Orhan Ekren, Sinan Aktakka, Macit Toksoy
Sürdürülebilir binalar oluşturabilmek için enerji dönüşüm sistemlerinin yüksek verime sahip olması gerekir. Bir binada enerji kullanımının yoğun olduğu ısıtma-soğutma, havalandırma sistemleri bu anlamda önemli olup ısı geri kazanımlı havalandırma sistemi kullanımı enerjinin verimli kullanımına katkı sağlayabilir. Örneğin Avrupa Birliği, binalarda enerji tüketiminin düşürülmesi için havalandırma sistemlerinde ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının kullanımını zorunlu tutarak bunlar için Ecodesign kurallarını uygulamaktadır. Bu kurallara göre ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının enerji verimlerini 2016‘da minimum %67 iken 2018 yılından itibaren %73 e çıkarmıştır.
Isı geri kazanımlı havalandırma cihazlarının ısıl performans değerlendirmesi için sıcaklık verimi, performans katsayısı, ısıl verim, özgül fan gücü gibi EN308 ve EN13053’te tanımlanmış eşitlikler kullanılır. Isı geri kazanımlı havalandırma sistemlerinde verimi doğrudan etkileyen temel ekipman olan ısı değiştirgeçleri reküperatif (plakalı) veya rejeneratif (rotorlu) olabilir. Günümüz teknolojisi ısı geri kazanımlı havalandırma cihazlarında sıcaklık verimi (EN308’e göre) için, kullanılan havadan havaya ısı değiştirgeçlerine bağlı olarak, belirli maksimum değerlere ulaşılmasını sağlamaktadır. Genel olarak denilebilir ki, uygulama sınırları içinde olası maksimum sıcaklık verimi çapraz akımlı ısı değiştirgeçlerinde en düşük, ters akımlı olarak adlandırılan çapraz-ters-çapraz akımlı değiştirgeçlerde daha yüksek, rotorlu ısı değiştirgeçlerinde en yüksek değerdedir. Isı geri kazanımı yapılan havalandırma sistemlerinde, besleme havasının iç ortam sıcaklığına getirilmesi için değişen dış hava sıcaklığına göre gereksinim duyulan enerjinin, egsoz edilen yüksek sıcaklıklı havayı kullanarak mümkün olan en düşük enerji kullanımı (en büyük COP) ile sağlanmaktadır. Bu açıdan bakıldığında bir binada enerji kullanımının yoğun olduğu ısıtma-soğutma, havalandırma sistemleri oldukça önemli olup ısı pompalı ısı geri kazanımlı havalandırma sistemi kullanımı enerjinin verimli kullanımına katkı sağlama potansiyeli yüksektir. Bu nedenle bu çalışmada, ısı geri kazanımlı havalandırma ünitelerinde ısı pompası entegrasyonunun optimum tasarım kriterleri ve verimin ifadesi ele alınmıştır.