Termodinamik

Isı Pompası Nedir? Nasıl Çalışır? Tarihçesi?

Isı Pompası Ne Demek ?

ısı pompası

Aslında “Isı Pompası” terimi yeni değildir. Isı pompası çalışma prensibi tıpkı evlerimizdeki buzdolabı, klima, nem giderici ve dondurucular aynı prensiple çalışan ürünlerdir. Isı pompaları ve soğutma sistemlerinin mekanik parçaları aynıdır. Isı pompası ile soğutma sistemlerini ayıran tek fark kullanım amaçlarıdır. Sistem ilgi alanının yüksek sıcaklık bölgesi olması halinde “ısı pompası”; düşük sıcaklık bölgesi olması halinde “soğutucu” olarak isimlendirilmektedir. Bilindiği üzere enerji vardan yok, yoktan var edilemez, sadece ya biçim değiştirir ya da bir yerden bir yere taşınır. Isı pompası adını da ısı enerjisini bir ortamdan diğer bir ortama “pompalama” veya “taşıma” kabiliyetinden alır.

Isı pompasının çalışma prensibi için Carnot Çevrimi makalesini inceleyebilirsiniz.

Isı Pompasının Tarihçesi

Isı pompasının basit prensibi ilk olarak 1824 yılında Said Carnot tarafından öne sürülmüştür. 1852 yılında Lord Kelvin (W.Thomson) soğutma çevriminin evlerin ısıtılmasında kullanılabileceğini belirtmesiyle ısı pompalarının temel prensibi ortaya atılmıştır. 1832 yılında Jakob Perkin tarafından buhar sıkıştırmalı bir soğutucu tasarlanmıştır .

19.yüzyılda gazların sıcaklıklarının basınçlarını ayarlayarak değiştirilebileceğinin anlaşılmasıyla ısı enerjisinin daha yüksek sıcaklıklara pompalanması olasılığı dikkat çekmiştir.

Dr. John Gorrie’nin 1851 yılında Amerika’da patentini aldığı makine, ticari olarak imal edilen ilk soğutma makinesidir. Fransa’da Ferdinand Carre 1851’de ilk amonyak absorbsiyon ünitesini tasarlamıştır. Connecticut’tan Alexander Catlin Twining, buhar sıkıştırmalı sistemle dünyada ilk olarak ticari olarak buz yapmak için kompresyon makinesinin patentini almıştır.

Sıkıştırılmış buharla çalışan ısı pompası prensibinin ilk olarak İsviçre’de 1870-1880 yılları arasında Salina Bex’de mühendis Paul Piccard tarafından gerçekleştirilmiştir .

Isı Pompasının Gelişimi

İlk ısı pompası ise 1930 yılında İskoç Haldane tarafından yapılmış ve daha sonra bu ısı pompasını evinde kullanmaya başlamıştır. Haldana, bu maklinede kaynak olarak havayı kullanmış ve hava koşullarının iyi olmadığı zamanlarda su ile desteklenmiştir. 1950’ler de ısı pompasına azda olsa ilgi artmış ancak petrol fiyatlarının gerilemesi bazı işletim zorluklarından dolayı fazla rağbet görmemiştir.

1912 yılındaki İsviçre patenti ile toprak kaynaklı ısı pompalarının faydaları ilk olarak tanıtılmıştır. Daha sonra termodinamik yararı, ısı kaynağı olarak toprağa gömülen metal serpantinler içinde salamura dolaştırarak, 1940’lı yıllarda çarpıcı şekilde gösterildi. Serpantin korozyon sorunları, toprak serpantinlerini kullanışsız kıldı ve hava kaynaklı ısı pompasının gelişimini zorladı. Daha sonraları plastik borular kullanılarak, korozyon sorunlarının üstesinden gelindi ve çalışmalar hızlandı.

1950’ler de Amerika ve İngiltere’de evsel ısı pompalarında toprak kaynağının kullanımı ile ilgili çalımalar başlamıştır. Baker 1950-1951 yıllarında, kış ayları boyunca ortalama ısı tesir katsayısı 3’ün üzerine çıkan, çift tesirli toprak kaynaklı bir ısı pompası geliştirmiştir.

1954 yılında Jordan ve Threlkeld tarafından, 1956 yılında da AEIC-EEI Isı Pompası Komitesi tarafından güneş enerjisi destekli ısı pompaları ile ilgili çalışmalar yapılmıştır. Albuquerque’de bir ofis binası kolektör-ısı pompası sistemi ile ısıtılmış ve soğutulmuştur. Bu sistem daha sonra konutlarda da kullanılmaya başlanmıştır.

1950-1960 yıllarında piyasadaki düşük kalitedeki ısı pompaları, soğuk geçen kış mevsimlerinde, zorlu şartlarda çalışmaya uygun olmadıklarından başarısızlığa uğramış ve bu durum ısı pompası endüstrisindeki gelişmeyi olumsuz etkilemiştir. Ancak yeni teknolojilerin kullanılması ve 1973-1974 yıllarındaki petrol fiyatlarının artmasıyla ısı pompası yeniden ilgi odağı olmuştur.

Dosya Kilitli

Yazıyı .pdf olarak indirmek için Lütfen Giriş Yapın!

Kaynak
1
Etiketler
Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

enerji sistemleri
Başa dön tuşu
Kapalı
Kapalı

Reklam Engelleyici Algılandı

Lütfen reklam engelleyiciyi devre dışı bırakarak bizi desteklemeyi düşünün