Isıtma ve soğutma teknolojileri alanında, ısı pompaları son derece verimli ve çevre dostu bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Hem ısıtma hem de soğutma işlevlerini sağlamak için konut, ticari ve endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Isı pompalarının değerini ve çalışma prensibini gerçekten anlamak için, çalışma prensiplerine ve Performans Katsayısı (COP) kavramına derinlemesine bakmak şarttır.
Isı Pompalarının Çalışma Prensipleri
Temel Kavram
Isı pompası esasen ısıyı bir yerden başka bir yere aktaran bir cihazdır. Yanma veya elektrik direnci yoluyla ısı üreten geleneksel ısıtma sistemlerinin aksine, ısı pompaları mevcut ısıyı daha soğuk bir alandan daha sıcak bir alana taşır. Bu işlem, buzdolabının çalışma prensibine benzer, ancak tersine işler. Buzdolabı iç kısmından ısıyı çeker ve çevredeki ortama bırakırken, ısı pompası dış ortamdan ısıyı çeker ve iç mekana bırakır.
Soğutma Döngüsü
Isı pompasının çalışması, dört ana bileşenden oluşan soğutma çevrimine dayanır: evaporatör, kompresör, kondenser ve genleşme valfi. İşte bu bileşenlerin birlikte nasıl çalıştığına dair adım adım bir açıklama:
- EvaporatörSüreç, daha soğuk bir ortamda (örneğin, evin dışında) bulunan evaporatör ile başlar. Düşük kaynama noktasına sahip bir madde olan soğutucu akışkan, çevredeki havadan veya topraktan ısıyı emer. Isıyı emdikçe, soğutucu akışkan sıvıdan gaza dönüşür. Bu faz değişimi çok önemlidir çünkü soğutucu akışkanın önemli miktarda ısı taşımasına olanak tanır.
- KompresörGaz halindeki soğutucu akışkan daha sonra kompresöre geçer. Kompresör, soğutucu akışkanı sıkıştırarak basıncını ve sıcaklığını artırır. Bu adım çok önemlidir çünkü soğutucu akışkanın sıcaklığını istenen iç mekan sıcaklığından daha yüksek bir seviyeye çıkarır. Yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıktaki soğutucu akışkan artık ısısını salmaya hazırdır.
- KondenserBir sonraki adım, daha sıcak ortamda (örneğin evin içinde) bulunan kondenserdir. Burada, sıcak ve yüksek basınçlı soğutucu akışkan, ısısını çevredeki havaya veya suya bırakır. Soğutucu akışkan ısıyı bırakırken soğur ve gaz halinden sıvı hale dönüşür. Bu faz değişimi büyük miktarda ısı açığa çıkarır ve bu ısı iç mekanı ısıtmak için kullanılır.
- Genleşme ValfiSon olarak, sıvı soğutucu akışkan genleşme vanasından geçer ve bu da basıncını ve sıcaklığını düşürür. Bu adım, soğutucu akışkanın evaporatörde tekrar ısıyı emmesi için hazırlanmasını sağlar ve döngü tekrarlanır.
Performans Katsayısı (COP)
Tanım
Performans Katsayısı (COP), bir ısı pompasının verimliliğinin bir ölçüsüdür. Üretilen (veya uzaklaştırılan) ısı miktarının tüketilen elektrik enerjisi miktarına oranı olarak tanımlanır. Daha basit bir ifadeyle, bir ısı pompasının kullandığı her birim elektrik için ne kadar ısı üretebileceğini gösterir.
Matematiksel olarak, COP şu şekilde ifade edilir:
COP = Tüketilen Elektrik Enerjisi (W) / Üretilen Isı (Q)
Bir ısı pompasının COP (Performans Katsayısı) değeri 5,0 olduğunda, geleneksel elektrikli ısıtmaya kıyasla elektrik faturalarını önemli ölçüde azaltabilir. İşte detaylı bir analiz ve hesaplama:
Enerji Verimliliği Karşılaştırması
Geleneksel elektrikli ısıtmanın COP değeri 1,0'dır; bu da tüketilen her 1 kWh elektrik için 1 birim ısı ürettiği anlamına gelir. Buna karşılık, COP değeri 5,0 olan bir ısı pompası, tüketilen her 1 kWh elektrik için 5 birim ısı üretir ve bu da onu geleneksel elektrikli ısıtmadan çok daha verimli hale getirir.
Elektrik Maliyet Tasarrufu Hesaplaması
100 birim ısı üretme ihtiyacını varsayarsak:
- Geleneksel Elektrikli Isıtma100 kWh elektrik gerektirir.
- COP değeri 5.0 olan ısı pompasıSadece 20 kWh elektrik gerektirir (100 ısı birimi ÷ 5,0).
Elektrik fiyatı kilovat saat başına 0,5 € ise:
- Geleneksel Elektrikli IsıtmaElektrik maliyeti 50 €'dur (100 kWh × 0,5 €/kWh).
- COP değeri 5.0 olan ısı pompasıElektrik maliyeti 10 €'dur (20 kWh × 0,5 €/kWh).
Tasarruf Oranı
Isı pompası, geleneksel elektrikli ısıtmaya kıyasla elektrik faturalarında %80 tasarruf sağlayabilir ((50 - 10) ÷ 50 = 80%).
Pratik Örnek
Evlerde sıcak su temini gibi pratik uygulamalarda, günde 200 litre suyun 15°C'den 55°C'ye ısıtılması gerektiğini varsayalım:
- Geleneksel Elektrikli IsıtmaYaklaşık 38,77 kWh elektrik tüketir (termal verimliliğin %90 olduğu varsayılarak).
- COP değeri 5.0 olan ısı pompasıYaklaşık 7,75 kWh elektrik tüketir (38,77 kWh ÷ 5,0).
Kilovat saat başına 0,5 € elektrik fiyatıyla:
- Geleneksel Elektrikli IsıtmaGünlük elektrik maliyeti yaklaşık 19,39 €'dur (38,77 kWh × 0,5 €/kWh).
- COP değeri 5.0 olan ısı pompasıGünlük elektrik maliyeti yaklaşık 3,88 €'dur (7,75 kWh × 0,5 €/kWh).
Ortalama Hane Halkı İçin Tahmini Tasarruf: Isı Pompaları vs. Doğalgazlı Isıtma
Sektör genelindeki tahminlere ve Avrupa enerji fiyat trendlerine dayanarak:
| Öğe | Doğalgazlı Isıtma | Isı Pompası Isıtma | Tahmini Yıllık Fark |
| Ortalama Yıllık Enerji Maliyeti | 1.200 € - 1.500 € | 600-900 € | Yaklaşık 300-900 € tasarruf |
| CO₂ Emisyonları (ton/yıl) | 3–5 ton | 1–2 ton | Yaklaşık 2-3 tonluk bir azalma |
Not:Gerçek tasarruflar, ulusal elektrik ve doğalgaz fiyatlarına, bina yalıtım kalitesine ve ısı pompası verimliliğine bağlı olarak değişmektedir. Almanya, Fransa ve İtalya gibi ülkeler, özellikle devlet teşvikleri mevcut olduğunda, daha büyük tasarruflar gösterme eğilimindedir.
Hien R290 EocForce Serisi 6-16kW Isı Pompası: Monoblok Hava-Su Isı Pompası
Başlıca Özellikler:
Hepsi Bir Arada İşlevsellik: ısıtma, soğutma ve sıcak su temini fonksiyonları
Esnek Voltaj Seçenekleri: 220–240 V veya 380–420 V
Kompakt Tasarım: 6–16 kW kompakt üniteler
Çevre Dostu Soğutucu: Yeşil R290 soğutucu
Fısıltı Sessizliğinde Çalışma: 1 m'de 40,5 dB(A)
Enerji Verimliliği: SCOP 5,19'a kadar
Aşırı Sıcaklık Performansı: -20 °C'de istikrarlı çalışma
Üstün Enerji Verimliliği: A+++
Akıllı Kontrol ve PV'ye Hazır
Lejyonella önleyici fonksiyon: Maksimum Çıkış Suyu Sıcaklığı 75ºC
Yayın tarihi: 10 Eylül 2025