Isı pompaları, iklim hedeflerine ulaşma çabalarının merkezinde yer alacak

Dünya genelinde yaşanan enerji krizi ve enerji tedariğindeki belirsizlikler, ülkelerin enerji politikalarını yeniden planlamasını gerektiriyor.

İklim krizinin etkilerinin artması da, hükümetleri alternatif kaynakları araştırmaya yönlendiriyor.

Doğada bulunan ısı enerjisini kullanan ısı pompaları, teknolojisi ve doğa dostu özellikleriyle son dönemde yenilenebilir enerji ile çalışan iklimlendirme ürünleri arasında ön plana çıkıyor.

Uluslararası Enerji Ajansı 2022 yılında yayınladığı “The Future of Heat Pumps” (Isı Pompalarının Geleceği) Raporu’nda, “Isı pompaları, tüketicilerin tasarruf etmesine yardımcı olan, ülkelerin ise ithal fosil yakıt bağımlılığını azaltmasını sağlayan son derece verimli ve iklim dostu bir çözüm olarak ön plana çıkıyor” ifadeleri yer alıyor.

2021 yılında, küresel olarak alan ısıtma ihtiyaçlarının yaklaşık yüzde 10’unun ısı pompaları tarafından karşılandığına yer verilen raporda, ısı pompalarının küresel CO2 emisyonlarını 2030 yılında en az 500 milyon ton, yani Avrupa’daki tüm otomobillerin yıllık CO2 emisyonlarına eşit miktarda azaltma potansiyeline sahip olduğuna dikkat çekiliyor.

Isı pompası pazarı hızlı büyüyor

Rapora göre ısı pompası pazarı, düşen maliyetler ve güçlü teşvikler nedeniyle son yıllarda hızlı bir şekilde büyüyor. Küresel ısı pompası satışları 2021’de yaklaşık yüzde 15 artarak son on yılın ortalamasının iki katına çıkarken, Avrupa Birliği’nde bu oran yaklaşık yüzde 35’e ulaşıyor. AB’de yıllık ısı pompası satışlarının 2030 yılına kadar 7 milyona yükseleceği öngörüsüne yer veren rapor, özellikle binaların ısıtılması sürecinde ısı pompalarının önemli bir role sahip olacağına dikkat çekiyor. Binalar bugün AB gaz talebinin üçte birini oluşturuyor. Isı pompaları bu talebi 2025 yılında yaklaşık 7 milyar metreküp azaltabilecek potansiyele sahip. Bu oran 2021 yılında Trans Adriyatik Boru Hattı üzerinden sağlanan doğal gaza eşit. Rapora göre, AB iklim hedefl erine ulaşılması halinde, gerçekleşecek enerji tasarrufu 2030 yılına kadar en az 21 milyar metreküpe çıkacak.

Uluslararası Enerji Ajansı Başkanı Dr. Fatih Birol, “Isı pompaları, emisyonları ve doğal gaz kullanımını azaltmaya yönelik her türlü planın vazgeçilmez bir parçası. Bu teknoloji en soğuk iklimlerde bile denendi ve test edildi.. Politika yapıcıların, şu anda benzeri görülmemiş bir ivmeye tanıklık eden bu teknoloji desteklemeleri gerekiyor. Isı pompaları, iklim hedefl erine ulaşma çabalarının merkezinde yer alacak” yorumunu yapıyor.

Yakın geleceğin en etkili iklimlendirme teknolojilerinden biri

Günümüzde ısı pompaları, yakın geleceğin en etkili iklimlendirme teknolojilerinden biri olarak kabul ediliyor. Oxford Üniversitesi ve Regulatory Assistance Project (RAP) tarafından Eylül 2023 tarihinde gerçekleştirilen araştırma, ısı pompalarını birçok net sıfır senaryosunda karbonsuzlaştırma için temel ısıtma teknolojisi olarak tanımlıyor. Araştırma, ısı pompalarının sadece fosil bazlı sistemlere kıyasla üstün bir verimlilik sağlamasını değil, aynı zamanda soğuk havadaki etkin konumunu da doğruluyor.

Isı pompalarının soğuk ve sıfırın altındaki sıcaklıklarda petrol ve gaz bazlı fosil ısıtma sistemlerinden iki ila üç kat daha verimli olduğunu ortaya koyan araştırma, -30 derecelerde bile fosil yakıt bazlı rakiplerinden çok daha iyi performans gösterdiğine yer veriyor.

Enerjiyi havadan, sudan ve topraktan sağlayabiliyor

Fosil yakıtlı ısıtma ürünleri, ısıyı bir kimyasal reaksiyon sonucu ortaya çıkartırken ısı pompalarının farkı dünya üzerinde var olan ısıyı transfer ederek elde etmesi. Isı pompaları; ısıtma, soğutma ve sıcak su kullanımını tek bir cihazda toplayarak diğer ısı kaynaklarına göre yüksek enerji tasarrufu sağlıyor. Transfer ettikleri enerjiyi sadece havadan değil toprak ve su gibi farklı ortamlardan da sağlayabiliyor.

Isı pompasının payının 3 kat artması gerekiyor

Uzmanlar, AB’nin 2030 iklim ve enerji hedefl erine ulaşabilmesi için ısı pompaları tarafından sağlanan ısının önümüzdeki on yıl içinde en az üç katına çıkması gerektiğini söylüyor.

Isı pompaları, daha yüksek verimlilikleri sayesinde kullanım ömürleri boyunca fosil yakıtlı kazanlara oranla daha az maliyetli oluyor. Bununla birlikte, ısı pompalarının dünya genelinde hızla yaygınlaşmasının önünde bazı zorluklar da mevcut.

Isı pompalarının elektrik talebini artırması beklenirken, enerji verimliliği ve gelişmiş bir planlama ile şebeke üzerindeki etkilerini büyük ölçüde azaltmak mümkün.

Öte yandan, küresel ısı pompası tedariki ve kurulumu, 2030 yılına kadar 1,3 milyondan fazla yeni iş gücü ihtiyacı doğurabilecek. Bu noktada, özel eğitim programlarının devreye girmesi önem kazanacak.

Isı Pompası nedir ve nasıl çalışır?

Isı pompası; ısıtma, soğutma ve kullanım sıcak suyu sağlamak için ortamdan doğal ısıyı alan ve sonrasında bu ısıyı kullanılabileceği daha yüksek bir sıcaklık ve basınca dönüştüren ve pompalayan cihazdır.

Isı pompaları; harcadığı 1 birim elektrik enerjisine karşılık, ortamdan aldığı 4 birim ısı enerjisini, toplam 5 birim enerji olarak ortama ileterek, yüksek bir enerji verimliliği sağlıyor.

Buharlaşma

Isı pompası ısıyı topraktan, havadan ya da sudan alır. Bu ısı daha sonra buharlaştırıcı olarak bilinen ısı eşanjörü tarafından ısı pompasındaki soğutucuyu gaza dönüştürmek için kullanılır.

Kaynaklar arasında ortam havası, egzoz havası, yeraltı ısısı, yeraltı suyu ve su bulunur. Bu kaynaklardan gelen enerji sonsuzdur, yani yenilenebilirdir. Bu enerji, ihtiyaç duyulan enerjinin yaklaşık yüzde 80’ini oluşturur.

Sıkıştırma

Soğutucu gaz daha sonra ısı pompasının kalbi olan kompresöre ulaşır. Kompresör soğutucu gazı yüksek bir basınca sıkıştırır ve bu da sıcaklıkta bir artışa yol açar.

Kompresörü çalıştırmak için ek enerjiye ihtiyaç vardır. Bu enerji elektrik, gaz veya termal enerjiden gelebilir. Bu, ısı pompasını çalıştırmak için gereken toplam enerjinin yaklaşık yüzde 20’sini oluşturur. Örneğin güneş veya rüzgar enerjisinden elde edilen yeşil elektrik kullanılırsa, ısı pompası yüzde 100 yenilenebilir enerji kullanmış olur.

Yoğunlaşma

Kompresörün çıkış tarafında, artık sıcak ve yüksek basınçlı olan buhar, kondenser adı verilen ikinci ısı eşanjöründen geçer. Bu ısı eşanjörü soğutucu akışkanın ısıyı evin ısıtma sistemine bırakmasını sağlar. Sonuç olarak soğutucu akışkan gaz halinden sıvı haline geri döner.

Eve gelen ısı, klima ünitesi gibi bir hava sistemi veya ‘hidronik’ olarak bilinen yerden ısıtma veya radyatörler gibi su bazlı bir sistem aracılığıyla olabilir. İç ünite ayrıca bir sıcak su depolama tankı da içerebilir.

Genleşme

Yoğunlaştırılmış soğutucu akışkan daha sonra genleşme valfi olarak bilinen basınç düşürücü bir cihazdan geçer. Artık düşük basınçlı sıvı soğutucu akışkan döngüye yeniden başlayabilir.

Isı pompaları iklim krizi ile mücadelede ne fayda sağlar?

Uluslararası Enerji Ajansı Enerji Analisti Yannick Monschauer, ısı pompalarının elektrik kullanmasının, dünyanın dört bir yanındaki hükümetlerin bu teknolojiyi önemli bir iklim çözümü olarak görmesinin en önemli nedeni olduğunu söylüyor. Evlerde gaz kullanımının azaltılması, gezegeni ısıtan güçlü bir gaz olan metan sızıntısını da azaltıyor.

Monschauer, ABD ve Avrupa Birliği’nin Enfl asyon Azaltma Yasası ve REPowerEU gibi iklim mevzuatında belirtilen hedefl ere ulaşması halinde, ısı pompalarının binalarda gezegeni ısıtan fosil yakıt kullanımını önemli ölçüde azaltabileceğini söylüyor.

Türkiye’de ısı pompası pazarı hızla büyüyor

İklimlendirme Soğutma Klima İmalatçıları (İSKİD) verilerine göre 2022 yılında Türkiye’deki pazar büyüklüğü yaklaşık 12 bin 500 adet olarak gerçekleşti. Eski ısıtma sistemlerinin kullanıldığı yapıların elden geçirilmesi ve ısı pompaları gibi enerji verimliliği sağlayacak ürünlerin tercih edilmesi, çevresel ve ekonomik açıdan büyük bir fayda sağlayacak. Türkiye’de kentsel dönüşüm kapsamında 20 yılda 14 milyon konutun elden geçirilmesinin planlandığını ortaya koyan İSKİD’e göre, bu binalarda daha az enerji harcayan ürünlerin kullanılması ile Türkiye yaklaşık 6 milyar dolar tasarruf sağlayabilecek.

Son yıllarda özellikle Ege ve Akdeniz bölgelerinde başta otel ve büyük ticari işletmeler tarafından tercih edilen ısı pompaları, bireysel kullanıcıların da dikkatini çekerek evlerde ve yazlık mekanlarda da çokça tercih edilmeye başlandı. “Sadece ısıtma”, “sadece soğutma”, “boylerler ile sadece kullanım sıcak suyu”, “ısıtma-kullanım sıcak suyu-soğutma” ve sadece kullanım sıcak suyu olmak üzere beş farklı işletim modunda çalışabiliyor. Ayrıca otel ve spa merkezlerinde havuz ısı pompalarının kullanımı artıyor. Geleceğin teknoloji ısı pompalarını, tüm Türkiye’nin kullanımına sunmak üzere son bir yılda ülkenin birçok yerine ısı pompası hizmeti veren bayi ve teknik servisler açılıyor ve Isı pompası; ısıtma, soğutma özel eğitimlerden geçiriliyor.