İsveç’de bir soğutma mühendisliği danışmalık şirketi olan Frigo-Consulting’ta Araştırma ve Geliştirme Başkanı Jonas Schönenberger’e göre, çift yönlü CO2 (R744) ısı pompaları Avrupa’daki birçok perakende satış noktasında ısıtma ve iklimlendirme amacıyla transkritik CO2 yükseltici soğutma sistemiyle birlikte uyum içinde çalışıyor.
Schönenberger, doğal soğutucu akışkanlar konulu ATMOsphere (ATMO) Avrupa Zirvesi’ndeki HVAC ve ısı pompaları konulu oturumda yaptığı sunum sırasında bu konu ile ilgili deneyimleri aktardı.
Schönenberger, “Son kullanıcılar soğutucu akışkan olarak CO2‘yi seçiyor çünkü CO2 geleceğe hazır, yanıcı değil, toksik değil ve TFA [trifloroasetik asit] içermiyor” dedi. “Aynı zamanda çok verimli ve yaşam döngüsü bazında diğer tüm çözümlerle rekabet edebiliyor.”
İsviçre, Lucerne’deki 20.700m2‘lik Migros alışveriş merkezinde, ısıtma ve iklimlendirme sağlamak için 2019 yılında iki adet çift yönlü CO2 ısı pompası kuruldu. İki adet havadan suya ünite, alışveriş merkezinin mevcut petrol yakıtlı sisteminin yerini alarak 45 yıllık iki binaya yayılmış 50 mağazaya hizmet vermektedir. Alışveriş merkezinin perakende operasyonlarında, ısı pompalarına ek olarak ejektörlü ve paralel sıkıştırmalı bir CO2 yükseltici sistemi de kullanıyor. Bir tanesi yükseltici sisteminden ısı geri kazanımı da yapabilen bu iki ısı pompası, 1,1 MW soğutma kapasitesi ve 1,3 MW ısıtma kapasitesi sağlıyor.
2020 ve 2021 yıllarında Frigo-Consulting tarafından İsviçre Federal Enerji Ofisi ile ortaklaşa yürütülen Migros alışveriş merkezi analizinde, ısı pompalarının ısıtma COP’si 3,33 ve soğutma COP’si 5,32 olarak tespit edilmiş. Analizde, “bu pilot uygulama projesi, [bir alışveriş merkezine] gerekli ısı ve soğutma enerjisini iki adet çift yönlü havadan suya CO2 ısı pompasıyla sağlamanın mümkün olduğunu gösterdi.” ibaresi yer aldı.
Schönenberger tarafından sunulan başka bir örnek, Polonya, Varşova’daki 14.500m2‘lik Selgros Cash and Carry marketiydi. Markette, 620kW iklimlendirme kapasitesi ve 850kW ısıtma kapasitesi sağlamak için iki adet çift yönlü R744 ısı pompası kullanıyor. Aynı zamanda markette soğutma için ejektörlü ve paralel sıkıştırmalı iki adet CO2 yükseltici sistemi de var. Bu sistemden çıkan atık ısı, ısıtma için kullanılmak üzere ısı pompaları tarafından geri kazanılıyor.
Bern, İsviçre’de, 3.500m2 büyüklüğünde olan tek bir bina içinde yer alan Coop süpermarket ve konut birimlerine iklimlendirmede 80kW ve ısıtmada 210kW sağlamak için çift yönlü bir CO2 ısı pompası kullanılıyor. Süpermarketin CO2 bazlı soğutma sisteminden çıkan atık ısı, kullanım sıcak suyu ve binanın ortak kullanım alanlarının ısıtılması için ısı pompaları tarafından geri kazanılıyor..Schönenberger “CO2 , özellikle tesis ısıtmasıyla birlikte kombine edilen yüksek sıcaklıkta kullanım suyu üretme işinde çok iyidir; çok ilginç bir çözüm olabilir,” diye açıkladı. Ayrıca bu örneklerde, CO2 booster sistemlerine hizmet veren kişinin aynı zamanda ısı pompalarına da hizmet verebilmesi nedeniyle, CO2’li ısı pompası kullanımı sayesinde ihtiyaç duyulan yüklenici sayısının azaldığını belirtti.
‘Paradigma değişikliği’ gerekli
Schönenberger, bu örneklerin, CO2‘nin çeşitli uygulamalarda verimli bir şekilde uygulanamayacağı fikrini yalanladığını söyledi. “CO2‘yi verimli bir şekilde uygulamanın mümkün olmayacağına dair birçok söylenti vardı ” diye ekledi. “Ancak artık hepimiz CO2‘nin ticari uygulamalarda çok verimli bir şekilde kullanılabileceğini biliyoruz ve bu sistemlerden sayısız fayda elde ediyoruz.” Yine de, R744 tabanlı HVAC sistemlerinin daha geniş çapta benimsenmesini desteklemek için “bir paradigma değişikliği gerekiyor” dedi.
Örneğin, hükümet politikasının, piyasanın hangi yöne gitmesi gerektiğine dair açık işaretler içeren uzun vadeli bir perspektif benimsemesi gerekir. Son kullanıcılar bu sistemin tüm yaşam döngüsünün maliyetlerini ve etkilerini göz önünde bulundurmalı ve pazar için gerekli kurulum ve bakım kapasitesine sahip daha doğal soğutucu kullanan sistemler geliştirmelidir, diye ekledi. Ayrıca R744 tabanlı sistemlerin verimliliğini artırmak için sistem seviyesinde iyileştirmeler yapılması gerektiğini de söyledi. “Bütün komponentler oldukça yüksek bir verimliliğe ulaştı; şimdi bu bileşenleri bir ısı pompasında bir araya getirmeli ve ardından faydaları optimize etmek için çok verimli bir şekilde uygulamalıyız” diye ekledi.
