II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

346
siyele sahip güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir ve temiz enerji kaynaklarından
yararlanmak için sürekliliğin sağlanması gereklidir. Bu nedenle süreklilik
sağlanabilmesi için enerjinin depolanması gerekir. Bu konuda en büyük
uygulama potansiyeline sahip olan yöntem, hidrojen kullanımıdır. Güneş enerjisiyle
sudan hidrojen elde etmek, hidrojeni istenildiğinde kullanmak üzere depolamak ve
istenildiğinde gaz yakıt olarak kullanmak veya yakıt pili kullanarak elektrik enerjisine
çevirmek en mantıklı çözümlerden birisidir. Güneş ısısını depolayan toprak, su
ve havayı kaynak olarak kullanan ısı pompaları temiz enerji evlerinde sıklıkla kullanılmaktadır[3].
1.2. Isı Pompası Çalışma Prensibi
Isı pompası bir buzdolabı gibi çalışmaktadır. Buzdolabında bulunan soğutucu akışkanın
ısısı bir kompresör ve buharlaştırıcıyla alınır ve cihazdaki yoğuşturucu üzerinden
istenilen yere verilir. Isı pompasında ise çevremizde bulunan ısı, toprak, su,
veya havadan alınır ve ısıtma sistemine verilir. Soğutucu akışkan, düşük sıcaklıklarda
dahi kaynayan bir sıvıdır ve buzdolabında sürekli bir çevrim içinde sırasıyla
buharlaşır, sıkıştırılır, yoğuşur ve genleşir.
Şekil 2.1. Isı Pompası Çevrimi[4] Çevreden ısı alınması: Buharlaştırıcıda soğutucu
akışkan düşük basınç altındadır. Buharlaştırıcıdaki çevre sıcaklık seviyesi, soğutucu
akışkanın mevcut basınçtaki kaynama noktası aralığının üzerindedir. Bu sıcaklık
farkı çevre ısısının soğutucu akışkana aktarılmasını sağlar ve soğutucu önce kaynar
ve buharlaşır[5]. Bu işlem için gerekli ısı enerjisi ısı kaynağından elde edilir.
Kompresördeki sıcaklık artışı Kompresör akışkan buharını buharlaştırıcıdan çeker
ve sıkıştırır. Sıkıştırma esnasında buhar fazındaki akışkanın basıncı ve sıcaklığı
artar. Isıtma sistemine ısı aktarımı: Buhar fazındaki soğutucu akışkan, kompresörden
ısıtma suyu ile çevrili kondensere ulaşır. Isıtma suyunun sıcaklığı soğutucu
akışkanın yoğuşma sıcaklığından daha düşüktür. Bu sebepten buhar soğur ve tekrar
sıvı faza geçer (yoğuşur) [5]. Buharlaştırıcı tarafından kazanılan enerji: (ısı) ve
sıkıştırmada kullanılan elektrik enerjisi yoğuşma sonucu tekrar serbest kalır ve ısıtma
suyuna aktarılır. Çevrim tamamlanır. Akışkan bir genleşme valfi üzerinden
buharlaştırıcıya geri gönderilir. Bu esnada akışkan kompresörün yüksek basıncından
buharlaştırıcının düşük basıncına genleşir. Buharlaştırıcıya girişte başlangıç
basıncına ve sıcaklığına ulaşılır. Böylece kapalı çevrim tamamlanmıştır[5].
2. Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Kavramları
Fosil ve nükleer yakıtlara alternatif doğal enerji kaynakları konusunda yapılan araştırmalar
sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kavramlarını da gündeme getirmiştir.
Enerji için kaynakların yenilenebilir olması yeterli değildir. Zira bazı kaynaklar
yenilenebilir bile olsalar etkileri yaşamın sürdürülebilir olmasını engellemektedir.
Ekolojik denge için kaynakların sadece yenilenebilir değil aynı zamanda sürdürülebilir
olması gerekir. Enerji kaynaklarının sürekliliği, sürdürülebilir olduğunu göstermez.
Yenilenebilirlik, bütün açısından ancak sürdürülebilir olursa mümkündür.