Pompasız soğutma sistemlerinde enerji tasarrufu sağlayan yöntemler

1990’ların başlarında bile Danimarkalı Birton A/S şirketi, karbondioksitin doğal soğutucu akışkanlı soğutma sistemlerinin önemli bir parçası olarak barındırdığı potansiyeli fark etmişti. Bu sistemler sadece çevreye daha az zarar vermekle kalmaz; aynı zamanda kullanıldıkları süreçlerin verimliliğini de önemli ölçüde artırır.

“Pompasız” sistem geliştirildi

Günümüzde, Birton’un doğal soğutucu akışkanlara dayalı sürdürülebilir soğutma sistemleri, CO2OL Solutions markası altında üretilmekte ve satılmaktadır. Birton CEO’su Bent Johansen, “İlk CO₂ kurulumumuz, 2001 yılında gerçekleştirilen bir düşük sıcaklık kademeli sistemdi,” diyor.

2004 yılında Birton, 50 bar’a kadar CO₂ tasarım basıncına sahip orta ve yüksek sıcaklıklı sistemler geliştirdi. Johansen şöyle diyor: “Uygun CO₂ pompaları bulunmadığından, pompalama basıncı oluşturmak için başka çözümler bulmak zorunda kaldık. Bu da, CO₂’yi yalnızca ‘serbest enerji’ kullanarak dolaştıran termal pompa sistemimizin geliştirilmesine yol açtı.”

İlginç bir şekilde, bu “pompasız” sistemde pompa, kompresör veya başka herhangi bir mekanik cihaz kullanılmamaktadır. Bunun yerine, sistem hareketli parçalar içermeyen iki hazne, ısı eşanjörleri ve borulardan oluşmaktadır. Sistem, sentetik soğutucu akışkanların doğrudan genleşmesini kullanan merkezi soğutma ve iklimlendirme sistemlerine alternatif (veya bunların yerine) olarak ya da su veya tuzlu su sistemli soğutucularda kullanılabilir. Tipik uygulama alanları hem ticari hem de endüstriyel soğutma sektörlerinde bulunur.

Önemli tasarruflar

Birton’un CO₂ sisteminde, bir kondenser birincil soğutma sistemi tarafından soğutulur [PDF’deki akış şemalarına bakınız]. Yerçekimi, sıvı CO₂’yi iki pompalama kabından birine yönlendirir; burada basınç, kondenser basıncıyla eşitlenir. Pompalama basıncı, birincil sistemden gelen sıvı tarafından üretilir ve bu sıvı, diğer kapta tutulan CO₂’yi ısıtır. Bu basınç, sıvı CO₂’yi evaporatöre gönderir. Pompalama haznesi boşaldığında sistem alternatif çalışmaya geçer. Johansen, “Pompalar ve kompresörler olmadan enerji tüketimi azalır ve pompa kavitasyonu riski ortadan kalkar. Ayrıca, bileşen sayısının az olması bakım ihtiyacını en aza indirir” diyor.

Sistemle herhangi bir birincil soğutucu akışkan (HFC’ler dahil) kullanılabilir, ancak bu akışkan kompresör odasına veya hava soğutmalı bir dış üniteye sınırlandırılabilir; bu da sızıntı riskini büyük ölçüde azaltır. Ayrıca, birincil soğutucu akışkan miktarı daha azdır, bu da çevreye fayda sağlar. Birton müşterileri için tüm bunlar önemli tasarruflar anlamına gelir. Birton CO₂ sistemini kuran şirketin müşterilerinden biri, enerji maliyetlerinde yaklaşık yüzde 40 tasarruf sağlamıştır; bu da büyük bir maddi kazanç anlamına gelir.

Doğal seçim

Birton, kullandığı bileşenlere büyük önem verir. “Biz bir sistem üreticisiyiz,” diyor Johansen, “bu nedenle tüm bileşenlerin kalitesi hayati önem taşıyor. Plaka ısı eşanjörleri, termal sistemlerimizin performansı açısından çok önemli olduğundan Alfa Laval’ı tercih ettik. Alanında dünya lideri olan bu firma, bize en kaliteli ürünleri, uygun teslimat sürelerini ve kendimizi güvende hissetmemiz için ihtiyaç duyduğumuz teknik uzmanlığı sunuyor.”