Çok katlı apartmanlarda güneş destekli ısı pompası sistemi ekonomik ve çevresel açıdan avantajlı
Uluslararası bir araştırma ekibi, İsveç’in Göteborg kentindeki çok katlı bir apartmanda güneş enerjisi destekli ısı pompaları ile bölgesel ısıtma sistemlerinin birlikte kullanımını inceledi. TRNSYS enerji simülasyon yazılımı kullanılarak yapılan çalışmada, 29 daireli beş katlı “HSB Living Lab” adlı test binasının gerçek parametreleri temel alındı. Araştırma sonuçları Energy & Buildings dergisinde yayınlanan “ TRNSYS ile hibrit ısıtma sisteminin analizi: çok daireli bir binada bölgesel ısıtma, ısı pompaları ve fotovoltaikler ” başlıklı makalede açıklandı.
Isıtma sisteminde, her biri 9,8 kW ısıtma kapasitesine sahip iki hava-su tipi ısı pompası, bölgesel ısıtma bağlantısı ve yardımcı bir elektrikli ısıtıcı yer alıyor. Isı pompaları, 0,5 metreküplük üç ayrı sıcak su tankını besliyor: biri kullanım sıcak suyu, biri radyatörler, diğeri ise yerden ısıtma sistemi için. Binanın çatısına ve cephesine kurulu olan, toplam 17,1 kW tepe gücüne sahip güneş panelleri ise 7,2 kWh kapasiteli bir batarya ile destekleniyor.
Araştırmacılar, binanın ısı ihtiyacını karşılamak için üç farklı kontrol stratejisini karşılaştırdı:
- Bölgesel ısıtma öncelikli sistem
- Isı pompası öncelikli sistem
- Sadece bölgesel ısıtma kullanılan sistem
Karşılaştırma, enerji tüketimi, fotovoltaik üretim, maliyetler ve CO₂ emisyonları gibi kriterler üzerinden yapıldı.
Isı pompası öncelikli sistem öne çıktı
Simülasyon sonuçlarına göre, ısı pompası öncelikli sistemde bina yıllık toplam 54 bin 346 kWh’lik ısı ihtiyacının büyük kısmını ısı pompalarıyla karşılarken, bölgesel ısıtma yalnızca 16 bin 406 kWh sağladı. Bu strateji, yıllık 2 bin 805 kWh’lik fazla güneş enerjisinin ısı pompalarını beslemesiyle, elektrik tüketiminde yüzde 13,5 tasarruf sağladı.
Bu sistemin yıllık işletme maliyeti 2.627 avro olurken, yalnızca bölgesel ısıtma kullanılan sistemde bu maliyetin 6.312 avroya kadar çıktığı görüldü. CO₂ emisyonlarında da belirgin farklar vardı: Isı pompası öncelikli strateji 7.865 kg CO₂ eşdeğeri emisyon üretirken, yalnızca bölgesel ısıtma sistemi 21 bin 854 kg’a kadar ulaştı.
Araştırma ekibi, elde edilen bulgular doğrultusunda, çok daireli konutlarda birincil ısı kaynağı olarak güneş destekli ısı pompalarının kullanılmasının, hem düşük maliyet hem de çevresel etkilerin azaltılması açısından en verimli çözüm olduğunu vurguladı.