileri sürekli olarak kaydedilmiştir. Böylece işletmesi kayda geçmiş ilk ısı pompasının çalışması, 1 Ekim 1945 tarihine rastlamaktadır. (Şekil 9) Daha detaylı denemeler 1948-49 ısıtma sezonunda Philadelphia'da belgelenmiştir (Bary, 1952; Harlow & Klapper, 1952; Kidder & Neher, 1952). 1947 yılında Philadelphia Electric Company ile Chrysler Air Temp Sales Corp. firmalarının ortak çalışması başlamıştır. Amaç iki deneme sisteminden pratik tecrübeler elde etmektir. Philadelphia'ya yakın Whitemarsh ve Lansdowne kasabalarında Philadelphia Electric Company çalışanlarına aynı yapıda iki sistem kuruldu (Tablo 3). Buradaki sistemde, 1 nd ianapol is'deki direkt buharlaştırıcılı sisteme karşın, bir soğutucu akışkan (su/monoetilenglikol karışımı) toprak altına yerleştirilmiş demir su borularından dolaştırılmaktaydı, yani bir antifriz/su ısı pompası mevcuttu. Kompresör olarak biraz karmaşık bir güç kontrol üniteli 5 silindirli bir Chrysler kompresör kullanıldı. Hava basınç kumandası ile ventiller açık bırakılabilmekteydi ve böylece ilgili silindirlerde sıkıştırma mümkün olamamaktaydı. Tablo 3. Wlıitemarslı ve lansdowne Deneme Sistemlerinde Elde Edilen Sonııçlaı: Bina ısı ihtiyacı Bina soğutma ihtiyacı ısıtma gücü Kompresörün çektiği elektrik Sirkülasyon pompasının çektiği elektrik Ek ısıtma direnci Toplam boru uzunluğu Sirkülasyon miktarı Soğutucu akışkan Yıllık performans faktörü 1. Kondenser llık hava çıkışı Soğuk Giriş kapağı r./ / Nemlendirici --· 26,4 kW 11,7 kW yakl. 10 kW 3,6 kW 240W 25 kW 337 m 3,2 m3/h R12 2,5 •• Soğuk hava girişi Şekil 9. İlk toprak kaynaklı ısı pompası, lndianapolis / 945. TESİSATDERGiSi IIZII SAYI 75 MART 2002 22,0kW 10,3 kW yakl. 10 kW 3,6 kW 240W 20 kW 211 m 3,2 m3lh R12 2,7 Sıcaklık Transfer Ünitesi
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=