Isı Pompaları - Erim SEVER

Mesleki Yayınlar 

Isı Pompaları 

Vitocal - Doğanın Enerjisi ile Güvenilir Isıtma

Isı pompaları çevreden aldıkları 

yenilenebilir enerjiyi kullanılırlar. 

Yıl boyunca toprak altında, yer altı 

sularında ve havada depolanan 

güneş enerjisi, elektrik enerjisi 

yardımı ile ısıtma enerjisine 

dönüştürülür. Vitocal ısı pompaları 

tüm yıl ısıtma sağlayacak verime 

sahiptir. 

2

İçindekiler 

1 Giriş Sayfa 4 

1.1 Pazar Talepleri 

1.2 Isı pompaları çevre dostudur 

1.3 Isı pompası uygulamaları 

2 Temel Prensipler 

2.1 Temel Prensip 

2.2 Tasarım 

2.2.1 Kompresörlü ısı pompaları 

2.2.2 Sorbsiyonlu ısı pompaları 

2.2.3 Vuilleumier ısı pompaları 

2.3 Performans faktörleri 

Sayfa 6 

3 Isı Pompası Tekniği Sayfa 14 

3.1 Elektrikli Isı Pompalarının Komponentleri 

3.1.1 Kompresör 

3.1.2 Eşanjörler 

3.1.3 Ara Eşanjörler 

3.1.4 Kontrol Panelleri 

3.2 Enerji Kaynakları 

3.2.1 Enerji Kaynakları – Toprak 

3.2.2 Enerji Kaynakları – Su 

3.2.3 Enerji Kaynakları – Hava 

3.3 Isı Pompası ile Soğutma 

3.3.1 İki Yönlü İşletim (Isıtma ve Soğutma) 

3.3.2 Doğal Soğutma – “Natural cooling” 

3.3.3 Mekanların Soğutulması – Suyla veya Havayla? 

3.4 Isı Pompası İşletim Türleri 

3.4.1 Monovalent (Tekli) İşletme 

3.4.2 Monoenerjik İşletme 

3.4.3 Bivalent (ikili) İşletme 

3.4.4 Isıtma Suyu Depo Boyleri 

3.5 Kullanma Suyu Isıtması 

4 Isı Pompası Uygulamaları 

4.1 Modernizasyonda ısı pompaları 

4.1.1 EVI Çevrimi 

4.1.2 Vitocal 350 – Genişletilmiş Uygulamalar 

4.2 Düşük Enerji ve Pasif Evlerde Isı Pompaları 

4.2.1 Düşük Enerji Evleri 

4.2.2 Vitocal 343 

4.2.3 Pasif Evler 

4.2.4 Vitotres 343 

4.3 Büyük Binalarda Isı Pompaları 

4.3.1 Çift Kompresörlü Isı Pompaları 

4.3.2 Büyük Kapasiteler için Vitocal 300 

4.4 Isı Pompaları ve Enerji Tasarrufu (EnEV) [Almanya] 

4.4.1 Sistem Giderlerine Enerji Kaynağının Etkisi 

4.4.2 Kullanma Suyunun Bireysel Isıtılması 

4.5 Isı Pompası Verimi 

4.6 Montaj ve İşletim 

4.6.1 Boyutlandırma 

4.6.2 Kullanma Suyu Isıtması için Arttırım 

4.7 Teşvikler 

Sayfa 30 

5 Özet Sayfa 43 

3

1 Giriş 

Çevreye duyarlılığın artması ile birlikte 

yenilenebilir enerji kaynaklarının 

kullanımına ilgi artmıştır. 

Bu nedenle ısı pompaları yeniden doğuş 

sürecine girmiştir. Isı pompalarının ’80’ 

lerdeki ilk parlayışının kısa sürede 

sönmesine neden olan önceki teknik 

yetersizlikler günümüzde çözüme 

kavuşmuştur. Bugün ısı pompaları ile 

çevre dostu, güvenilir ve ekonomik ısıtma 

sistemleri elde edilmektedir. 

Bu Mesleki Yayın, ısı pompası 

teknolojisine ait temel prensipleri 

tanımlamakta, çeşitli teknik 

versiyonları tanıtmakta ve önemli 

uygulamaları açıklamaktadır. 

1.1 Pazarın gelişimi 

Bugün İsviçre’de her üç yeni binadan 

biri elektrik tahrikli ısı pompasına 

sahiptir. İsveç’te bu rakam her 10 yeni 

binanın 7’si şeklindedir. Almanya 

pazarının büyüme oranı Şekil 1’de 

gösterildiği gibidir. 

Yeni sistemlerin büyük kısmı 

antifriz/su ısı pompaları olarak 

karşımıza çıkmaktadır (Şekil 2). 

Antifriz/su ısı pompası topraktan 

çektiği ısı enerjisi ile yıl boyunca ilave 

bir ısı kaynağına ihtiyaç duymadan 

(monovalent işletme) ısıtma 

sağlayabilmektedir. 

Diğer taraftan pazarda hava/su ısı 

pompalarına farkedilir bir talep 

oluşmaktadır. Bu cihazların montajı 

daha ekonomik ve kolaydır. İsviçre’deki 

yeni montajların %60’ı bu tip ısı 

pompaları ile gerçekleşmektedir (Şekil 

3). 

isi pompalari (x 1000 adet) 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

1 Giriş 

96 97 98 99 00 01 

Toprak 

Su 

Hava 

Şekil 1: Almanya’daki yeni ısı pompaları adetleri 

(Kaynak: Initiativkreis WärmePumpe (IWP) e.V.) 

Şekil 2: Vitocal 300 Antifriz/su ve su/su 

ısı pompası 

Yillar 

02 03

1.2 Isı Pompaları çevre dostudur 

Motorin ve doğal gaz gibi fosil 

yakıtların ömrü sınırlıdır. Bu gerçeğin 

farkına varmak bizleri ısıtma sistemleri 

için yenilenebilir enerji kaynaklarının 

kullanımına yöneltmektedir. 

Avrupa’da çevre duyarlılığına paralel 

olarak fosil yakıtlara karşı güçlü 

politikalar bulunmaktadır. Sınırlı yakıt 

rezervlerinin yanı sıra, iklim 

değişikliklerinin önlenmesi de ısı 

pompası sistemlerinin tercih 

edilmesinde önemli bir role sahiptir. 

CO2 emisyonlarının düşürülmesi, iklim 

değişikliğinin önlenmesi için mutlaka 

gerçekleştirilmesidir. 

Tüm bu hususlar yenilenebilir enerji 

kaynaklarının kullanımını 

desteklemektedir. Isı pompaları, ısıtma 

sistemleri ve kullanma suyu ısıtması için 

enerji tasarrufuna yönelik verimli 

çözümler sunmaktadır. 

1.3 Isı pompasının kullanım alanları 

Isı pompaları, müstakil evler, 

apartmanlar, oteller, iş merkezleri, 

okullar, hastaneler gibi yeni ve mevcut 

binaların ısıtılması için uygundur. 

Düşük enerji evleri için ısı pompası 

sistemleri talepleri karşıladığı için 

kaçınılmazdır. Diğer tüm ısıtma 

sistemleri gibi ısı pompaları da hemen 

hemen tüm uygulamalar için elverişlidir. 

(Tablo 1) 

Pasif Ev 

Giriş 

Düşük Enerji Evi 

Apartman 

Eski Yapı 

Ticari Bina 

Proses Isısı 

Lokal Isıtma Ağı 

1) Daha yüksek gidiş suyu sıcaklıkları 

Table 1: Seçim Kriterleri 

Şekil . 3: Vitocal 300 Hava/Su Isı Pompası 

Isıtma 

■ ■ ■ 

■ ■ ■ 

■ ■ 

■ 1) 

■ ■ 

■ 

■ 

Soğutma 

İlave 

Havalandırma 

5

2.1 Temel Prensip 

Genel olarak ısı pompaları, ortamın 

sıcaklığını arttırmak için ilave bir enerji 

kullanan ekipmanlar olarak 

tanımlanabilir. (Şekil 4). 

Isı pompalarının çalışma prensibi, ısı 

taşıyan akışkanı sıkıştırıp genleştirmek 

suretiyle açığa çıkan enerjisini ortamın 

sıcaklığını arttırmak için kullanılmasına 

dayanır. (Şekil. 5). 

2.2 Tasarım 

Isı pompaları tasarımlarına veya 

işletim prensiplerine göre 

aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir : 

– Kompresörlü ısı pompaları 

– Sorpsiyonlu ısı pompaları 

(absorbsiyonlu ve 

adsorbsiyonlu ısı 

pompası) 

– Vuilleumier ısı pompaları 

Ayrıca termoelektrik ısı pompası gibi 

farklı teknik çözümler de 

bulunmaktadır. Ancak bu çözümün 

gelecekteki bina ve kullanma suyu 

ısıtması için termoelektrik ısı 

pompasının uygun olmayacağı 

muhtemeldir. 

6 

2 Temel Prensipler 

Tahrik Enerjisi 

(elektrik) 

Şekil. 4: Isı Pompası Prensibi 

Çevre Enerjisi 

Çevre Enerjisi 

(toprak,su,hava) 

Scroll Kompresör 


Enerjisi 

Isıtma Enerjisi 

Buharlaştırıcı Kondenser 

Şekil. 5: Isı Pompası çevrimi 

Genleşme Valfi

2.2.1 Kompresörlü Isı Pompaları 

Çalışma prensipleri 

buzdolabınınkine benzeyen 

kompresörlü ısı pompaları en 

çok tercih edilen ısı pompası 

türüdür. Aralarındaki fark 

buzdolabı ortam sıcaklığını 

düşürürken ısı pompası arttırır. 

Elektrik kompresörlü ısı pompaları 

Çevreden ısı alındığında, 

buharlaştırıcıdaki sıvı fazlı soğutucu 

akışkan düşük basınç altındadır (1). 

Buharlaştırıcıdaki sıcaklık seviyesi, 

soğutucu akışkanın mevcut basınçtaki 

kaynama noktasının üzerindedir. Bu 

sıcaklık farkı ile soğutucu akışkan 

buharlaşır ve çevreden ısı çeker. Sıcaklık 

0 o C'nin altındadır. Kompresör (2) akışkan 

buharını çeker ve sıkıştırır. Sıkıştırma 

sırasında buhar fazındaki akışkanın basıncı 

ve sıcaklığı artar. 

Kompresördeki sıkıştırma işleminden 

sonra buhar fazındaki akışkan 

yoğuşturucuya gelir. Yoğuşturucuyu (3) 

çevreleyen ısıtma suyunun sıcaklığı, 

soğutucu akışkanın yoğuşma 

sıcaklığından düşüktür. Buhar fazındaki 

akışkan soğuyarak sıvı faza geçer. 

Buharlaştırıcının çevreden çektiği ısı ve 

kompresördeki sıkıştırma işlemi 

sırasında ilave edilen elektrik enerjisi 

ısıtma suyuna aktarılmış olur. 

Soğutucu akışkan bir genleşme 

valfinden (4) geçerek tekrar 

buharlaştırıcıya döner. Bu sırada 

akışkan kompresörün yüksek 

basıncından buharlaştırıcının düşük 

basıncına genleşir. Böylece çevrim 

tamamlanmış olur. 

Temel Prensipler 

Yoğuşturucu 

(3) 

Isı Transferi 

(Isıtma Devresi) 

Sekonder Devre 

Genleşme 

Valfi (4) Kompresör(2) 

Buharlaştırıcı (1) 

Isı Kaynağı 

(Çevre Isısı) 

Şekil.6: Isı Pompasının çalışma prensibi (animasyon : www.viessmann.de) 

Primer Devre 

7

R 407 C gibi soğutucu akışkanlar 3 

bileşenden oluşmaktadır. Her bir 

bileşenin kendi buharlaşma sıcaklığı 

vardır. İlave edilecek bir ara eşanjör 

ile her bir bileşenin 100% 

buharlaşması sağlanır. Bu şekilde 

kompresöre sıvı gitmesi engellenir 

ve soğutma çevriminin performansı 

artar. 

Bu prensibe göre ara eşanjör; 

buharlaştırıcıdan kompresöre giden 

buhar fazındaki soğutucu akışkan 

ısısının bir kısmını yoğuşturucudan 

çıkan sıvı fazdaki soğutucu akışkana 

aktarılmasını sağlar. Buharlaştırıcıdan 

kompresöre giden akışkan ile 

yoğuşturucudan genleşme valfine 

gelen soğutucu akışkan arasındaki ısı 

alışverişi sayesinde buharlaştırıcıya 

gelen akışkanın sıcaklığının artması 

sağlanır. Bu ısı transferi soğuk tarafta 

basınç yükselmesini, sıcak tarafta ise 

basınç düşüşünü sağlar. Böylece buharlaştırıcıdaki 

akışkan son sıvı molekülüne kadar 

buharlaşır ve kompresörde sıkıştırma işlemi 

daha düşük elektrik enerjisi harcanır. Ara 

eşanjör sayesinde ısı pompasının perfor- 

mansında %5'e kadar artış gözlenir. 

(Şekil.7) 

8 


Genleşme 

Valfi 

Yoğuşturucu 

Buharlaştırıcı 


(Isıtma Sistemine) 

Ara Eşanjör 


(Çevre Isısı) 

Kompresör 

Aşırı Isıtma 

Şekil. 7: Eşanjörlü Isı Pompası 

(animasyonlu gösterime www.viessmann.de/waermepumpen�� adresinden ulaşabilirsiniz) 

Şekil. 8: Vitocal 300 Antifriz/su Isı Pompası

9 

Günümüzde ısı pompaları, 3 birim 

enerjiyi çevreden, 1 birim enerjiyi 

de kompresörü çalıştırmak için 

elektrikten çeker. Performans 

faktörü, transfer edilen ısı enerjisi 

(kompresöre aktarılan elektrik 

enerjisi de dahil) ve kullanılan 

enerji (elektrik enerjisi) (burada 

3+1 / 1=4) arasındaki orana 

dolayısıyla ısı pompasının verimine 

eşittir. 

(Şekil. 9). 

Bu şartlar altında ısı pompası 

sistemleri, güneş enerjisi sistemlerini 

saymazsak sıfır CO 2 emisyonu 

üreten tek ısıtma sistemi olmaktadır. 


Çevreden Çekilen 

Enerji: 3 kW 

Şekil.9:Tesir katsayısı hesabı 

Çekilen Elektrik 

Gücü: 

1 kW 

Kapasite: 4 kW 

Isı Kapasitesi 4 kW 

Tesir Katsayısı= –––––––––––––––––––––––––––––––––– = ––––– = 4 

Çekilen Elektrik Gücü 1 kW 

Performans faktörü = üretici tarafından belirlenen EN 255'e göre laboratuar değeri 

Yıllık çalışma sayısı=Bir yılda kazanılan ısının bir yılda harcanan enerjiye oranı

Isı pompası için lg p-h diyagramı 

Bir çevrimdeki sıcaklık ve basınç 

değişimleri genellikle "lg p-h" 

diyagramı ile gösterilir. 

Isı pompası için; buharlaşma (1 - 2), 

sıkıştırma (2 - 3), yoğuşma (3 - 4) 

ve genleşme (4 - 1) işlemleri tek tek 

gösterilmiştir. 

(Şekil. 10). 

Tesir katsayısı ε; transfer edilen 

enerjinin harcanan elektrik enerjisine 

oranı olarak da tarif edilebilir. Isıtma 

devresine transfer edilen ısı enerjisinin 

büyük kısmı akışkanın buhar fazında 

olduğu kırmızı ile gösterilen çevrimde 

yer almaktadır. Şekil 10’da gösterildiği 

gibi -15°C dış hava sıcaklığında, 

maksimum sıcaklık seviyesi 45°C 

olmaktadır. Teorik olarak daha yüksek 

sıcaklık seviyelerine ulaşılması için (2- 

3) işleminin 3 noktasının ötesine 

taşınması gerekmektedir(bkz. 3.1.3). 

Kapasite Diyagramı 

Kapasite diyagramları bir taraftan 

ısıtma, soğutma ve çekilen güç 

arasındaki ilişkiyi, diğer taraftan 

sıcaklık şartlarını gösterir (çevre ısısı 

giriş sıcaklığı, ısıtma devresi gidiş sıcaklığı). 

Şekil. 11 de gösterilen örnekte; 

Isı Pompasının B 0/W 35 (B 0 = antifriz 

giriş sıcaklığı 0°C, W 35 = Isıtma suyu 

çıkış sıcaklığı 35°C) noktasında 

soğutma kapasitesi Q K = 8.4 kW 

olmaktadır. 

Sistem 2,4 kW’lık elektrik gücü çeker. 

Bu da 10,8 kW’lık ısıtma kapasitesi elde 

etmemizi sağlar. Bu diyagramlar ayrıca, 

farklı çıkış suyu sıcaklıkları için ısıtma 

ve soğutma kapasitelerini elde etmemizi 

sağlar. 

10 


Basınç p [bar] 

50 

40 

30 

20 

10 

5 

4 

3 

2 

1 

Sıvı 

– 20°C 

– 30°C 

– 40°C 

4 

50°C 

60°C 

30°C 

20°C 

10°C 

0°C 

– 10°C 

70°C 

Buhar Kızgın 

Buhar 

50 100 150 200 250 300 350 400 450 

Enthalpi h [kJ/kg] 

Isıtma Kapasitesi 

8.4 

Soğutma 

Kapasitesi 

Elektrik 

Gücü 

Kapasite [kW] 

15 

10.6 

10 

5 

2.7 

0 

40°C 

Genleşme 

1 

Yoğuşma 3 

Buharlaşma 

Şekil. 10: Hava/Su Isı Pompasına ait basınç-entalpi diyagramı 

(Dış Hava -15°C ve çıkış sıcaklığı 45°C şartlarında) 

2 

Sıkıştırma 

– 5 0 5 10 15 

Antifriz Sıcaklığı [°C] 

Şekil. 11: Kapasite Diyagramı, Vitocal 300,Tip BW110 

80°C 

100°C 

120°C 

140°C 

T HV = 35°C 

T HV = 45°C 

T HV = 55°C 

T HV = 35°C 

T HV = 45°C 

T HV = 55°C 

T HV = 35°C 

T HV = 45°C 

T HV = 55°C

Benzin Motorlu Kompresörlü Isı 

Pompaları 

Isı Pompaları doğal gaz, dizel veya fuel 

oil yakıtlar ile işletilebilir. Bu durumda 

kompresör içten yanmalı bir motor ile 

tahrik edilir. Yakıt masrafı ve atık 

gazların dışarı atılması gerektiği 

düşünülmelidir. 

Yakıt motorlu kompresörlü ısı 

pompaları, elektrikli olanlara göre 

primer enerji açısından daha iyidir. 

Çünkü motordan elde edilecek atık 

ısının enerjisi de kullanılabilir. 

2.2.2 Sorbsiyonlu Isı Pompaları 

Sorbsiyonlu ısı pompaları fizikselkimyasal 

işlemle çalışır. İki madde ısı 

enerjisi verilerek ayrıştırılır, daha sonra 

ayrıştırmak suretiyle ısı açığa çıkar. 

(Absorbsiyon, adsorbsiyon) Bu işlemler 

fiziksel bazı etkilerle (basınç, sıcaklık) 

gerçekleştirilebilir. 

Hergün karşılaştığımız bazı örnekler: 

– Karbondioksit maden suyu içinde 

çözünmüş haldedir ve şişenin kapağını 

açtığımızda uçar (basınç düşümü). 

– Kokuların ve zararlı maddelerin 

hava içerisinden kömür ile 

ayrıştırılması (adsorbsiyon). 



(ısıtma sistemine) 

Yoğuşturucu 

Genleşme 

Valfi 6 

5 

Buharlaştırıcı 1 

Çekilen Isı 

(Çevre) 

Şekil. 12: Absorbsiyonlu Isı Pompası Diyagramı 

Absorbsiyonlu Isı Pompaları 

Absorbsiyonlu ısı pompaları genellikle 

doğal gaz ile çalışırlar ve elektrik 

kompresörlü ısı pompaları ile aynı 

özelliklere sahiptir. 

Bu tür ısı pompalarında mekanik 

kompresör yerine termal 

kompresör kullanılır. Burada çevre 

ısısını çekmek için amonyak gibi 

çok düşük sıcaklıklarda ve 

basınçta buharlaşan bir soğutucu 

kullanılır. Şekil. 12 (1) 

Soğutucu buharı absorbere gelir (2), 

Burada su gibi bir solvent tarafından 

absorbe edilir ve açığa çıkan ısı bir 

eşanjörle ısıtma sistemine verilir. 

Genleşme 

Valfi 7 

Ayırıcı 

Absorber 

4 

2 

Çekilen Isı 

Termal 

Kompresör 



3 

Solvent 

pompası 

Solvent pompası (3) iki bileşenli 

çözeltiyi termal kompresöre aktarır (4). 

Çözeltideki bileşenler farklı kaynama 

sıcaklıklarına sahip oldukları için 

ayrışırlar. Isı verilmesi ile kaynama 

sıcaklığı daha düşük olan soğutucu 

akışkan buharlaşır. 

Yüksek sıcaklık ve basınçtaki soğutucu 

akışkan buharı kondensere gelir (5), ve 

yoğuşma ısısını dışarı atarken sıvılaşır. 

Bu işlem sırasında yoğuşma ısısı ısıtma 

sistemine verilir. Sıvı faza geçen 

soğutucu akışkanın basıncı genleşme 

valfinden (6) geçirilerek düşürülür. 

Böylece başlangıçtaki basınç ve sıcaklık 

seviyesine gelir. 

Çözelti kompresör çevrimindeki gibi 

davranır (7). 

11

Solvent pompası için ihtiyaç duyulan 

elektrik enerjisi çok düşüktür. Termal 

kompresör için gerekli enerji yakıtın 

yanması ile elde edilir. Alternatif 

enerji kaynakları da kullanılabilir. 

Absorbsiyonlu ısı pompalarının 

avantajları, primer enerjinin iyi 

kullanılması ve solvent pompasından 

başka hareketli parçanın 

bulunmamasıdır. 

Absorbsiyonlu ısı pompaları yüksek 

kapasiteler (50 kW’den yüksek) verebilir. 

2 kW’ a kadar olan kapasiteler için 

propanlı soğutucular kullanılmaktadır. 

Genellikle su amonyak karışımı 

soğutucu akışkan olarak kullanılır. 

Adsorbsiyonlu Isı Pompaları 

Adsorbsiyonlu ısı pompaları 

kömür, silikajel veya zeolit gibi 

katı maddeler ile çalışır. 

“Kaynayan Kaya” olarak da 

tanımlanan mineral zeolitin su 

buharını bünyesine alma ve 

tutma suretiyle 300°C sıcaklıkta 

ısıyı dışarı verme özelliği vardır. 

Buna egzotermal reaksiyon da 

denir. 

Daha önce anlatılan ısı 

pompalarında olduğu gibi, 

adsorbsiyonlu ısı pompalarıda da 

ısıyı alma ve ısıyı verme 

prensibine dayanır. Şekil 13’te 

adsorpsiyonlu bir ısı pompasına 

örnek gösterilmiştir. Böyle bir 

tasarımda mutlaka vakum sistemi 

gereklidir. 

12 


Faz 1 (desorpsiyon) 


Buhar 

2 Brulör 

Zeolitli 

Eşanjör 


(ısıtma 

sistemine) 



Şekil. 13: Adsorbsiyonlu Isı Pompası Fonksiyonu 

1 

3 

Eşanjör 

(Yoğuşturucu) 

İlk fazda (desorpsiyon fazı), silika 

jel veya zeolitli eşanjör (1) gaz 

brülöründen elde edilen ısıyı alır 

(2). Bu aşama sırasında katı 

madde içinde bulunan su buhar 

olarak serbest kalır ve ikinci 

eşanjöre geçer (3). Bu eşanjör çift 

fonksiyonlu olarak çalışır: 

İlk aşamada su buharı yoğunlaşırken 

serbest kalan ısıyı ısıtma sistemine 

transfer eder. Bu aşama zeolitin 

içindeki tüm su buhar fazına geçinceye 

kadar devam eder. İstenen kuruluğa 

ulaşıldığında su ikinci eşanjörde yoğuşur 

ve ısıtıcı kapanır. 

İkinci aşamada eşanjör (3) çevre 

ısısını suya aktarmak suretiyle 

buharlaştırıcı gibi davranır. Bu 

aşamada sistemin içinde 6 bar’lık bir 

basınç bulunmaktadır. Soğutucu su 

çevre ısısını çekerken buharlaşır. 

Faz 2 (adsorpsiyon) 


1 

Buhar 

3 


(çevre) 

2 Brulör 

Zeolitli 

Eşanjör 

Eşanjör 

(Buharlaştırıcı) 

Su buharı, silika jel veya zeolit tarafından 

absorbe edilmek üzere eşanjöre döner. 

(1) Bu aşamada silika jel veya zeolit 

tarafından absorbe edilen ısı, eşanjör (1) 

vasıtası ile ısıtma sistemine aktarılır. 

Bu çevrim su buharı tamamen adsorbe 

edilinceye kadar devam eder. 

Adsorbsiyonlu ve absorbsiyonlu ısı 

pompaları yüksek kapasiteli 

uygulamalar için uygundur. 

Daha önce belirtildiği gibi absorbsiyonlu 

ısı pompaları uzun zamandan beri yüksek 

verimli soğutucu olarak kullanılmaktadır.

2.2.3 Vuilleumier Isı Pompaları 

Vuilleumier ısı pompaları da (Şekil. 

14) doğalgazla çalışır. Bu tip ısı 

pompaları Stirling işlemindeki gibi 

termo tahrikli jeneratif gaz çevrimi 

prensibine göre çalışır. 

Helyum soğutucu gaz olarak 

kullanılır. 

Vuilleumier ısı pompalarının patenti, 

1918 yılında Amerika’da Rudolph 

Vuilleumier tarafından alınmıştır. 

Vuilleumier ısı pompalarının temel 

prensibi farklı sıcaklık seviyelerindeki iki 

farklı ısı kaynağının kullanılmasına 

dayanır. Bir gaz brülörü çevrim için 

gerekli ilk hareketi sağlar ve dış havanın 

ısı enerjisinden faydalanan eşanjör 2. ısı 

kaynağı olarak çalışır. –20 o C deki dış 

hava koşullarında bile 75 o C lik bir 

sıcaklık seviyesine ulaşılabilir. Bu da 

Vuilleumier ısı pompalarının mevcut 

binalarda kullanımını 

kolaylaştırmaktadır. 

AR-GE çalışmaları Vuilleumier ısı 

pompalarında primer enerji 

tasarrufunun %44’e kadar çıkabildiğini 

göstermektedir. Vuilleumier ısı 

pompaları yaklaşık 15 ile 45 kW termal 

kapasite aralığındadır. Prototip olarak 

laboratuar ortamında 33 kW kapasite 

test edilmiştir. 

Ekonomik olarak şartlar elverişli olması 

halinde birkaç yıl içinde ürünlerin 

geliştirmesi tamamlanacaktır. Enerji 

açısından bakıldığında Vuilleumier ısı 

pompaları kompresörlü ve 

absorbsiyonlu ısı pompalarına göre en 

iyi alternatiftir. 

2.3 Performans Faktörleri 

Bir ısı pompasının veya ısı pompası 

sisteminin faktörleri DIN EN 

14511’e göre tayin edilir. 

Kompresörlü ısı pompalarına ait en 

önemli faktörler, tesir katsayısı ve 

yıllık çalışma sayısıdır. 

Tesir katsayısı, ısıtma kapasitesi ile 

harcanan enerji arasındaki ilişki olarak 

tanımlanır. (bkz. Şekil9). Diğer bir 

deyişle “performans faktörü 4” ifadesi, 

“üretilen ısı enerjisi, tüketilen elektrik 

enerjisinin 4 katı”dır anlamına gelir. 


Ilık 

Soğuk 

Tesir katsayısı, belirli işletim ve 

uygulama şartlarında ölçülmüş değerdir. 

Antifriz / Su ısı pompaları için örneğin, 

B0/W35: antifriz giriş sıcaklığı 0°C, 

ısıtma suyu çıkış sıcaklığı 

35°C demektir. 

Aşağıdaki kural tüm ısı pompaları için 

geçerlidir:Isıtma suyu ile enerji 

kaynağı arasındaki sıcaklık farkı ne 

kadar düşük olursa, tesir katsayısı 

dolayısıyla verim o kadar 

yüksek olur. Bu sebepten dolayı 

yerden ısıtma gibi düşük sistem 

sıcaklıklarının kullanıldığı ısıtma 


(Brulör) 

V h , T h 

V w , T w 

V k , T k 


(Çevre) 

Sıcak 

Gaz hacmi 

Piston 

Ilık 

Gaz Hacmi 

Isıtma Sistemine 


Piston 

2 

Soğuk 

Gaz Hacmi 

sistemleri ısı pompası için daha 

uygundur. 

Seçilen enerji kaynağı ve sistem 

sıcaklıklarına göre modern elektrikli 

ısı pompalarının performans 

faktörleri 3,5-5,5 arasında 

değişmektedir. Yani her kW saat’lik 

harcanan elektrik enerjisine karşı 3,5 

ile 5,5 kWsaat’lik ısınma 

sağlanmaktadır. Yıllık çalışma 

sayısı hesaplanırken tüm ısı 

pompası sistemine ait 12 aylık bir 

periyot göz önüne alınmaktadır. 

1 

13

3.1 Elektrikli Isı Pompası Bileşenleri 

Modern elektrikli ısı pompaları, 80'lerde 

üretilen ısı pompaları ile teknik olarak 

karşılaştırılamayacak kadar geliştirilmiştir. 

3.1.1 Kompresör 

Kompresörler, sıcaklık seviyesini 

enerji kaynağından ısıtma devresine 

yükselten en önemli ısı pompası bileşenidir. 

(Şekil. 15) 

Isı pompalarında kullanılan pistonlu 

kompresörlerin yerini günümüzde 

sessiz çalışan ve uzun ömürlü Scroll 

kompresörler almıştır. Scroll 

kompresörler, Avrupa, Japonya ve 

ABD’de 12 Milyon adedin üzerinde 

kullanılmaktadır. Hermetik scroll 

kompresörler uzun yıllar bakım 

gerektirmeden çalışabilir. (Şekil. 16). 

Soğutucu akışkan scroll kompresör 

tarafından sıkıştırılır. Eksantrik 

eksenli vidalar dıştan içe doğru 

döner. Birbiri içine geçmek 

suretiyle elde edilen hareketin 

titreşimi çok düşüktür. 

14 

3 Isı Pompası Teknolojisi 

Şekil 15: Scroll kompresör 

Bilinen pistonlu kompresörlere göre 

ses seviyesi 6 dB(A) kadar daha 

düşüktür. Başka bir deyişle, ses 

seviyesi aynı kapasitedeki bir 

buzdolabı ile aynı olmuştur. 

Çevrimde genellikle R 407 C, R 410 A, 

R 404 ve R 134 soğutucu akışkanları 

kullanılmaktadır. Bunlar çevreye zarar 

vermeyen, FCKW, H-FCKW içermeyen 

ve yanıcı olmayan gazlardır. 

Şekil. 16: Dual scroll spiraller

3.1. Eşanjörler 

Isı pompalarının buharlaştırıcıları 

(hava/su ısı pompaları hariç) ve 

kondenserlerinde paslanmaz çelik 

plakalı eşanjör kullanılmaktadır. 

Paslanmaz çelik plakalı eşanjörler bir 

türbülans akım oluşturur ve laminer akış 

göstermez. Sonuç olarak daha gelişmiş 

bir ısı transferi karakteristiği gösterir. 

Ayrıca daha kompakt tasarım daha 

verimli bir alan kullanımı sağlar. 

3.1.3 Ara Eşanjörler 

Soğutucu akışkan kompresöre 

girmeden önce ön ısıtmaya maruz 

bırakılır. (bkz 2.2.1.1) 

Akışkan kompresörden çıktığında 

buharlaştırıcıdaki sıcaklığından daha 

yüksek bir sıcaklığa sahiptir. Ara 

eşanjörde bu ısının bir kısmı, 

buharlaştırıcıdan gelen akışkanı ısıtmak 

amacı ile kullanılır. Böylece 

evaporatörden henüz buharlaşmadan 

çıkan sıvı molekülleri de buharlaştırılır. 

Vitocal 300 ısı pompalarında ara 

eşanjörler bulunmaktadır. (Şekil. 18). 

Çevrim aşamaları; buharlaşma (1 - 2), 

aşırı ısıtma (2 - 3), sıkıştırma (3 - 4), 

yoğuşma (4 - 5) ve genleşme 

(5 - 1) – "lg“ p-h diyagram“ında 

gösterilmiştir. (Şekil. 17). 

Bu örnekte % 64 oranında çevre 

enerjisine karşılık % 36 oranında güç 

tüketilmiştir. Ayrıca tesir katsayısı 

yukarıda belirtildiği gibi belirlenebilir. 

Tesir katsayısı, elde edilen enerji ile 

harcanan güç arasıdaki oranı vermektedir. 

Gözetleme Camı 

Isı Pompası Teknolojisi 

Basýinc [bar] 

50 

40 

30 

20 

10 

5 

4 

3 

2 

1 

1 

Sıvı 

–20°C 

–30°C 

–40°C 

40°C 

50°C 

60°C 

Genlesme 

1 

5 

10°C 

0°C 

–10°C 

30°C 

20°C 

Buharlaşma 

Buhar 

70°C 

Yoğuşma 4 

50 100 150 200 250 300 350 400 450 

Entalpi h [kJ/kg] Çevreden alınan 

buharlaşma ısısı (72%) 

Tek kademeli ısı pompası 

tip AW: A –15 o C / W 45 o C 

1 – 2 Buharlaşma 

2 – 3 Aşırı Isıtma 

3 – 4 Sıkıştırma 

4 – 5 Yoğuşma 

5 – 1 Genleşme 

Şekil. 17: scroll kompresör için lg p-h diyagram 

Şekil. 18: Vitocal 300 ısı pompalarında ara eşanjör 

2 


3 

Kızgın Buhar 

80°C 

100°C 

120°C 

Kompresör tahriği için 

Elektrik enerjisi (28%) 

Magnet ventil 

Filtre kurutucu 

Ara eşanjör 

140°C 

15

3.1.4 Kontrol Panelleri 

Isı pompalarının kontrol panelleri dış 

hava kompanzasyonu, uzaktan 

kumanda, düşümlü işletme, tatil programı 

ve zamanlayıcı gibi özelliklerin yanı sıra 

ısı pompasına ait işletim ve hata mesajlarını 

da vermektedir. Grafik özellikli, yardımcı 

menüler, menü kılavuzlu arayüze sahip, 

BUS bağlantısı ve kullanım kolaylığı sağlayan 

kontrol panelleri ısı pompalarına entegre 

edilmektedir. Son model kontrol 

panelleri ayrıca güneş enerjisi 

panellerini ve doğal soğutma 

fonksiyonlarını da kontrol 

edebilmektedir. 

(Şekil. 19). 

3.2 Enerji Kaynakları 

Toprak, yer altı ve yer üstü suları, 

çevre havası veya atık ısı enerji 

kaynağı olarak kullanılabilir. 

(Şekil. 20). Hangi enerji kaynağının 

kullanılacağı ısıtılacak mahalin 

yerleşimine, kaynağın elverişliliğine ve 

sürekliliğine bağlıdır. 

Aşağıdaki kural her zaman geçerlidir: 

enerji kaynağı ile ısıtma sistemi 

arasındaki sıcaklık farkı ne kadar düşük 

olursa, kompresörü tahrik etmek için 

gerekli güç o kadar düşük dolayısıyla 

tesir katsayısı o kadar yüksek olur. 

16 


Şekil. 19: CD 70 dış hava kompanzasyolu, dijital ısı pompası kontrol paneli 

Enerji Kaynağı - Hava: 

Kolaylıkla bulunabilir, ilk yatırım 

maliyeti düşüktür. Bivalent ve 

yedekli işletimler için uygundur. 

Düşük dış hava sıcaklıklarında 

elektrikli ısıtıcı takviyesi gereklidir. 

Enerji Kaynağı - Toprak: 

Yeni binalarda en çok tercih edilen 

enerji kaynağıdır. Monovalent 

işletilebilir, yüksek verime sahiptir. 

Enerji Kaynağı - Su: 

Su kalitesi ve özellikleri 

önemlidir. Genel olarak yüksek 

verimlidir, monovalent işletilebilir. 

Enerji Kaynağı – Atık Isı: 

Kolaylıkla bulunabilir olmasına 

rağmen miktar ve sıcaklık 

seviyelerinin elverişsiz olması sebebi 

ile tercih edilmemektedir. 

y Verim 

Atık 

Isı 

Yeraltı 

Suyu 

Toprak 

Bulunabilirlik 

Hava 

Şekil. 20: Isı Pompaları için Enerji Kaynakları

3.2.1 Enerji Kaynağı - Toprak 

2 m lik bir derinlikte toprak tüm yıl 

boyunca 7 ile 13°C arasında sabit bir 

sıcaklık aralığına sahiptir. (Şekil. 21). 

Yatay toprak kollektörleri 

(Fig. 22), veya dikey sondajlar bu 

depolanan enerjiyi antifriz-su karışımı 

ile ısı pompasının buharlaştırıcısına 

getirirler. 

Toprak yüzeyinden 5 m derine kadar olan 

tabaka ısı kaynağı olarak kabul edilir. 

Isıtılacak bina yakınındaki alanda bulunan 

eşanjör yardımı ile enerji transfer edilir. 

Daha derin tabakalardaki enerji akımı 

0.063 ile 0.1 W/m 2 arasındadır. Bu değer 

ihmal edilebilir. Toprak, yüzeyindeki yağmur, 

güneş ışığı gibi kaynaklardan ısısını alır. 

Plastik borular (PE) 1.2 ile 1.5 m 

derinlikte döşenir. Boru uzunlukları 

100 m’yi geçmemelidir. Çünkü daha 

uzun borulamalarda basınç düşer ve 

daha yüksek kapasiteli cihaz 

seçilmesi gerekir. Tüm boru 

döngüleri aynı mesafede olmalıdır. 

Çünkü her boru döngüsünde aynı 

basınç düşümü dolayısıyla aynı debi 

özellikleri elde edilmesi 

gerekmektedir. Böylece topraktan 

eşit olarak ısı çekilebilecektir. 

Boruların uçları birer gidiş ve dönüş 

kollektörüne bağlanmıştır. Bu 

kollektörler borulardan biraz daha 

yükseğe monte edilerek boru 

sisteminin havasının atılması 

sağlanmaktadır. Her hat tek tek 

kapatılabilmelidir. Bir sirkülasyon 

pompası topraktan ısı çeken antifrizi 

sirküle etmektedir. 


Derinlik [mm] 

0 

5 

10 

15 

18 

Sıcaklık [°C] 

Toprak Yüzeyi 

0 5 10 15 20 

1 Şubat 1 Ağustos 

1 Mayıs 

Şekil. 21: Yıllık Toprakaltı Sıcaklık Değişimleri 

10°C 

Oturma Odası 

Vitocal 300 

Boyler 

1 Kasım 

Şekil. 22: Vitocal 300 ve toprak kollektörleri ile topraktan ısı çekilmesi 

Banyo / WC 

Bodrum 

17

Toprak Kollektörü 

Şekil. 23: Toprak Kollektörleri ile Isı Çekilmesi 

Boruların etrafındaki toprakta görülen 

donmanın bitkilere bir zararı yoktur. Yine 

de boruların yakınına derin köklü 

bitkilerin dikilmemesi tavsiye edilir. Isısı 

alınan toprağın rejenerasyonu , güneş 

ışınımının artması ve yağışlar sayesinde 

bahar ve yaz aylarında gerçekleşir 

(Şekil. 23). Böylece toprak ısıtma 

mevsimine hazır hale gelir. 

Yeni binalarda ısı pompasının 

kurulması için gerekli toprak kazma 

ve taşıma işlemleri pek masraflı 

değildir. Mevcut binalar için aynı 

işlemlerin masrafı büyüktür. 

Topraktan kazanılan ısı miktarı bazı 

faktörlere bağlıdır. Özellikle toprağın 

cinsi çok önemlidir. Örneğin bol sulu 

killi toprak ısı kaynağı olarak 

elverişlidir. 

18 


Besleme Hattı 

Antifriz Kollektörü 

(gidiş) 


(dönüş) 

Tecrübelere dayanılarak verilen ısı 

çekme kapasitesi (soğutma 

kapasitesi) her m 2 toprak alanı için 10 

ile 35 Watt arasındadır. 

Kumlu kuru toprak 

q E = 10 - 15 W/m 2 

Kumlu yaş toprak 

q E = 15 - 20 W/m 2 

Killi kuru toprak 

q E = 20 - 25 W/m 2 

Killi ıslak toprak 

q E = 25 - 30 W/m 2 

Yer altı suyu olan toprak 

q E = 30 - 35 W/m 2 

Düşük Sıcaklıklı 

Isıtma Sistemi 

Isı Pompası 

Vitocal 300 / 350 

Şekil. 24: Toprak Kollektörü 

Şekil. 25: Antifriz Kollektörü

Serme yöntemi için büyük 

miktarlarda toprak kazılması 

gerekmektedir. (Şekil. 24). Ancak 

modern ekipmanlarla sondaj 

kuyuları açmak birkaç saat 

sürmektedir. (Şekil. 27). 

Sondaj yönteminde kuyu derinliklerinin 

belirlenmesi çok önemlidir (Şekil. 

26), Bu işlem konusunda tecrübeye 

sahip jeologlar ve sondaj firmaları 

tarafından boyutlandırılmalı ve 

yapılmalıdır. Ayrıca bu tür montajları 

yapan firmalar 10 yıl ve üzerinde 

garantilerle çalışmaktadır. 

Almanya’da bazı özel durumlarda bu tür 

sistemler için yerel makamlar tarafından 

izin alınmalıdır. 

100 m'den daha derin sondalar için üst 

makamlara başvurulması gerekmektedir. 

Sondaj borularıyla kuyuları arasında 

kalan boşluk sıkıştırılmış dolgu maddesi 

ile doldurulur. Genelde 4 boru paralel 

olarak yerleştirilir. 

(Çift U Boru Sistemi). 

Sondajla birlikte kuyu açılması maliyeti 

toprak şartlarına bağlı olarak metre 

başına 30 ile 50 Euro arasındadır. Tipik 

bir düşük enerji evinin ısıtma ihtiyacı 

ortalama 6 kW ‘ tır. 

Bu da yaklaşık 95 m’lik bir kuyu 

5.000 ile 7.000 Euro bir maliyet 

gerektirir. Planlama ve montaj, zemin 

şartlarına, yer altı suyu geçiyorsa 

suyun akış yönüne bağlıdır. Standart 

şartlar altında ortalama sondaj 

kapasitesi 50 W/m sondaj uzunluğu 

‘dur. (VDI 4640’a göre). 



(gidiş) 


(dönüş) 

Besleme Hattı 

Min. 5 m 

Şekil. 26: Sondaj Boruları ile Isı Çekme 

Tabaka 

Sondaj 

(Çift U Boru) 

Genel Değerler 

Fakir Tabaka (kuru zemin) [λ < 1.5 W/(m · K)] 

Standart sulu kaya tabakası 

Çamur [λ < 1.5 – 3.0 W/(m · K)] 

Yüksek ısı geçiren kaya tabakası [λ > 3.0 W/(m · K)] 

Seyrek zemin 

Çakıl, kum, kuru 

Su yollu Çakıl, kum 

Killi, nemli 

Kireçtaşı (katı) 

Kumtaşı 

Asidik magmatik (granit) 

Bazik magmatik (bazalt) 

Metamorfik kaya 




Vitocal 300 / 350 

Tablo 2: Sondajlar için spesifik Isı Akımları (Çift U Borulu Sondajlar için) [VDI 4640 sayfa 2] 

Yer altı kaynaklarının olduğu yerlerde 

daha fazla enerji çekmek mümkündür. 

(Tablo 2). 

Antifriz kollektörden iki boru ile 

aşağıya doğru akar ve diğer iki 

borudan tekrar yukarıya kollektöre 

geri döner. (Şekil. 25). 

Antifriz su karışımı, donma noktası 

düşük olduğu için boruların 

donmasını önler. 

Şekil. 27: Sondaj Montajı 

Spesifik Çekilen 

Isı 

20 W/m 

50 W/m 

70 W/m 

< 20 W/m 

55 – 65 W/m 

30 – 40 W/m 

45 – 60 W/m 

55 – 65 W/m 

55 – 70 W/m 

35 – 55 W/m 

60 – 70 W/m 

19

20 

3.2.2 Enerji Kaynağı - Su 

Su da toprak gibi güneş enerjisini çok 

iyi depolayan bir kaynaktır. En soğuk 

kış şartlarında bile yer altı sularının 

sıcaklığı 7 ile 12°C arasındadır. Yer 

altı suyu bir kaynaktan alınır ve su/su 

ısı pompasının buharlaştırıcısına 

getirilir. Daha sonra su soğuyarak 

kaynağa geri döner. (Şekil. 28). Suyun 

kalitesi ısı pompası üreticisinin 

belirlediği sınırlar dahilinde kalmalıdır. 

Bu sınırların dışına çıkılması 

durumunda uygun bir ara eşanjör 

kullanılması tavsiye edilmektedir. 

Çünkü ısı pompası içindeki eşanjörler 

suyun kalitesindeki düzensizliklere 

karşı son derece hassastır. 

Paslanmaz çelik eşanjörlerde ara 

eşanjörler gibi tercih edilebilir. Ara 

devre ısı pompasını korur ve akışkanı 

dengeler. Bunun sebebi, yer altı 

suyundan antifrize ısı transferinin, 

suyun direkt buharlaştırıcıya gelerek 

ısısını aktarmasından daha düzenli 

oluşudur. (Şekil. 29). 

Kullanılacak pompanın enerji tüketimini 

göz önüne alırsak, ara devrenin 

kullanılması COP’de % 6 ile 9’luk bir 

düşüşe neden olmaktadır.Yani ısıtma 

kapasitesinde ara devre kullanılmayan 

bir sisteme göre %2 ile 4 ‘lük bir düşüş 

meydana gelecektir. Yer altı sularının 

kullanılması için yetkili makamlardan izin 

alınması gerekmektedir. Genellikle su 

kalitesi bazı sınırlar dahilinde olmalıdır. 

Bu sınırlar kullanılan eşanjörün 

paslanmaz çelik (1.4401) yada bakır 

oluşuna göre farklılıklar gösterir. 

Sınır değerlerine uyulması durumunda 

işletmede herhangi bir problem 

yaşanmamaktadır. 


B 

Şekil. 28: Ara Devre Şeması 

Dönüş 

Kuyusu 

A 

C 

Enerji Kaynağı 

Emiş Kuyusu 

Min. 5 m 

Yeraltı Suyu 

akış yönü 

Şekil. 29: Yer altı sularından enerji çekilmesi 

D 

A 

B 

C 

D 

E 

Ara Devre 

Eşanjörü 



Emiş Kuyusu - emme pompası ile 

Dönüş Kuyusu 

Ara Devre Eşanjörü 

Ara Devre Isıstma devresi Pompası 

Su/Su Isı Pompası 

Vitocal 300 veya Vitocal 350 

E 




Vitocal 300 / 350

3.2.3 Enerji Kaynağı - Hava 

Dış Hava 

Dış hava en ucuz enerji kaynağıdır. 

Hava bir kanal yardımıyla evaporatöre 

gelir, ısısı alındıktan sonra dışarı atılır. 

(Fig. 30). 

Modern hava/su ısı pompaları 

- 20°C’deki dış hava sıcaklıklarında bile 

ısıtma yapabilmektedirler. Ancak tüm 

ısıtmayı kendi sağlayamaz. Çok soğuk 

günlerde ısı pompası tarafından ön 

ısıtma yapılmış olan ısıtma suyu 

elektrikli ısıtcı yardımıyla istenen 

sıcaklığa getirilebilir. 

Hava/su ısı pompası büyük 

hacimlerde hava sirküle etmektedir. 

(3000 – 4000 m 3 /h). Ayrıca açık 

alanlardaki ses seviyesine dikkat 

edilmelidir. 

Egzoz Havası 

Atık ısı gelecekte ısı pompası 

sistemlerinde en çok tercih edilen enerji 

kaynağı olacaktır. (enerji tasarruflu 

evler) 

Isı pompaları havalandırma sistemleri 

ile birleştirilebilir. Bu ekipmanda 

bulunan egzoz havası/su ısı pompası 

evin havalandırılmasından açığa 

çıkan atık ısıyı buharlaştırıcıda 

kullanır. Bu ısı kullanım suyu ısıtması 

ve emilen havanın ısıtılması için kullanılır 

(Şekil 31) 


Hava 

Emiş 

Kanalı 

Şekil. 30: Çevre havasından Enerji Çekilmesi (Dış Hava) 

İsveç’te her yıl yaklaşık 8000 adet 

egzoz havasından yararlanan ısı 

pompaları monte edilmektedir. 

Egzoz havası ısı pompalarında, 

ilave ısıtma enerjisi elektrikli 

ısıtıcılar ile sağlanmaktadır. 

Düşük Sıcaklıklı Isıtma Sistemi 

Egzoz Kanalı 


Vitocal 300 / 350 

Şekil. 31: Hava/Su Isı Pompası (11 – 18,5 kW) 

21

3.3 Isı Pompası ile Soğutma 

Bazı ısı pompaları ısıtmanın yanı sıra 

soğutma da yapabilirler. Isı pompasıyla 

soğutma yapmak için iki yöntem 

kullanılmaktadır: 

– İki Yönlü İşletim: 

Isı pompası fonksiyonu tamamen ters 

çevrilip, buzdolabı gibi çalışması 

sağlanır. 

– Direkt Soğutma: 

Antifriz yada yer altı suyu ortamdan 

ısıyı çekip dışarı atarlar. Bu 

fonksiyonla (Natural Cooling olarak 

adlandırılır) ısı pompası, kontrol 

panelleri ve sirkülasyon pompaları 

haricinde kapatılır. 

3.3.1 İki Yönlü İşletim (Isıtma ve 

Soğutma) 

Almanya’da ısı pompaları evsel ısıtmada 

ve kullanma suyu 

ısıtmasında kullanılmaktadır. 

Uygulanabildiği yerlerde bina soğutması 

için ayrı bir soğutma 

ekipmanı kullanılır. Hem ısıtma hem de 

soğutmanın aynı cihazla sağlanması 

Almanya’da henüz pek kullanılmamaktadır. 

Ancak ABD’de daha sık 

kullanılmaktadır. 

Daha önce açıklandığı gibi 

buzdolapları ve kompresörlü ısı 

pompaları aynı mantıkla 

çalışmaktadır. İki cihazın da 

temel elemanları (buharlaştırıcı, 

kompresör, yoğuşturucu ve 

genleşme valfi) aynıdır. Sadece 

amaçları birbirinden tamamen 

farklıdır. Biri soğutmak diğeri 

ısıtmak için çalışır. 

22 


Genleşme 

Valfi 

Yoğuşturucu 


Şekil. 32: iki Yönlü bir ısı pompasının ısıtma 

modundaki fonksiyon diyagramı 

Bir ısı pompasını soğutma için 

kullanma, kompresör akış yönünün 

ve genleşme valfinin tersine 

çalıştırılması ile mümkündür. Bu 

işlem akışkanın ve dolayısı ile ısının 

ters yönde hareket etmesini 

sağlayacaktır. Teknik açıdan 

bakıldığında 4 yollu vana ve ikinci bir 

genleşme valfinin soğutma çevrimine 

dahil edilmesi ile çözüme ulaşılabilir. 

Dört yollu vana tüm sistemin akış 

yönünü tersine çevirir. Dört yollu 

vananın monte edilmesi ile sistemin 

ısıtma yada soğutma modunda 

olduğuna bakılmaksızın kompresör 

akış yönünü muhafaza eder. 

Isıtma modunda, kompresör gaz 

fazındaki soğutucuyu ısıtma 

sistemindeki eşanjöre gönderir. 

Kullanma suyu veya mekan ısıtması 

için soğutucu yoğuşur, enerjisini ısıtma 

sistemine verir (Şekil. 32). 




(Çevre) 

Kompresör

Soğutma işletimi için akım yönü dört 

yollu vana yardımı ile tersine 

döndürülür. Orijinal yoğuşturucu şimdi 

buharlaştırıcı olmuştur ve ortamdan 

aldığı ısıyı soğutucuya aktarır.Gaz 

fazına geçen soğutucu akışkan 

kompresöre dört yollu vana yardımı ile 

getirilir ve ısısını dışarı atacak olan 

yoğuşturucuya ulaşır. 

(Şekil. 33). 

Bu çalışma prensibine sahip kompakt 

sistem çözümleri düşük enerji 

evlerinde tercih edilmektedir. Vitotres 

343 enerji tasarrufu yapan evlerde 

kullanılmaktadır. (Şekil. 34) Örneğin bir 

hava/su ısı pompasının mekanik bir 

evsel havalandırma sistemi ile 

birleştirilmesi gibi... Isıtma Modunda 

(ortalama çekilen güç: 1.5 kW) ısı 

pompası ısı geri kazanım ünitelerinin 

kullanamayacağı evin atık ısısını 

buharlaştırıcıda kullanır. Isı pompası 

bu enerjiyi ısıtma sisteminde veya 

kullanma suyu ısıtmasında kullanır. 

Sıcak yaz günlerinde ısı geri kazanımı 

için kullanılan Vitotres 343’ün içindeki 

evsel havalandırma sistemi eşanjörü 

bypass edilir. Gece iç ortamdan daha 

serin olan dış hava direkt olarak 

mahale verilir. Kullanıcılar içeride 

daha serin bir hava talep ederlerse, 

egzoz hava/su ısı pompası otomatik 

olarak ters işletime geçer. 

Buharlaştırıcı taze havanının ısısını 

alır, serin hava mahali soğutmak için 

verilir. Bu modda maks. 1 kW’lık bir 

soğutma kapasitesi elde edilebilir. 


Genleşme 

Valfi 


Yoğuşturucu 


(Isıtma sisteminden veya yaşam alanından) 


(Çevreye) 

Şekil. 33: iki Yönlü bir ısı pompasının ısıtma modundaki fonksiyon diyagramı 

Ters işletime sahip ısı pompalarının 

ısıtma kapasiteleri her zaman soğutma 

kapasitelerinden daha yüksektir. Isıtma 

modunda kompresörü tahrik etmek için 

kullanılan elektrik enerjisi ısıtmaya 

dahil olur. Bu ısı, kompresörün 

soğutma modunda da çalışması 

gerektiği için yine açığa çıkar. 

Bu kaçınılmaz ısı, soğutma 

kapasitesini negatif yönde etkiler. İki 

yönlü işletime sahip ısı pompaları için 

soğutma modu için ulaşılabilecek COP 

değerleri ısıtma modundakinden biraz 

daha düşüktür. 

Kompresör 

Şekil. 34: Vitotres 343 – boyler ve mekanik 

havalandırma sistemi entegre edilmiş 

enerji tasarruflu evler için kompakt tasarım 

23

3.3.2 Doğal Soğutma - ”Natural 

cooling” 

Genellikle yaz mevsiminde iç 

mahallerin sıcaklığı toprak yada yer 

altı sularının sıcaklıklarından daha 

yüksektir. Bu şartlar altında, kışın 

enerji kaynağı olarak kullanılan 

toprak ve yer altı suları direkt olarak 

binanın soğutulması için 

kullanılabilir.Bu amaçla bazı ısı 

pompalarının kontrol panellerine 

“natural cooling” – doğal soğutma 

fonksiyonu eklenmiştir. Bu fonksiyon 

yaz aylarındaki yüksek hava 

sıcaklıkları sebebi ile hava/su ısı 

pompaları için uygun değildir. 

Natural Cooling fonksiyonu birkaç ilave 

ekipmanla (eşanjör, üç yollu vana, 

sirkülasyon pompası) sağlanabilir. Bu 

yöntem Vitocal Isı Pompaları için 

kullanılabilir. Genellikle bu yöntem klima 

yada chiller sistemleri ile 

karşılaştırılabilecek düzeyde değildir. 

Soğutma kapasitesi, ısı kaynağının 

sıcaklığına, miktarına ve çalışma 

zamanına bağlıdır. Örneğin, tecrübelere 

göre, toprak yaz mevsimi sonlarına 

doğru daha fazla enerji depolamaktadır; 

ki bu da soğutma kapasitesinin 

düşmesine neden olmaktadır. 

Natural Cooling fonksiyonu için kontrol 

paneli primer pompa (B) (ısı pompası 

kompresörü durur) ile başlar, 3 yollu 

vanaları (C ve G) eşanjöre (D) doğru 

açar ve sekonder devre için (E) 

sirkülasyon pompasını çalıştırır. 

(Şekil. 35). Bu da yerden ısıtma 

sistemindeki sıcak suyun enerjisinin 

(F) eşanjör yardımıyla (D) primer 

devredeki antifrize aktarılmasını sağlar. 

Tüm odalardaki ısı çekilmiş olur. 

24 


A 

D 

C 

B 

E 

H 

F 

G 

K 

A 

B 

C 

D 

E 

F 

G 

H 

Ör: Sondaj 

Primer pompa 

Üç yollu ayırıcı valf 

ısıtma/soğutma (primer devre) 

Eşanjör - Soğutma 

Sirkülasyon Pompası - Soğutma 

Yerden Isıtma sistemi 

Üç yollu ayırıcı valf 

ısıtma/soğutma 

(sekonder devre) 

Sekonder Pompa 

Şekil. 35: Yerden Isıtma Sistemi ile doğal soğutma için sistem şeması 

(Animasyonlu gösterim için www.viessmann.de/waermepumpen) 

Direkt soğutma için bağlanabilecek 

sistemler aşağıdadır: 

– Fan konvektörleri 

– Tavandan Soğutma 

– Yerden ısıtma sistemleri 

– Bina komponent aktivasyonu 

(beton çekirdek ısıtması). 

K 

Isı Pompası Vitocal 300 veya 

Vitocal 350 

Natural cooling aslında soğutmanın en 

tasarruflu olan yöntemlerindendir. 

Çünkü ihtiyaç duyulan tek enerji 

topraktan veya yer altı suyundan 

alınan ısıyı sirküle edecek pompaları 

çalıştırmak içindir. 

Soğutma işletimi sırasında ısı 

pompası sadece kullanma suyu 

ısıtması için çalışır. Isı pompası 

kontrol ünitesi temel sirkülasyon 

pompalarını ve valfleri düzenler, tüm 

sıcaklıkları çiğ noktasında tutar. 

Bu yöntemle soğutmada COP 15 ile 

20 mertebelerine çıkar.

3.3.3 Yaşam alanlarını soğutma 

Suyla yada havayla? 

Bilinen klima sistemlerinde, yaşam 

mahaline soğuk hava, ortamdaki ısınan 

havayı da çeken kanallar ile iletilir. 

Enerji tasarruflu evler için tasarlanan 

paket cihazlar aynı şekilde 

çalışmaktadır. İki tip cihazda da temel 

ısı transferi hava akımı hareketi ile 

sağlanmaktadır. 

”Natural cooling” fonksiyonlu iki yönlü 

ısı pompaları genellikle sıcak sulu 

ısıtma sistemlerine bağlıdır. Soğuk 

günlerde bu ısıtma sistemleri ısıyı 

ısıtma suyundan alarak odaları ısıtmak 

için ısı transfer yüzeylerini kullanarak 

transfer eder. (örneğin yerden ısıtma 

sistemleri). Radyatörler soğutma için 

uygun değildir. Yaz aylarında radyatör 

ile oda sıcaklıkları arasındaki küçük 

fark ve radyatörlerin yüzey alanlarının 

küçük olması ısı transferinin düşük 

olmasına neden olur. Zemine yakın 

yerlerdeki ısı transfer yüzeyleri de 

soğutma için uygun değildir. Ayrıca 

radyatörler tasarımları sebebi ile 

korozyona eğilimlidir. 

Yerden ısıtma sistemleri daha büyük 

bir alana yayılmış olduklarından 

dolayı daha elverişlidir. Soğuk 

hava yerin altındadır ve yükselemez. 

Bu sebepten yerden ısıtma 

sistemlerinde ısı transferi neredeyse 

sadece ışınımla yapılmaktadır. Diğer 

taraftan tüm zemin soğutma yüzeyi 

olarak kullanılmaktadır. Yerden ısıtma 

sisteminin soğutma etkisi evsel 

havalandırma sisteminin ilave edilmesi 

ile arttırılabilir. 


Şekil. 36: Tavandan Soğutma (Şekil.: EMCO) 

Isı tavandan daha verimli bir şekilde 

dağıtılabilir. Sıcak hava tavanda 

toplanır ve yüzeyde soğur. Bu soğuk 

hava yere doğru iner ve yerdeki 

sıcak hava ile yer değiştirir. Bu 

sirkülasyon yerden ısıtma sistemleri 

ile karşılaştırıldığında daha büyük 

hacimlerde havanın yer 

değiştirmesini sağlar. 

Ancak tavandan soğutma (Şekil. 36) 

genel olarak ısıtma sistemlerinin yerini 

alamaz. Bu sebepten pek çok 

durumda yerden ısıtma sistemi veya 

radyatörlerle birlikte monte edilir ve 

hidrolik bir sistemle ayırılır. 

Fan konvektörleri (Şekil. 37) kontrol 

edilebilir bir hava akışı yaratan fanlara 

sahip olduklarından genelde verimli 

çözümlerdir. Bu da daha büyük 

debilerdeki havanın daha kısa sürede 

yayılmasını sağlar. Fan hızlarının 

ayarlanabilmesi de bu sistemlerde 

mümkündür. Ayrıca korozyon 

problemi olmadığından drenaj sorun 

değildir. 

Soğutma işletiminin yapılacağı 

durumlarda ısı pompasının çiğ noktasını 

bilinmesi çok önemlidir. Örneğin, yerden 

ısıtma sistemine ait yüzey sıcaklıklarının 

20°C’nin altına düşmemesi 

gerekmektedir. 

Çiğ noktası göstergesi sıcaklığın bu 

noktanın altına düşmesini engellemek 

için sıcaklığı ayarlar, nem riskini 

azaltır. 

Şekil. 37: Fan konvektörleri 

(Şekil.: EMCO) 

25

3.4 Isı Pompası İşletim Türleri 

Isı pompaları işletim 

türlerine göre üçe ayrılır: 

monovalent, monoenerji ve 

bivalent işletme. 

3.4.1 Monovalent (Tekli) İşletme 

Monovalent işletmede, ısı pompası 

binanın ısıtma yükünü tek başına 

karşılayan ısı üreticisi olarak kullanılır. 

Bu işletmede yüksek performans 

katsayılarına erişilir. Burada, bağlanmış 

ısı dağıtım sisteminin ısı pompasının 

gidiş suyu sıcaklığının altında bir değere 

projelendirilmiş olması şarttır. 

(Şekil. 38). 

Monovalent sistemler için tipik uygulamalar 

müstakil evler, apartmanlar ve ofis bina- 

larında iki şekildedir (ör: 

yerden ısıtma sistemi ve 

radyatör). Minimum ısı 

pompası debisi sirkülasyon 

pompası (4) tarafından 

korunmalıdır. Isıtma devresi 

pompaları (7) ve (8) kullanımı 

mümkündür. Isıtma suyu depo 

boylerinin (3) üst boyler 

sıcaklık sensöründe (2) 

ölçülen sıcaklık değeri kontrol 

panelinde ayarlanmış olan 

istenen sıcaklık değerinden 

daha düşük ise, ısı pompası 

(1), primer pompa ve 

sirkülasyon pompası (4) 

çalışır. Isı pompası (1) ısıtma 

devresini ısı ile beslemektedir. 

Isı pompasına (1) entegre 

edilmiş olan dış hava 

kompanzasyonlu kontrol paneli 

sayesinde ısıtma suyu gidiş 

sıcaklığı ve böylece ısıtma 

devresi kontrol edilir. 

Sirkülasyon pompası (4) ısıtma suyunu 

3 yollu ventil (5) üzerinden boylere (6) 

veya ısıtma suyu deposuna basar (3). 

26 


6 

1 

Şekil. 38: Monovalent İşletim için Sistem Şeması 

Isıtma devreleri için gerekli su miktarı 

ısıtma devresi pompaları (7) ve (8) 

tarafından basılır. 

Isıtma devresinin debisi radyatörlerdeki 

veya yerden ısıtma devresindeki 

termostatik vanaları açıp kapatarak 

ve/veya ısıtma devresi kontrol paneli ile 

değiştirilebilir. Isıtma devresi pompaları 

(7) ve (8) projelendirilirken, debi, ısı 

pompasının debisinden (sirkülasyon 

pompası (4)) farklı olabilir. Bu debiler 

arasındaki farkı dengeleyebilmek için 

ısıtma devresine paralel olarak bir 

ısıtma suyu deposu (3) öngörülmüştür. 

Isıtma devresinin çekmediği ısı ısıtma 

suyu deposunda (3) depolanır. Böylece 

ısı pompasının (1) uzun çalışma 

sürelerinde daha dengeli çalışması 

sağlanabilir. Isıtma suyu depo 

boylerinin alt boyler sıcaklık 

sensöründeki (9) sıcaklık değeri kontrol 

panelinde ayarlanmış sıcaklığa 

ulaştığında, ısı pompası kapanır. 

5 

4 

M 

7 

2 

9 

Bu durumda ısıtma devresi ısıtma suyu 

deposu (3) tarafından beslenir. Isıtma 

suyu deposunun (3) üst boyler sıcaklık 

sensöründeki sıcaklık istenen sıcaklığın 

altına düştüğünde ısı pompası (1) tekrar 

çalışmaya başlar. 

Isı pompası (1) ile kullanma suyu 

ısıtması, ısıtma devresine göre 

önceliklidir ve bir uzaktan kumanda 

üzerinden gece saatlerindeki düşük 

tarife zamanlarında çalışır. Talep 3 yollu 

ventile (5) boyler sıcaklık sensöründen 

gelir. Kontrol paneli, gidiş suyu 

sıcaklığını kullanma suyu ısıtması için 

gerekli değere yükseltir. 

Ek kullanma suyu ısıtması elektrikli 

ısıtıcı seti tarafından gerçekleştirilir. 

Boyler sıcaklık sensöründeki mevcut 

değer kontrol panelinde ayarlanmış olan 

istenen değeri geçtiğinde, kontrol paneli 

ısıtma suyunu 3 yollu ventil (5) 

üzerinden ısıtma devresine gönderir. 

3 

8

3.4.2 Monoenerji İşletim Türü 

İki ısı üreticisinin aynı enerji tipi 

(elektrik akımı) ile çalıştırıldığı 

bivalent (ikili) işletme türüdür. 

Burada tesisat gidişine bir 

ısıtma suyu eşanjörü veya 

boylerde ve/veya ısıtma suyu 

depo boylerinde bir elektrikli ısıtıcı seti 

kullanılabilir. Enerji verimliliği ve yatırım 

maliyeti için iyi bir kombinasyondur. 

Monoenerji işletim türü, yerden 

ısıtma sisteminin kullanıldığı, 

çoğunlukla müstakil yada iki 

ailenin yaşadığı benzer kullanım 

karakteristiklerinin olduğu evlerde 

tercih edilmektedir. (Şekil. 39). 

Isı pompasının minimum debisi sekonder 

pompa ve by pass ventili ile sağlanmaktadır 

Isı pompasının (1) dönüş 

suyu sıcaklık sensöründe 

ölçülen mevcut sıcaklık değeri 

kontrol panelinde ayarlanmış 

sıcaklık değerinden daha 

düşük ise, ısı pompası (1) ve 

sirkülasyon pompası (2) 

çalışmaya başlar. 

Isı pompası (1) ısıtma devresini 

ısı ile beslemektedir. Isı 

pompasına (1) entegre edilmiş 

olan dış hava kompanzasyonlu 

kontrol paneli sayesinde ısıtma 

suyu gidiş sıcaklığı ve ısıtma 

devresi kontrol edilir. 

Sirkülasyon pompası (2), 3 yollu 

ventil (3) ile ısıtma devresine 

yada boylere (4) gerekli su 

miktarını basar. 

Elektrikli ısıtıcı (5) ile gidiş suyu 

sıcaklığı yükseltilebilir. Elektrikli ısıtıcı 

düşük hava sıcaklıklarında pik ısıtma 

yüklerini karşılamak içindir (< -10°C). 

Isıtma devresinin debisi, 

radyatörlerdeki termostatik vanaları 

veya yerden ısıtma sistemi 

kollektöründeki vanaları açıp 

kapatarak kontrol edilir. 

4 

VL 

RL 

Şekil. 39: Monoenerji İşletim Sistem Şeması 

Divicon ısı çevrimi kollektöründe (6) bir 

by-pass kontrol ventili öngörülerek, ısı 

pompası devresinde gerekli sabit debi 

oluşması sağlanmalıdır. 

Mevcut dönüş suyu sıcaklığı kontrol 

panelinde ayarlanmış olan istenen 

sıcaklık değerinin üzerine çıktığında ısı 

pompası ve primer pompa kapanır. 

Boylere bağlı dönüş ısı pompası(1) için 

gerekli debiyi ayarlamaktadır. Böylece 

ısı pompasının (1) minimum çalışma 

zamanı sağlanmış olur. 

1 

5 

6 

VL 

3 

2 

VL 

RL 

RL 

Kullanma suyu ısıtması monovalent 

işletim ile çalışır. 

7 

27

3.4.3 Bivalent İşletim 

Bivalent işletim bir ısı pompasının, 

farklı bir enerji kaynağı kullanan 

(katı, sıvı veya fuel oil) başka bir 

ısıtma sistemi ile birlikte kullanılan 

işletim türüdür. (Şekil. 40). İki sistem 

paralel olarak veya alternatifli 

çalıştırılabilir. Alternatifli işletimde, 

belli bir değerin üzerindeki dış hava 

sıcaklıklarında ısı pompası tüm 

ısıtmayı karşılar. Daha düşük 

sıcaklıklarda ısı pompası kapasitesi 

yetmeyecektir. Bu durumda sistem 

ikinci ısı kaynağına yönelecek ve 

sistemin ihtiyaç duyduğu ısının 

tamamı bu kaynaktan sağlanacak, 

ısı pompası devre dışı bırakılacaktır. 

3.4.4 Isıtma Suyu Depo Boyleri 

Isıtma suyu depo boyleri kullanımı 

optimum çalışma sürelerine, 

dolayısıyla daha yüksek yıllık çalışma 

sayılarına ulaşılmasını sağlar. 

Isıtma suyu depo boylerleri 

debiyi ısı pompası ve ısıtma devresine 

dağıtır. Isı pompasının dengeli 

çalışmasını sağlar. Örneğin 

termostatik valfler ısıtma devresinin 

debisini düşürse bile, ısı pompasının 

debisi sabit kalır. 

Ayrıca güneş enerjisi sistemleri hem 

ısıtmada hem de kullanma suyu 

ısıtmasında çok tercih edilmektedir. 

Güneşten kazanılan enerjinin sisteme 

transfer edilmesi faydalı olur. 

28 

Isı Pompası teknolojisi 

KW 

WW 

VL 

VL 

VL 

RL 

Boyler Isı Pompası 

Vitocal 

Şekil. 40: Katı yakıt kazanı Vitolig 100 ile alternatifli Bivalent İşletim 

Isıtma suyu depo boyleri ilavesi için 

aşağıdaki sebepler de sayılabilir: 

– Elektriğin kesintiye uğradığı zamanlarda 

ısıtmanın karşılanması, 

– ısı pompasına sabit debinin 

sağlanması, 

– Isıtma sistemi modernizasyonunda 

sirkülasyon pompasının 

değiştirilmesine gerek olmaması, 

– Isıtma devresi sisteminde akış sesinin 

duyulmaması . 

Isıtma suyu depo boylerinin hacmi 

elektriğin kesintiye uğradığı zamanlar 

için hazırlıklı olmalıdır. 

VL 

VL 

RL 

RL 

VL 

VL = Gidiş 

RL = Dönüş 

KW = Soğuk Su 

WW = Boyler 

Isıtma suyu depo boyleri Katı Yakıt Kazanı 

Vitolig 

Isıtma suyu deposu boyutlandırması 

kabaca aşağıdaki gibi yapılabilir: 

V HP = Q G · (60 ile 80 litre) 

V HP = depo hacmi [litre] 

Q G = binanın ısı ihtiyacı [kW] 

Güç kesintisi olmadığında depo 

hacmi 

V HP = Q G · (20 ile 25 litre) 

Isı pompasının çalışma zamanını 

uzatmak için yeterlidir.

3.5 Kullanma Suyu Isıtması 

Prensip olarak kullanma suyu 

ısıtması için mahal ısıtmasına göre 

daha farklı şartlar gerekmektedir. 

Kullanma suyu ısıtmasında yıl 

boyunca gerekli ısı miktarı ve sıcaklık 

seviyesi değişmez. 

Tercihen kullanma suyu ısıtması 

akşam yapılır. Böylece gündüz ısı 

pompasının kapasitesi ısıtma için 

kullanılır. 

Isı pompası sistemleri genellikle 

45 ile 50°C arası kullanma suyu 

sıcaklıkları sağlayabilir. Boyler 

boyutlandırılırken bu sıcaklıklar göz 

önüne alınmalıdır. 

Boyutlandırma yaparken(DVGW) 

tarafından basılmış "Kullanma suyu 

ısıtma ve borulama sistemleri" 

çalışma föyü kullanılmalıdır. 

Vitocell 100 

Vitocell 100 (Şekil. 41, sol resim) , 

ekonomik kullanma suyu ısıtması için 

önerilen bir boylerdir. 

Geniş eşanjör yüzeyi sayesinde yüksek 

verimlilikte ısı transferi sağlamaktadır. 

(Güneş enerjisi desteği için ilave 

tıya, ayrıca 2 tane ilave elektrikli ısıtıcı 

bağlantısına sahip) 

Serpantinli Ceraprotect emayeli boyler 

korozyona karşı korumalıdır. 


Şekil. 41: Vitocell-B 100 ve Vitocell-B 300 Boyler 

Vitocell 300 

Vitocell 300 (Şekil. 41, sağ resmi) 

boyler, korozyondan korunmak için 

paslanmaz çelikten yapılmış olup 

tüm hijyen gereklerini 

karşılamaktadır. Paslanmaz çelik, 

uzun yıllar korozyona dayanımı ve 

homojen yüzeyi sebebi ile mutfaklarda, 

hastanelerde,labaratuarlarda 

ve gıda endüstrisine kullanılır. 

Yüksek performans için geniş ısı 

geçiş yüzeyi 

Vitocell-B tip boylerler çift 

serpantinlidir, ısı pompası 

uygulamalarında ısı transferinin 

sürekliliği için serpantinler çift 

bağlanmıştır. Depolanan suyun eşit 

miktarda ısıtılması için ısıtıcı serpantin 

boylerin tabanına kadar konmuştur. 

Kolay devreye alma ve arızasız çalışma 

sağlayabilmek için ısıtıcı serpantinler 

üstten havalandırma, alttan drenaj 

boşaltma yapabilecek şekilde tasarlanmıştır. 

FCKW içermeyen poliüretan köpük 

izolasyon malzemesi, boyleri ısı kayıplarına 

karşı korur. 

29

4.1 Modernizasyon için Isı 


Almanya’da 3 milyon civarında ısıtma 

sistemi yenileme projesinin olacağı 

tahmin edilmektedir. Ancak mevcut 

binalardaki ısıtma sistemlerinde yüksek 

gidiş suyu sıcaklığı talebinden dolayı 

ısı pompası uygulamaları bu pazardan 

fazla pay alamamaktadır. 

Sıradan soğutucu akışkan kullanan 

(R 407 C, R 404 A, vs) bir kademeli 

ısı pompalarının gidiş suyu sıcaklığı 

55°C’dir. Ancak bu düşük sıcaklık 

radyatör sistemleri için uygun 

değildir. 

Daha fazla sıkıştırma yapmak 

soğutucu akışkanın limitlerini 

zorlar. (sıcaklık ve basınç) Buna 

bağlı olarak performans katsayıları 

düşer. Yenileme projelerinin kompre- 

sörlü ısı pompası uygulamalarında 

ekonomik olması için 2 kademeli 

çevrim uygulanmaktadır. 

Bu yöntemle bilinen soğutucu 

akışkanlar ile 55°C’den fazla gidiş 

suyu sıcaklıklarına ve yüksek 

performans katsayılarına ulaşılabilir. 

Bilinen soğutucu akışkanlarla daha 

yüksek gidiş suyu sıcaklıklarına 

ulaşabilmenin diğer bir yolu da kaskad 

kontrol sistemleri kullanmaktır. İki ısı 

pompası devresi, bir eşanjörle seri 

bağlanarak kontrol edilir. (Şekil. 42). 

Bu merkezi eşanjör (1) ilk kademenin 

kondenseri görevini görürken ikinci 

kademenin evaporatörü olarak çalışır. 

30 

4 Isı Pompası Uygulamaları 

Genleşme 

Valfi 

Genleşme 

Valfi 

Yoğuşturucu 

Kaskad soğutucu 


1 

1 




(Çevre) 

Şekil. 42: İki kademeli kompresörün kaskad kontrolü sistem şeması 

İlk kademede çekilen ısı, ikinci 

kademeye ve oradan da ısıtma 

sistemine transfer edilir. 

Genelde iki farklı soğutucu akışkan 

kullanılır. Örneğin daha düşük 

kademede R404A ve yüksek 

kademede R134A kullanılır. Bu tür bir 

yöntemde kademeler sabit işletimlerde 

olmalıdır. Yani ilk kademe her zaman 

ısıyı çeken, ikinci kademe de her 

zaman ısıyı ısıtma sistemine aktaran 

görevini yapmalıdır. 

Kompresör 

Kompresör 

4.1.1 EVI çevrimi 

Kademe 2 

Kademe 1 

R 407 C soğutucu ile yüksek gidiş suyu 

sıcaklıklarına ulaşmayı sağlayacak başka 

bir teknik çözüm ise buhar enjeksiyonlu 

tek kademeli soğutucu çevrimidir. (Şekil. 

43). 

EVI (enhanced vapour injection) 

çevrimi diye de tanımlanan bu işlem ile 

küçük miktardaki soğutucu akışkan bir 

selenoid valf ile ayırılır. Sıvı fazdaki ve 

yüksek basınç altındaki bu soğutucunun 

basıncı genleşme valfinde enjeksiyon 

basıncına düşürülür ve ilave bir eşanjörle 

buharlaştırılır. Buharlaşan soğutucu ilave 

eşanjörden sıkıştırma işlemi için 

kompresöre transfer edilir. 

(Şekil. 43).

EVI çevrimli ısı pompaları bilinen 

ısı pompası gibi çalışır. Sadece 65°C 

gibi bir gidiş sıcaklığına ihtiyaç 

duyulduğunda buhar enjeksiyonu 

devreye girer. Bu işlem kapasiteyi ve 

performans katsayısını yükseltir. 

Kompresör tahriki için ihtiyaç duyulan 

elektrik enerjisi teorik olarak EVI 

çevrimli bir işletim için daha düşük 

olacaktır. 

Şekil .44, R407C akışkanın kullanıldığı 

EVI çevrimini “ lg p-h ” 

grafiğinde göstermektedir. 

(Karşılaştırma için sıradan bir ısı 

pompası çevrimi kesikli çizgilerle 

gösterilmiştir.) Soğutucu enjekte edilen 

buharla soğutulmaktadır. Soğutulan 

ortam sebebi ile oluşan basınç düşümü, 

enjekte edilen soğutucu akışkan ile 

tamamen karşılanır. Bu (4) ‘ten (5)’e 

kadar olan noktaların yatay oluşunu 

açıklamaktadır. 

Soğutma, kompresörde müsaade 

edilen sıcaklığın üzerine çıkmadan, 

daha büyük çapta bir sıkıştırma 

yapılmasını ve buhar bölgesine girişte 

daha yüksek sıcaklıklara ulaşılmasını 

sağlar. Aynı zamanda enjeksiyon 

akışkanı debiyi dolayısıyla ısıtma 

sistemine giden ısıyı arttırır. 

Bu işlem hava/su ısı pompalarında 

verimlidir. (örneðin Vitocal 350 tip 

AW/AWC -15°C gibi bir dış ortam 

sıcaklığında 80 K seviyesinde bir sıcaklık 

artışı ve 65°C lik bir gidiş suyu sıcaklığına 

ulaşılabilir. 

Isı Pompası Uygulamaları 

Basınç p abs. [bar] 

Kompresör 

50 

40 

30 

20 

10 

5 

4 

3 

2 

1 

–20°C 

–30°C 

–40°C 

Buhar 

Enjeksiyonu 

(EVI) 

Yoğuşturucu 

3 

kapilar 

borular 




2 

Magnet 

ventili 


(Çevre) 

Şekil 43 : EVI - çevrimli kompresörlü ısı pompasının fonksiyon şeması 

1 

Liquid 

Genleşme 

50 100 150 200 250 300 350 400 450 

Enthalpi h [kJ/kg] 

7 

40°C 

50°C 

60°C 

1 

5 

1 

0°C 

–10°C 

10°C 

30°C 

20°C 

70°C 

Yoğuşma 

Buharlaşma 

Buhar Kızgın 

Buhar 

2 

2 

3 

3 

5 


80°C 

4 

4 

100°C 

kompresör tahrik 

enerjisi 

IP tek kademeli EVI çevrimsiz, tip AW: A –15°C / W 65°C 

IP tek kademeli EVI çevrimli, tip AWH: A –15°C / W 65°C 

1 – 2 Buharlaşma 

2 – 3 Aşırı Isıtma 


4 – 5 EVI ile soğutma 


6 – 9 Yoğuşma 

9 – 1 Genleşme 

Şekil. 44: EVI çevrimli ısı pompası sistemi 

(Animasyon www.viessmann.de/waermepumpen 

450 

7 – 8 Enjeksiyon miktarı için 

genleşme ve ayırma 

8 – 5 Enjeksiyon Miktarı 

genleşme 

6 

120°C 

140°C 

1 

4 

İlave 

Eşanjör 

Genleşme 

Valfi 

EVI çevrimi yoksa: 

sıkıştırma daha yüksek 

sıcaklıklarda 

yapılır 

EVI

4.1.2 Vitocal 350 – genişletilmiş 

uygulamalar 

Bilinen ısı pompalarıyla 

karşılaştırıldığında daha yüksek gidiş 

suyu talep edilen sistemlerde Vitocal 350 

tip ısı pompaları kullanılarak gidiş suyu 

sıcaklığı 65°C’ye çıkarılır. Böylece 

yüksek gidiş suyu sıcaklığı talep edilen 

yenilenen projelerde ve radyatörlü ısıtma 

sistemlerinde ısı pompası kullanma 

şansı doğar. 

Bu da 90°C gibi çok yüksek gidiş suyu 

sıcaklığı ihtiyacını ortadan kaldıracaktır. 

Sonuç olarak konfordan ödün vermeden 

gidiş suyu sıcaklığı 65°C’ye 

düşürülebilecektir (Şekil. 45). 

EVI çevrimine sahip ısı pompaları, 

90/70°C olarak tasarlanmış ısıtma 

sistemlerinin ihtiyacı olan yıllık ısı 

kapasitesini karşılayabilecektir. 

Buhar enjeksiyonlu ısı pompası, örn: 

Vitocal 350, gidiş suyu sıcaklığını 

65°C ve kullanma suyu sıcaklığını 

58°C’ye yükseltebilmektedir. 

Böylece R 407 C soğutucu akışkanı ile 

65/55°C sıcaklıklarındaki ısıtma 

sistemlerine uygulama yapılabilir ve 3'ün 

altına inmeyecek bir yıllık çalışma 

sayısına ulaşılabilir. 

Vitocal 350 ile kullanma suyu ısıtması 

rahatlıkla yapılabilmektedir. 

32 


Akış Sıcaklığı [C] 

90 

80 

70 

65 

60 

55 

50 

40 

30 

20 

10 

E 

D 

C 

B 

A 

–14 –10 –2 0 +2 +10 +14 

Dış Ortam Sıcaklığı t A [°C] 

A maks. ısıtma suyu sıcaklığı = 35°C 

maks. ısıtma suyu sıcaklığı = 55°C 

C maks. ısıtma suyu sıcaklığı = 65°C 

D maks. ısıtma suyu sıcaklığı = 75°C 

E maks. ısıtma suyu sıcaklığı = 90°C 

F EVI çevrimi olmayan ısı pompalarının gösterilen ısıtma 

sistemlerinde ulaşabilecekleri maks. sıcaklık 

G EVI çevrimine sahip ısı pompalarının ısıtma sistemlerinde 

ulaşabilecekleri maks. sıcaklık 

B 

Şekil. 45: Buhar Enjeksiyonlu ısı pompaları için uygulama alanları (EVI çevrimi) 

Vitocal 350 verimi tüm yıl boyunca tek 

başına bir işletimle hem ısıtma hem 

de kullanma suyu ısıtması için yeterlidir. 

(monovalent işletme) Ayrıca scroll kompresörü 

ile sesiz bir çalışma sağlanır. 

Vitocal 350 tip ısı pompalarında 

doğal soğutma yapma imkanı 

vardır. Böylece yıl boyunca hem 

binanın ısıtması, hem soğutması 

hem de kullanma suyu ısıtması 

çözülmüş olur. 

Yazın topraktaki veya yeraltı suyundaki 

düşük sıcaklık binanın soğutulmasını 

sağlamaktadır. 

Şekil. 46: Vitocal 350 gidiş sıcaklığı 65°C 

F 

G

4.2 Düşük Enerji Evlerinde Isı Pompaları 

4.2.1 Düşük Enerji Evleri 

Bina standartlarının yükselmesi ve 

yaşam alanlarının yakınına ısıtma 

sistemlerinin entegre edilmesi talebi bu 

kompakt ürünün tasarımı ile 

karşılanmıştır. 

Tipik monoenerji ve monovalent işletimli ısı 

pompası sistemleri, özellikle düşük 

enerji evleri için tasarlanmış kompakt 

ürünlerdir. Bu ürün, elektrikle işletilen kompresörlü 

ısı pompası, boyler ve diğer bütün 

komponentlerin bulunduğu bir buzdolabının 

kapladığı hacimde komple çözüm sunar. 

4.2.2 Vitocal 343 

Vitocal 343 kompakt ısıtma sistemi 

(Şekil. 48), bir antifriz/su ısı pompası, 

250 litre kapasiteli bir boyler, antifriz, 

ısıtma ve opsiyonel güneş enerjisi 

sistemi için sirkülasyon pompalarına 

ilave olarak tüm hidrolik bağlantı ve 

kontrol ünitelerini 600 x 670 mm’lik bir 

taban alanında muhafaza eder. 6,1-9,7 

kW'lık kapasitesi ile 60°C’lik gidiş suyu 

sıcaklığına ulaşabilir. 

Daha yüksek gidiş suyu sıcaklığı veya 

kullanma suyu için elektrikli ısıtıcı 

ilavesi ile su sıcaklığı 70°C’ye 

çıkarılabilir. 


Şekil. 47: Vitocal 343 – Düşük enerji evleri için kompakt ısıtma sistemi 

Şekil. 48: Vitocal 343 sistemi 

33

4.2.3 Enerji Tasarruflu Evler 

Isı pompası sistemleri enerji tasarruflu 

evlerin taleplerini de karşılayabilir. Bu 

tür evler hava geçirmez bir yapıya 

sahip olduğu için evsel havalandırma 

sistemine de ihtiyaç duymaktadır. 

Havalandırma sistemi ile birleştirilmiş 

egzoz hava/su ısı pompaları enerji 

tasarruflu evler için kullanışlıdır. 

Entegre ısı pompaları, havalandırma 

sırasında açığa çıkan havayı, hem 

taze havanın sıcaklığını arttırmada 

hem de kullanma suyu ısıtmasında 

kullanabilir. Bu sisteme ayrıca kullanma 

suyu ısıtması veya yerden ısıtmayı 

desteklemek için güneş enerjisi sistemi 

entegre edilebilir. (Şekil. 49). 

Herzhausen’deki enerji tasarruflu evde 

(Şekil. 50) uygulaması yapılan bu 

kompakt ısı pompası 2002 yılından beri 

çalışmaktadır. 180 m 2 ‘lik bir alan veya 

başka bir deyişle 450 m 3 ’ lük bir 

hacim ısıtılmaktadır . 

Cihaz toplamda 3 m 2 boyutunda 

bir taban alanı kaplamaktadır. 

(Şekil. 51) Kullanılan alan 

havalandırmaya ait kanalları da 

kapsamaktadır. 

Bu cihazın bir başka faydası da hem 

boylerin hem de ısı pompasının 

birarada olmasıdır. Bu tür kompakt 

tasarımlar fabrikadan montajlı olarak 

gelmekte, ayrıca montaj masrafına 

gerek olmamaktadır. 

Küçük boyutlar, kompakt tasarım ve 

sessiz çalışma ile yaşam alanlarının 

içinde monte edilmesinin hiç sakıncası 

yoktur. 

34 


üfleme 

Yatak odası 

Egzoz 

havası 

Güneş 

Enerjisi 

Kollektörü 

Banyo 

Hava 

üfleme 

Oturma odası Mutfak çocuk 

odası 

Şekil. 50: Enerji tasarruflu ev örneği 

(Herzhausen, Edersee) 

Atılan hava 

Taze 

Hava 

(filtre 

sınıfı F7) 

Vitotres 343 

Şekil . 49: Enerji tasarruflu evler için Vitotres 343 kompakt ürün sistem şeması 

Dış hava ısı 

pompası 

Şekil. 51: Enerji tasarruflu evde Vitotres 343 

(Herzhausen, Edersee)

4.2.4 Vitotres 343 

Vitotres 343 Viessmann’ın özel olarak 

enerji tasarruflu evler için tasarlanmış 

kompakt ısıtma sistemidir. (Şekil. 52) 

Bu tür evler için sistem çözümü 

olarak, Vitotres 343 bir egzoz hava/su 

ısı pompası ile kullanma suyu 

ısıtması ve havalandırma da kontrol 

edilmektedir. 

Bu ısı geri kazanımlı yeni cihazlar 

maks. % 93 oranında sisteme ait 

kanallarla taze havayı yaşam 

alanlarına verirken, kirli havayı banyo 

ve mutfaktan çeker. 1.5 kW kapasiteli 

ısı pompası , bu kirli havanın ısısını 

taze hava sıcaklığını arttırmak veya 

kullanma suyu için kullanır. 

(Şekil. 53). 

Seçilen hacim yeterli olmadığı 

zamanlarda, gerekli ısı kaynağı 

için dış hava otomatik olarak 

çekilir. 

Ayrıca kullanma suyu ve ısıtma 

sistemine destek için Vitotres 343’e 

güneş enerjisi sistemi bağlanabilir. 

Daha soğuk günlerdeki ısı ihtiyacı 

için elektrikli ısıtıcılar sisteme ilave 

edilebilir. 


Şekil. 52: Vitotres 343 – Enerji Tasarruflu evler için kompakt tasarım 

Şekil. 53: fan ve bypass’lı ısı geri kazanım ünitesi 

Şekil. 54: CD 70 menülü kontrol paneli 

35

4.3 Büyük Binalarda Isı Pompaları 

90’lı yılların başından itibaren 

Almanya’da gelişmeye başlayan ısı 

pompası pazarında taleplerin hemen 

hemen tamamı düşük kapasiteler 

üzerineydi. Genellikle müstakil evlerde 

tercih ediliyordu. Bu da ısı 

pompalarının sadece düşük kapasiteler 

için uygun bir seçim olduğu izlenimi 

veriyordu. Öte yandan uygun bir 

projelendirme ile ısı pompaları çok 

daha büyük kapasiteleri de 

karşılayabilmektedir. Özellikle toprak 

kaynaklı ısı pompaları hastane, otel 

gibi endüstriyel binaların ısıtması ve 

kullanma suyu için tercih edilmektedir. 

Büyük binalarda orta güçteki yani 

20 - 200 kW kapasite aralığındaki 

ısı pompaları kullanılmaktadır. 

Almanya’da 20 kW ‘lık 

kapasitedeki ısı pompaları orta 

güçte diye adlandırılmasına 

rağmen İsviçre ve İsveç gibi 

ülkelerde 50 kW düşük kapasite 

olarak kabul edilmektedir. 

(İsviçre Enerji Örgütü - BFE) 

İsveç gibi İskandinav ülkelerinde 100 

kW kapasitenin üzeri orta güç olarak 

kabul edilmektedir. Bu ülkelerde 

megawatt mertebelerinde ısı pompaları 

monte edilmektedir. 

(Şekil. 57). 

36 


Şekil. 56: Orta kapasiteli Isı Pompası: Vitocal 300 (39.6 - 106.8 kW) 

Şekil. 57: İsveç’te bir ısıtma sistemi – 6 adet Vitocal 300 

Su/su ısı pompası 640 kW

4.3.1 Çift Kompresörlü Isı 


Orta kapasiteli ısı pompaları genellikle 

iki kademeli olarak çalışmaktadır. 

Vitocal 300 (Şekil. 56) şekilde gösterildiği 

gibi aynı iki kompresör paralel olarak 

çalışmaktadır. Bunun avantajı yük 

düşükse sadece bir kompresör 

çalışarak enerji tasarrufu 

sağlanmasıdır. Böylece ısı pompası tek 

kademe ile kapasitesinin %50 sini 

kullanır. Kontrol ünitesi tam yükte 

çalışması için otomatik olarak ikinci 

kademeyi çalıştırır. Ayrıca eğer 

kompresörlerden biri bozulursa diğeri 

yarım yükte çalışmaya devam eder 

(Şekil. 58). 

Vitocal 300 iki kompresörü de eşit 

zamanlarda çalıştırarak dengeli 

çalışma sürelerine ulaşır. Daha büyük 

kapasiteler için birkaç tane ısı 

pompası kaskad olarak bağlanabilir. 

(Şekil. 59). 

Kazanların kaskad kontrolünde 

olduğu gibi bu sistemin de 

işletimi kolaydır. 

4.3.2 Yüksek Kapasiteler için Vitocal 300 

2 Kademeli Vitocal ısı pompaları 

106.8 kW’lık kapasitelere 

ulaşmaktadır. Bu cihazlar ısı kaynağı 

olarak yer altı suyu ve toprağı 

kullanmaktadır. İki kompresörlü 

moduler sistem kısmi yüklerde yüksek 

verimleri garanti eder. 


Yoğuşturucu 

Genleşme 

valfi 

Isı kaynağı 

(Çevre) 



Isıtma akışı 

Kompresör 


dönüş 

Genleşme 

valfi 

Yoğuşturucu 

Buharlaştırıcı Buharlaştırıcı 

Şekil. 58: 2 Kademeli sitemin paralel çalışmasına ait sistem şeması 


Devresi 

M 

M 

M 

M 

Yerden ısıtma 

devresi 

Isı pompası Isı Pompası Isı pompası Isıtma suyu depo boyleri 

Şekil. 59: Isı pompası kaskad kontrolü montaj örneği 

37

4.4 Isı Pompaları ve Enerji Tasarrufu 

(EnEV) [Almanya] 

Yeni binalarda enerji tasarrufu için 

binanın izolasyonu arttırılır (ısı 

ihtiyacının azaltılması) ve/veya ısıtma 

sistemi teknolojisinin iyileştirilmesi (enerji 

giderlerinin düşürülmesi) 

çalışmaları yapılmalıdır. 

Düşük sıcaklık veya yoğuşma 

teknolojisine göre ısı pompaları enerji 

giderleri bakımından daha 

tasarrufludur. Örneğin müstakil bir 

evde bir düşük sıcaklık kazanı ile 

karşılaştırıldığında primer enerji 

ihtiyacı 50 kWh/(m 2 · p.a.)’den 

düşüktür. Çünkü enerjinin büyük 

kısmı doğadan çekilmektedir. 

Enerji açısından bakılacak olursa, ısı 

pompalarının büyük avantajları vardır. 

Toplam ısı ihtiyacının minimum % 70’i 

yenilenebilir ısı kaynağı tarafından 

karşılanmalıdır. Yani kullanılacak 

enerjinin %30’dan daha fazla güç 

sarfiyatı olmamalıdır. (EnEV) 

Bu da minimum yıllık çalışma sayısının 

3.33 olduğu sonucunu doğurur 

Tüm Vitocal ürünleri bu performans 

katsayısına ulaşabilmektedir. 

38 


Su 

2 K 

LT 

e p = 1.68 

q p = 138.4 kWh/(m 2 p. a.) 

Toprak 

Yerden ısıtma 

sistemi 

Düşük sıcaklık kazanı Antifriz / su ısı pompası 

∆ 52.6 kWh/(m 2 p. a.) 

A/V e = 0.9; A N = 200 m 2 ; q h = 70 kWh/(m 2 p.a.); q pizin = 127.4 kWh/(m 2 p.a.) 

Şekil. 60: Isı Pompalarının Primer Enerji Avantajı 

Water 

. 

Yerden Isıtma 

HP 

HP 

e p = 0.86 

q p = 71.2 kWh/(m 2 p.a.) 

Toprak 


e p = 0.97 

q p = 80.0 kWh/(m 2 p.a.) 

HP 

e p = 1.04 

q p = 85.8 kWh/(m 2 p.a.) 


e p = 1.25 

q p = 103.4 kWh/(m 2 p.a.) 

A/V e = 0.9; A N = 200 m 2 ; q h = 70 kWh/(m 2 p.a.); q ppermiss. = 127.4 kWh/(m 2 p.a.) 

Şekil. 61: Isı Kaynağı Etkisi 

HP 

Hava 

HP

4.4.1 Sistem Giderlerine Enerji 

Kaynağının Etkisi 

Isı kaynağı olarak toprak, su ve hava 

kullanıma uygundur. Toprağın altında 

depolanan güneş enerjisi geniş toprak 

kollektörleri veya 80-100 m'lik sondaj kuyuları 

ile kullanılabilir hale getirilir. 

Bunun için antifrizli su karışımı 

topraktan ısıyı çekmek için kullanılır. 

Şekil. 61’de bu ısı kaynaklarının, 

sistemin enerji giderleri ve primer 

enerji ihtiyacı üzerindeki etkileri 

gösterilmektedir. 

Yer altı sularının sıcaklık seviyesinin 

yıl boyunca hemen hemen sabit 

kalması su/su ısı pompalarının 

enerji giderleri olarak en avantajlı 

seçenek olduğu söylenebilir. 

Yer altı sularının 10°C olduğu durum- 

larda toprak 0°C ve hava 2°C’dir. 

Isı kaynağı olarak havanın kullanıldığı 

ısı pompaları bütün yıl boyunca monovalent 

işletilememektedir. Bu cihazlar 

elektrikli ısıtıcı gibi opsiyonel bir 

ekipmana ihtiyaç duyarlar. Hava 

kaynaklı ısı pompalarının işletim 

giderlerinin diğerlerine göre yüksek 

olmasına rağmen ilk yatırım 

maliyetleri, kuyu açılmasına ihtiyaç 

duyulmayacağı için, daha düşüktür. 



Small 

cylind 

er 

HP 

Kullanma suyu ısıtması Kullanma suyu ısıtması Bireysel elektrikli kullanma 

Toprak Sirkülasyonsuz Toprak Sirkülasyonlu Toprak Suyu ısıtması 

e p = 0.97; 

q p = 80.0 kWh/(m 2 p.a.) 


HP 

e p = 1.04; 

q p = 85.7 kWh/(m 2 p.a.) 

Yerden 


A/V e = 0.9; A N = 200 m 2 ; q h = 70 kWh/(m 2 p.a.); q pmaks. = 127.4 kWh/(m 2 p.a.) 

Şekil. 62: Isı Pompaları ile kullanma suyu ısıtma şekillerinin karşılaştırılması 

4.4.2 Kullanma Suyunun Bireysel 

Isıtılması 

Isı pompası sistemleri ile merkezi 

yada bireysel kullanma suyu 

ısıtması olayı tartışılmaktadır. 

Yatırım maliyetini düşürmek için ısı 

pompası ısı ihtiyacı kadar seçilmelidir. 

Daha büyük cihaz ilk yatırım maliyetini 

arttırmaktadır. Merkezi kullanma 

suyu ısıtması için bilinen ısı 

kaynaklarını seçmek doğru olmaz. 

Kullanma suyu için daha büyük 

depolama hacimlerine ihtiyaç vardır ve 

elektrik tarifelerinin ucuz olduğu gece 

saatlerinde kullanma suyu ısıtması 

yapmak en doğru çözümdür. (Bkz. 

Bölüm 3.5). 

HP 

IWH 

Anlık 


e p = 1.28; 

q p = 105.3 kWh/(m 2 p.a.) 

q ppermiss. = 140.7 kWh/(m 2 p.a.), 

bireysel - elektrikli 

Alternatif olarak, elektrikli küçük depo 

boyler veya kullanma suyu eşanjörü ile 

doğrudan kullanma yerlerine göndererek 

bireysel ısıtma yapmaktadır. 

Şekil. 62 iki metodun karşılaştırmasını 

vermektedir. Ayrıca sirkülasyondan 

ayrılmanın gözle görülür bir enerji 

düşüşüne sebep olduğunu da 

göstermektedir. 

Bireysel kullanma suyu ısıtmasının, kullanma 

suyu eşanjörü kullanmasına veya 

küçük elektrikli depo boylerler primer 

enerjiyi yükseltmesine rağmen bu 

yöntem EnEV’ye göre uygun değildir. 

Çünkü bu yöntemle kullanma suyu 

ısıtması müsaade edilen primer enerji 

yi karşılamamaktadır. 

39

4.5 Isı Pompası Verimi 

Aşağıdaki kural tüm ısı pompalarına 

uygulanır: ısıtma suyu sıcaklığı ile 

çevre sıcaklığı arasındaki fark ne kadar 

küçük olursa, verim o kadar yüksek 

olur. 

Bu sebeple ısı pompası uygulamalarına 

ısıtma sistemi olarak düşük sıcaklık 

sistemleri düşünülmelidir. Örneğin 

maksimum gidiş suyu sıcaklığı 38°C 

civarında olan yerden ısıtma sistemleri 

gibi. 

Modern ısı pompaları 3.5 ile 5.5 

arasında performans katsayılarına 

ulaşırlar. Bu, her kilowatt saatlik 

enerji sarfiyatına karşılık, 

3.5 ile 5.5 kilowatt saatlik ısıtma enerjisi 

üretilmesi anlamına gelir. Bu da elektrik 

kullanımının ekolojik dezavantajını 

karşılar. (santral verimi yaklaşık %35) Isı 

pompasının ekonomik işletimi için şirketler 

özel tarifeler uygulamaktadır. 

0.10 /kWh Euro’luk bir fiyat (Alman 

şirketlerinden alınan bilgiler 

doğrultusunda ortalama bir fiyattır) 

ve 4 gibi bir tesir katsayısı 

(yıllık çalışma sayısı) ile 

kilowatt saat başına 0,025 Euro’luk 

bir ısıtma elde edilir. 

Bu rakam mevcut ısıtma sistemlerinin 

işletim maliyetlerinden daha düşüktür. 

(fuel oil: yaklaşık 0.35/kWh Euro; 

doğalgaz: yaklaşık 0.04/kWh Euro). 

İlave olarak servis ve bakım 

masrafları daha düşüktür. 

Bazı durumlarda düşük tarifeler 

kullanılarak daha fazla tasarruf 

edilebilir. Örneğin monovalent 

çalışan bir ısı pompası elektriği 24 

saatlik bir periyotta iki saatlik 3 

adet kesinti olabilir. İki kesinti 

süresi arasındaki serbest bırakma 

süresi, en az daha önceki kesinti 

süresi kadar olmalıdır. 

Bivalent ısı pompalarında güç kesintisi 

ısıtma mevsiminde 960 saati 

geçmemelidir. 

40 


Elektrikle ısıtma 

Sıvı yakıtlı ısıtma 

Gaz yakıtlı ısıtma 

Elek. Isı pompası 

Enerji santrali 

Elek. 

294% 100% ısıtma 

100% 

η = 0.34 

η = 1.0 

121% 

119% 

101% 

Primer enerji Çıkış Enerjisi Kullanılabilen Enerji 

Rafineri 

η = 0.89 

Gaz 

kaynağı 

η = 0.93% 

194% 

14% 11% 

111% 

8% 11% 

67% 

Güç istasyonu 

η = 0.34 

Şekil. 63: Enerji Karşılaştırma (ASUE’ye göre) 

Enerji kesintisi uygulanan monovalent 

ısı pompaları yeni binalar için 

uygulanabilir. Isı pompası ihtiyaç 

duyulan enerjiyi tüm yıl boyunca 

karşılar. Elektrik kesintileri ısı 

pompasının ısı depolama yeteneği gibi 

fonksiyonlarına zarar vermez.. Eğer ısı 

pompası 65°C’lik gidiş suyu sıcaklığı 

veremiyorsa, 55°C gidiş suyu sıcaklığı 

veren bivalent ısı pompaları mevcut 

binalara uygulanabilir. 

111% 

34% 

Sıvı y. 

ısıtma 

η = 0.9 

Gaz y. 

ısıtma 

η = 0.9 

Elek. ısı 

pompası 

ε = 3 

66% 

kazanç 

100% 

100% 

100% 

Eğer kesinti istenmiyorsa özel elektrik 

tarifeleri uygun değildir. Bu durumda 

güç sarfiyatı için normal elektrik 

giderleri dikkate alınabilir. 

Bilinen ısıtma sistemleri ile 

karşılaştırıldığında ve baca, yakıt 

deposu, gaz bağlantısı gibi yapısal 

tasarruflar da göz önüne alındığında 

ısı pompası sistemlerinin yatırım 

maliyetleri . 5000 - 6000 Euro daha 

fazladır. 

Şekil. 63’te de görüldüğü gibi ısı pompası 

sistemleri ekolojik bakımdan en iyi sistemlerdir. 

Elektrik de genel bir üreticiden 

alınmasına rağmen en düşük primer 

enerji kullanan yine ısı pompalarıdır.

4.6 Montaj ve İşletim 

Güneş ve rüzgar gibi alternatif 

yenilenebilir enerji kaynaklarının 

ürettiği enerjiye karşın çevre enerjisi 

sabit olarak bulunmaktadır. 

Üstelik ısı pompası ile bir evin 

tamamen ısıtması veya kullanma suyu 

ısıtması monovalent bir işletimle yada 

diğer bir deyişle başka bir enerji 

kaynağına ihtiyaç duymadan 

karşılanmaktadır. Bu özellik de ısı 

pompalarını bilinen ısıtma sistemlerine 

alternatif haline getirmektedir (Şekil. 

64). 

Montaj, ısıtma çevrimi (gidiş – dönüş), 

primer çevrim (antifriz gidiş – dönüş) 

(Şekil. 65) ve 3 fazlı güç kaynağının 

bağlantısı ile sınırlıdır. Bu sistemlere 

kullanma suyu ısıtması ile merkezi ısıtma 

ilavesi yapmak mümkündür. 

Primer devre (örn; sondajnın açılması, 

boruların döşenmesi) montajı için 

mutlaka konusunda yetkili ve tecrübeli 

firmalar tarafından yapılmalıdır. Bu 

şekilde çalışan firmalar sistem 

performansı için garanti verebilirler. 

Isı kaynağı olarak havayı kullanan ısı 

pompalarının montajı daha kolaydır. 


Şekil. 64: Boylerli Antifriz/su ısı pompası 

Şekil. 65: Isı Pompaları için Divicon ısıtma devresi bağlantı grubu 

41

4.6.1 Boyutlandırma 

Monovalent işletimlerde ısı pompası 

sistemleri evin ısı ihtiyacının tamamını 

karşılamalıdır (Bkz. EN 12831, eski no 

DIN 4701). Gerekli ısıtma gücünü 

ölçebilmek için gerektiğinde enerji 

dağıtım kurumunun kesinti süreleri için 

arttırımlar dikkate alınmalıdır. Elektrik 

akımı 24 saat içinde maksimum 3 x 2 

saat kesilebilir. Binaların ataleti sebebi 

ile 2 saat kesinti dikkate 

alınmamaktadır. 

İki kesinti süresi arasındaki serbest 

bırakma süresi en az önceki kesinti 

süresi kadar olmalıdır. 

Teorik bir projelendirme: 

Isıtılacak alan (m 2 ) aşağıdaki spesifik 

ısı gereksinimi değeri ile çarpılır 

– Enerji tasarruflu ev 10 W/m 2 

– Düşük Enerji Evi 40 W/m 2 

– Yeni bina (ısıl izolasyonu 

iyi ) 50 W/m 2 

– Standart izolasyonlu ev 

80 W/m 2 

– Eski bina (ısı izolasyonu iyi 

değil) 120 W/m 2 

42 


*1 8 saatlik Boyler ısıtma zamanı 

*2 Gerçek ısı ihtiyacı daha yüksek ise, daha büyük bir performans ilavesi seçilmelidir. 

Tablo 3: Kullanma Suyu Isıtması için Kılavuz değerler 

Örnek: 

– Yeni bina (ısıl izolasyonu iyi ), 

alan 180 m 2 : 

– Isı gereksinimi: 9 kW 

– Maksimum 3 x 2 saatlik kesinti 

(Bkz. EN 12831, eski no: 

DIN 4701). 24 saatlik günlük ısıtma 

ısısı gereksinimi 

9 kW · 24 h = 216 kWh 

Günlük maksimum ısıtma 

gereksinimini karşılayabilmek için 3 x 

2 saat kesinti için elimizde sadece 18 

saat/gün mevcuttur. Binanın ataleti 

nedeniyle 2 saat dikkate alınmaz. 

216 kWh/20h = 10.8 kW 

Bu hesap sonucuna göre ısıtma gücü 

10.8 kW olan bir ısı pompası yeterlidir. 

Isı pompasının gücü 3 x 2 saat kesinti 

yapıldığında % 17 arttırılmalıdır. 

4.6.2 Kullanma Suyu Isıtması için 

Arttırım 

Normal bir ev için maksimum sıcak su 

gereksinimi kişi başına günde yaklaşık 

50 lt ve 45°C olarak kabul 

edilmektedir. Bu değer kişi başına 

yaklaşık 0.25 kW ilave ısıtma gücüne 

eşittir. (8 saat ısıtma) 

İlave ısıtma ihtiyacı ve ısı pompası seçimi 

DIN 4708 Bölüm 2'ye göre yapılır.

4.7 Teşvikler 

Almanya’da yeni ve modernizasyon yapılan 

binalarda güneş enerjisi ve ısı pompası 

sistemleri gibi alternatif yenilenebilir enerji 

kaynaklarının kullanımı için çok sayıda 

teşvik programı bulunmaktadır. 

Viessmann web sitesinde 

(www.viessmann.com) teşvik 

uygulamaları ile ilgili bilgiler sık sık 

güncellenmektedir. 

Ayrıca yerel ve merkezi yönetimlerin 

verdiği krediler ve faiz oranları ile ilgili 

seçenekler de bulunmaktadır. 

Enerji idareleri de ısı pompası 

sistemleri için teşvik edici tarifeler 

sunmaktadır. 

5 Özet 

Modern elektrikli ısı pompaları (Şekil. 

66) ısı üretiminde son derece ekolojik bir 

tercihtir. Kontrol üniteleri, verimli scroll 

kompresörler ve tamamen modern üretimin 

geliştirilmesi ile ısı pompaları 1 birim elekrik 

enerjisi kullanarak 5 birimlik ısı üretmektedir. 

Monovalent ısı pompaları bir binanın 

tüm ısıtma ve kullanma suyu ısıtması 

ihtiyacını karşılayabilmektedir. 

İşletme giderler alışılmış ısıtma 

sistemlerine göre daha düşüktür. ilk 

yatırım maliyetleri yüksek olmasına 

rağmen teşvikler ve uzun ömürlü bir 

sistem olması bu sistemleri cazip 

hale getirmektedir. 

Modern ısı pompaları ilk yıllarına 

göre kullanımı kolay ve güvenli 

sistemlerdir. 


Şekil. 66: Isı Pompası Sistemi 

43

Viessmann 

Bir aile firması olan Viessmann, üç nesil boyunca 

konforlu, ekonomik ve çevre dostu bir şekilde ısı 

elde etmeyi ve onu ihtiyaçlar doğrultusunda 

kullanıma sunmayı kendisine görev bilmiştir. 

Mükemmel ürün gelişimi ve çözüm olanakları ile 

Viessmann her zaman sektörün teknolojik lideri ve 

öncüsü olmasını sağlayan büyük adımlar atmıştır. 

Viessmann güncel ürün programı ile 

müşterilerine 1,5-20 000 kW güç aralığında 

çok basamaklı bir program sunmaktadır. 

Sıvı/gaz yakıtlı yer ve duvar tipi düşük 

sıcaklık kazanları, ısı pompaları, güneş 

enerjisi sistemleri bu mükemmel 

programa örnektir. 

Kontrol panelleri ve iletişim tekniğinin 

yanısıra birlikte mükemmel bir uyum içinde 

çalışan sistem tekniği komponentleri ürün 

programını tamamlamaktadır. 

Almanya, Fransa, Kanada, Polonya, 

Avusturya ve Çin’deki 12 adet üretim 

merkezi toplam 36 ülkedeki 111 satış 

merkezinden oluşan organizasyonu ile 

Viessmann, uluslar arası bir yapıya 

sahiptir. 

Çevre ve topluma karşı sorumluluğu, 

çalışanları ve iş ortaklarıyla kurduğu 

güçlü iletişimi, mükemmeliyetçilik 

çabası ve tüm iş süreçlerindeki 

yüksek verimliliği Viessmann’ın temel 

değerlerindendir. Ürünleri ve sahip 

olduğu tüm değerleri ilemüşterilerine 

güçlü bir markanın özel faydalarını ve 

katma değerini vermek her bir 

Viessmann çalışanının dolayısı ile 

firmanın ortak özelliğidir.

Isı Pompaları - Erim SEVER

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?