Isı pompalarıyla enerji kazanıyoruz

 

2010 yılında Daikin Europe N.V.; ısı pompaları kullanılan sıfır enerjili bina (nZEB) konseptleri geliştirmek için en büyük Avrupa araştırma enstitüleriyle güçlerini birleştireceğini açıklamıştı. Almanya’nın Ruhr bölgesinde bir test binası inşa edildi ve 2012 Şubat ayının sonunda, bir yıllık kullanımdan sonra binanın performansı dengelendi. Birinci yılın sonunda bina, kullandığından daha fazla enerji üreterek kullanıcılar için bir yıl boyunca en iyi konforu sağlamayı başardı. 

 

Sıfır enerjili binalar, bir yıllık periyotta hiç enerji harcamayan binalardır. Bu binalar, kullandıkları kadar enerjiyi üretmek zorundadırlar. Almanya, Herten’de yapılan iki katlı test binasında, tek katlı bir depo ve iki katlı ofis alanı bulunmaktadır. En başta açık ve esnek bir mimariyle başlamak istendiği için bina kılıfında yüksek derecede yalıtım değerleri amaçlanmamıştır. Sadece Alman EnEv standartlarının biraz üstünde değerlerde; ön cephe ve pencerelerde kontrol edilebilir gölgelikler, serin çatı kaplaması ve ısı geri kazanımlı havalandırma sistemiyle soğutma seçeneği gibi önlemler alınmıştır.

 

Bir sonraki adım aktif sistemlerin tükettiği enerjiyi minimuma indirmektir. Daikin Altherma havadan suya ısı pompasıyla yerden ısıtma gerçekleştirilirken çıkış su sıcaklığı da dış hava sıcaklığı fonksiyonunda ayarlanmıştır. Yaz aylarında soğutma ve nem alma, Daikin VRV III havadan havaya ısı pompalarıyla sağlanmakta ve her ofiste bireysel konfor kontrolü için bir iç ünite bulunmaktadır. Havalandırma ise Daikin VAM ısı geri kazanımlı havalandırma sistemleriyle elde ediliyor. 

 

“nZEB” konseptinin son adımı ise ısıtma, soğutma ve aydınlatma gibi aktif sistemlerin kullandığı enerjiyi telafi etmek amacıyla bina içinde enerji üretmektir. Bu projede çatıya, Daikin’in dayanıklı güneş yansıtıcı Zeffle kaplamasıyla verimliliği arttırılan ince film fotovoltaik paneller kurulmuştur. 

 

Enerji verimliliği ve tüketici konforunu detaylı olarak ölçümlemek için projede beş Avrupa araştırma enstitüsüyle çalışıldı. Fraunhofer Umsicht Çevre, Güvenlik ve Enerji Teknolojileri Enstitüsü, Fraunhofer Yapı Fiziği Enstitüsü (IBP), Dosrtmund Teknik Üniversitesi, Fransa CETITAT ve İngiltere Manchester Üniversitesi. Enerji verimliliği ve konfor hem kışın en soğuk günlerinde, hem de yazın en sıcak günlerinde ölçüldü. Detaylı sonuçlar için sensörler çeşitli yüksekliklere yerleştirildi. Bu ölçümlemeler, nokta kontrolleri ve bina kullanıcılarıyla yapılan anketlerle güçlendirildi.  

Sonuç: bir yıl sonunda pozitif net enerji dengesi 

 

12 ay süren çalışmalardan sonra, bina 977 kWh’lık pozitif enerji dengesi gösterdi. Katılımcı enstitüler sonuçları doğruladı. Fraunhofer IBP’den Hans Erhorn: "Sıfır enerjili bina hedefine denetleme periyodunda ulaşıldı. Binanın ısıtma, soğutma, havalandırma, sıcak kullanım suyu üretimi ve aydınlatma dahil yıllık enerji ihtiyacı 36.7 kWh/m² iken yıl boyunca fotovoltaik sistem toplam 38.5 kWh/m² elektrik üretti. "

 

Projenin başarısında ısı pompaları son derece önemli bir rol oynadı. Fraunhofer Umsicht Enstitüsünden Peter Schwerdt: “Havadan suya ve havadan havaya ısı pompaları nZEB konsepti için çok uygun. Esnek çalışma modları sayesinde en iyi enerji verimliliğiyle konforlu bir ortam sağlandı.” CETIAT’tan Anne Tissot da binadaki konfor seviyesinin altını çizdi: “Daikin’in sıfır enerjili binasında ciddi derecede enerji tasarrufu önlemleri alınmış olsa da ortamdaki hava kalitesi ve sıcaklık konforu yıl boyunca mükemmeldi.”