Isı pompası, ısı üretmez; var olan ısıyı taşır. Dışarıdaki havadan, topraktan ya da sudan aldığı ısıyı binanın ısıtma suyuna aktarır. Elektriği ısı üretmek için değil bu taşıma işini yapmak için kullandığı için, harcadığı enerjiden daha fazlasını ısı olarak verebilir. Bu yazıda ısı pompasının nasıl çalıştığını, verim değerlerinin neden tek başına anlamsız olduğunu, monoblok ile split arasındaki farkı ve mevcut bir binaya kurulup kurulamayacağını anlattım.
Isı pompası nasıl çalışır
Çalışma prensibi buzdolabının tersidir. Buzdolabı içerideki ısıyı alıp dışarı atar; ısı pompası dışarıdaki ısıyı alıp içeri taşır. Dış ünite, hava sıfırın altında bile olsa içinde bulunan ısıyı soğutucu akışkana aktarır; kompresör bu akışkanın basıncını yükselterek sıcaklığını kullanılabilir seviyeye çıkarır; kondenserde bu ısı tesisat suyuna geçer.
Baymak'ın ifadesiyle ısı pompası, ısıtma, soğutma ve sıcak su için gereken enerjinin yüzde 75'ini doğadan, kalan yüzde 25'ini elektrikten sağlayarak çalışır. Elektrikli bir rezistansın 1 kWh elektrikle 1 kWh ısı vermesine karşılık, ısı pompası aynı elektrikle çok daha fazlasını verebilir. Bu oranın adı COP'tur.
COP ve A7/W35: verim değerini doğru okumak
COP (Coefficient of Performance), ısıtma performans katsayısıdır: cihazın verdiği ısı enerjisinin, çektiği elektrik enerjisine oranı. COP 4 ise, 1 kWh elektrikle 4 kWh ısı üretilmiş demektir.
Ancak COP tek bir sayı değildir; koşula bağlıdır. Bu yüzden kataloglarda daima bir koşul etiketiyle birlikte verilir. En yaygın etiket A7/W35'tir ve şu anlama gelir:
A7 = dış hava (Air) sıcaklığı 7 °C. W35 = tesisata gönderilen suyun (Water) sıcaklığı 35 °C.
Vaillant'ın aroTHERM Split serisinde A7/W35 koşulundaki COP değerleri modele göre şöyledir:
| Model | COP (A7/W35) |
|---|---|
| VWL 35/5 | 5,0 |
| VWL 55/5 | 4,8 |
| VWL 75/5 | 4,7 |
| VWL 105/5 | 4,7 |
| VWL 125/5 | 4,6 |
Buradaki kritik nokta şudur: bu değerler 7 °C dış havada ve 35 °C su sıcaklığında ölçülmüştür. Dış hava düştüğünde ya da su sıcaklığı yükseldiğinde COP de düşer. Aynı Vaillant serisinde COP'un koşullara göre 2,3 ile 4,7 arasında değiştiği belirtiliyor.
Yani COP 5,0 yazan bir cihaz, sizin evinizde 5,0 vermez — o değeri ancak o koşullarda verir. Karşılaştırma yaparken iki cihazın COP'unu aynı koşul etiketiyle karşılaştırdığınızdan emin olun. Farklı etiketlerdeki COP değerlerini yan yana koymak, elma ile armut karşılaştırmaktır.
Neden yerden ısıtmayla daha verimli çalışır
Yukarıdaki A7/W35 etiketi, ısı pompası seçiminin en önemli sonucunu barındırıyor: cihaz, düşük su sıcaklığında en verimli çalışır.
Klasik radyatör sistemleri 70-90 °C su ister. Yerden ısıtma ise 35-40 °C ile çalışır. Isı pompasının katalog değerleri 35 °C su sıcaklığına göre verildiği için, yerden ısıtmalı bir evde ısı pompası katalog verimine yakın çalışır; 70 °C isteyen radyatörlü bir evde ise verim belirgin şekilde düşer.
Bu, ısı pompasının radyatörle çalışamayacağı anlamına gelmez. İki yol vardır: düşük sıcaklıkta çalışabilen büyük yüzeyli radyatörler kullanmak, ya da yüksek akış sıcaklığı verebilen modeller seçmek. Örneğin Vaillant'ın R290 gazlı aroTHERM Plus serisi 75 °C'ye kadar gidiş suyu sıcaklığı verebiliyor; bu, mevcut radyatörlü tesisatlarla uyumu mümkün kılar. Ancak yüksek su sıcaklığı her zaman düşük COP demektir.
Yerden ısıtma sistemi kuruyorsanız ısı pompası en uygun ısı kaynağıdır; mevcut radyatörlü bir eve geçiş yapıyorsanız hesabı dikkatli yapmak gerekir.
Monoblok mu, split mi
Fark, soğutucu akışkan devresinin nerede olduğudur ve bu, montajı doğrudan etkiler.
Monoblok sistemde tüm bileşenler tek bir dış ünitede toplanmıştır. Binaya giren tesisat su hattıdır; dış ünite ile bina tesisatını su boruları birbirine bağlar. İç ve dış ünite arasında soğutucu gaz bağlantısı bulunmadığı için montaj sonrasında ilave gaz ayarı gerekmez. Montajı daha basittir.
Split sistemde soğutucu akışkan devresi iç ve dış ünite arasında paylaştırılmıştır; ikisini bakır boru ve soğutucu akışkan hattı birleştirir. Vaillant aroTHERM Split serisinde üniteler, ilave gaz şarjı gerekmeden 15 metreye kadar birbirinden uzağa monte edilebiliyor.
Pratik karar: dış ünite ile iç mekân arasındaki mesafe kısaysa ve montaj basitliği önceliğinizse monoblok, yerleşim esnekliği önemliyse split uygundur. Monoblokta binaya su girdiği için, dış ünite ile bina arasındaki hattın donmaya karşı korunması ayrıca planlanmalıdır.
Bir uyarı: üreticiler bu iki terimi her zaman aynı katılıkta kullanmıyor. Bazı ürünlerde kompresör dışarıda, kondenser içeride olabiliyor. Emin olmanın en pratik yolu şu soruyu sormaktır: binaya su borusu mu giriyor, soğutucu akışkan borusu mu? Cevap montajın kimin tarafından yapılacağını ve bakım gereksinimini belirler.
Soğutucu akışkan: R410A ve R290
Isı pompalarında iki akışkan öne çıkıyor ve aralarındaki fark çevresel etki tarafında dramatik.
R410A uzun süredir kullanılan standart akışkandır; Vaillant aroTHERM Split serisinde bu gaz kullanılıyor. Küresel ısınma potansiyeli (GWP) değeri 2.088'dir.
R290 (propan) ise doğal bir akışkandır ve GWP değeri 3'tür. Vaillant'ın ifadesiyle 1 ton R290'ın karşılığı 3 ton CO2 eşdeğeridir. R410A ile kıyaslandığında aradaki fark yüzlerce kattır.
R290'ın ikinci avantajı yüksek akış sıcaklığıdır: aroTHERM Plus R290 serisi 75 °C'ye kadar gidiş suyu verebiliyor, bu da mevcut radyatörlü tesisatlarla çalışabilmesini sağlıyor. Buna karşılık R290 yanıcı bir gazdır; dış ünitenin konumlandırılması ve güvenlik mesafeleri üretici kılavuzuna göre planlanmalıdır.
Hangi dış sıcaklığa kadar çalışır
Isı pompasının en çok sorulan sorusu budur ve cevabı modele göre değişir.
Vaillant aroTHERM Split serisi, ısıtma modunda -20 °C dış hava sıcaklığına kadar çalışabiliyor. R290 gazlı aroTHERM Plus serisi için belirtilen değer -10 °C'dir.
Ancak burada iki ayrı soru karışıyor: cihaz çalışır mı ve cihaz verimli çalışır mı. Dış sıcaklık düştükçe havadan çekilebilecek ısı azalır; cihaz çalışmaya devam eder ama COP düşer. -20 °C'de çalışabilen bir cihaz, o sıcaklıkta 7 °C'deki verimini vermez.
Bu yüzden seçim yapılırken bölgenizin kış ortalaması değil, en soğuk günlerdeki tasarım sıcaklığı esas alınmalıdır. Sistem o sıcaklıkta binayı ısıtabiliyorsa yıl boyu sorun yaşanmaz.
Mevcut binaya kurulabilir mi
Evet, ancak üç şeyin kontrolü gerekir.
1. Radyatör yüzeyi. Mevcut radyatörler 70-90 °C'ye göre boyutlandırılmışsa, 45-55 °C ile aynı ısıyı veremezler. Ya radyatörler büyütülür, ya yüksek akış sıcaklığı verebilen bir model seçilir, ya da yerden ısıtmaya geçilir.
2. Yalıtım. Isı pompası düşük sıcaklıkla uzun süre çalışarak ısıtır; yalıtımsız binada bu yöntem yetişemez. Yalıtım, ısı pompasında doğalgazlı sisteme göre çok daha belirleyicidir.
3. Dış ünite yeri. Dış ünite hava alabilmeli, önü kapalı olmamalı, yoğuşma ve defrost suyunun tahliyesi çözülmelidir. Kışın defrost sırasında dış üniteden su akar; bu suyun biriktiği yer donma riski taşır.
Ayrıca ısı pompası tek başına değil, bir sistem olarak kurulur: tampon tank (buffer), sıcak su boyleri, kollektör ve otomasyon birlikte planlanır. Buffer tankın ne işe yaradığını ayrı bir yazıda anlattım.
Nerelerde kullanılır
Doğalgaz olmayan yerler. Isı pompasının en güçlü olduğu senaryo budur. Gaz hattı bulunmayan bölgelerde elektrikli kombiye göre çok daha düşük işletme maliyeti sunar; çünkü aynı elektrikle kat kat fazla ısı üretir.
Yerden ısıtmalı yeni yapılar. Düşük su sıcaklığı, ısı pompasının en verimli çalıştığı koşuldur. Yeni inşa edilen ve yerden ısıtma planlanan yapılarda ısı pompası doğal seçimdir.
Isıtma ve soğutmanın birlikte istendiği yapılar. Isı pompası çevrimi tersine çevrilebildiği için yazın soğutma da yapabilir. Tek bir sistemle iki iş görülür.
Havuz ısıtma. Havuz suyu düşük sıcaklıkta ve büyük hacimde ısıtılır; bu, ısı pompasının verim aralığına tam oturan bir kullanımdır.
Sıcak su üretimi. Uygun bir boylerle birleştirildiğinde kullanım sıcak suyu da ısı pompasından karşılanabilir.
Kataloğumuzdaki modeller
Aktif olarak sattığımız ısı pompaları 8 kW ile 16 kW arasında kapasitelere sahip. Vaillant aroTHERM serisinden hem monoblok hem split modeller, Arçelik Thermal serisinden monoblok modeller bulunuyor. Kapasite seçimi binanın ısı kaybı hesabına göre yapılmalıdır; metrekare üzerinden kaba tahmin, ısı pompasında doğalgazlı kombiye göre çok daha risklidir çünkü yanlış kapasite verimi doğrudan düşürür.
Sık sorulan sorular
COP 5 olan cihaz elektrik faturasını beşte bire mi düşürür?
Hayır. COP 5 değeri belirli bir koşulda (genellikle A7/W35) ölçülür. Gerçek kullanımda dış sıcaklık ve su sıcaklığı değiştikçe COP de değişir; Vaillant aynı seride bu değerin 2,3 ile 4,7 arasında salındığını belirtiyor. Yıllık ortalama performans için COP değil SCOP değerine bakmak gerekir.
Isı pompası klimadan farklı mı?
Çalışma prensibi aynıdır; ikisi de ısı pompasıdır. Fark, ısıyı nereye verdiklerindedir. Klima ısıyı doğrudan odanın havasına verir. Isıtma amaçlı ısı pompası ise ısıyı tesisat suyuna verir; bu su radyatör, yerden ısıtma veya fancoil üzerinden odaya dağılır. Ayrıca ısı pompası sıcak kullanım suyu da üretebilir.
Mevcut radyatörlerimle çalışır mı?
Çalışır ama verim düşer. Radyatörler yüksek su sıcaklığına göre boyutlandırıldığı için ısı pompasını yüksek akış sıcaklığında çalışmaya zorlar. Yüksek akış sıcaklığı verebilen modeller (örneğin 75 °C'ye çıkabilen R290'lı seriler) bu sorunu azaltır, tamamen ortadan kaldırmaz.
Kışın donar mı?
Dış ünite üzerinde buzlanma normaldir ve cihaz bunu defrost çevrimiyle kendisi çözer. Asıl dikkat edilecek nokta monoblok sistemlerde binaya giren su hattının donmaya karşı korunmasıdır; bu hattın yalıtımı ve gerekiyorsa antifriz kullanımı montaj aşamasında planlanmalıdır.
Ürünlere göz atın: Klima ve ısı pompası sistemleri