Klima ile Isınma: Split ve VRF Kışın Nasıl Çalışır?

Klima ısıtma modunda nasıl çalışır?

Isıtma modunda soğutucu akışkanın akış yönü tersine çevrilir: dış ünite bataryası buharlaştırıcı olarak dış havadan ısı çeker, iç ünite bataryası yoğuşturucu olarak bu ısıyı mahal havasına verir. Yani klima ısıyı üretmez, düşük sıcaklıktaki bir kaynaktan alıp taşır; elektrik enerjisi bu taşıma için kompresörde harcanır. Split, multi-split ve VRF ısı pompası aynı prensiple çalışır, fark kapasite, zon sayısı ve kontrol mimarisindedir. ABD Enerji Bakanlığı ısı pompasını, akışı tersine çevirerek ısıtma veya soğutma verebilen ve ısıtmada ısıyı düşük sıcaklıktaki bir kaynaktan çeken soğutma makinesi olarak tanımlar (Kaynak: U.S. DOE, O&M Best Practices Guide).

• •VRF ısı pompası ile ısı geri kazanımlı VRF: ısı pompası sisteminde aynı dış ünite grubuna bağlı iç üniteler aynı anda ya ısıtır ya soğutur; ısı geri kazanımlı seriler ise üretici belgesinde tanımlandığı ölçüde bazı zonlar ısıtırken diğerlerinin soğutmasına izin verir. Kışın güneşli cephe veya sunucu odası soğutma isterken kuzey cephe ısıtma istiyorsa bu fark önem kazanır. Daikin Türkiye VRV IV+ ailesini ısı pompası ve ısı geri kazanımlı olarak ayrı ürün çizgilerinde sunar; özellik tam model belgesiyle doğrulanır (Kaynak: Daikin Türkiye, VRV IV+ Isı Pompası).

Dış sıcaklık düştükçe kapasite ve verim nasıl değişir?

Dış hava soğudukça ısı pompasının ısı çektiği kaynak sıcaklığı düşer; bu nedenle ısıtma kapasitesi ve verim genellikle azalır, ne kadar azaldığı ise modele göre değişir. Katalogdaki tek nominal ısıtma değeri standart bir test koşulunu gösterir, projenin tasarım dış sıcaklığını değil. Doğru okuma için tam modelin üretici ısıtma kapasite tablosu, dış sıcaklık ve iç sıcaklık sütunlarında açılır; ısıtmada izin verilen dış sıcaklık çalışma aralığı da aynı belgedeki tablodan alınır. Boru uzunluğu ve kot farkı düzeltmeleri varsa kapasiteye ayrıca uygulanır. AB etiketinde ısıtma için tasarım yükü (kW) ve SCOP değeri, sezon başına ayrı beyan edilir (Kaynak: European Commission, Air conditioners and comfort fans).

Defrost (buz çözme) döngüsü neden olur, arıza mıdır?

Isıtmada dış ünite bataryası dış havadan daha soğuk çalışır. Batarya yüzeyi 0 °C altına inince havadaki nem buz olarak birikir ve hava geçişini daraltır; cihaz bu yüzden belirli aralıklarla defrost döngüsüne girer. Bu sırada iç üniteden sıcak hava gelmemesi, dış üniteden buhar ve su çıkması olağandır. Daikin Türkiye'ye göre birçok ısı pompası buz çözme döngüsünde ısıtmayı durdurur; VRV IV sürekli ısıtma modeli ise faz değişim malzemesinde depoladığı enerjiyi defrostta kullanarak ısıtmayı sürdürür. Daikin montaj kılavuzu da dış ünite kartında zorla defrost (forced defrost) düğmesini tanımlar, yani defrost tasarlanmış bir işletme fonksiyonudur (Kaynak: Daikin Türkiye, VRV IV+ Isı Pompası; Daikin Europe, Installation Manual).

• •Uzman notu: ASHRAE Psikrometri bölümü 0 °C altında doyma basıncını su yerine buz üzerinden tanımlar; batarya yüzeyi bu sıcaklığın altına indiğinde nemin doğrudan buz olarak birikmesi bu yüzdendir (Kaynak: ASHRAE Handbook, Psychrometrics).

SEER, SCOP ve AB enerji etiketi iklim bölgeleri nasıl okunur?

SEER mevsimsel soğutma, SCOP mevsimsel ısıtma verimidir; tek bir COP değeri yerine yıl boyu değişen dış sıcaklıkları temsil eder. AB 206/2012 kapsamındaki 12 kW'a kadar klimalarda etiket, ısıtma için üç gösterge sezonuna kadar tasarım yükü ve SCOP değeri verir: 'Daha sıcak', 'Ortalama' ve 'Daha soğuk'. Tedarikçi ısıtma enerji sınıfını en az 'Ortalama' sezon için beyan etmek zorundadır; diğer sezonlar isteğe bağlıdır. Sınıflar A+++ ile D arasındadır. İki cihaz yalnız aynı sezonun SCOP'u ile karşılaştırılır. 12 kW üzeri soğutma kapasitesindeki büyük klimalar ve VRF dış üniteleri ayrı tüzükle, 2016/2281 kapsamında ele alınır (Kaynak: European Commission, Air conditioners and comfort fans; Air heating and cooling products).

Kapasite seçiminde ısıtma yükü neden ayrıca kontrol edilir?

Klima çoğunlukla yaz soğutma yüküne göre seçilir; oysa aynı mahalin kış ısı kaybı, kabuk yalıtımı, cam oranı, sızıntı ve taze hava yüküne bağlı olarak farklı bir büyüklük çıkarabilir. Seçilen modelin tasarım dış sıcaklığındaki ısıtma kapasitesi, defrost sırasındaki kesintiler de düşünülerek bu ısı kaybıyla karşılaştırılır. Soğutmaya göre yeterli görünen cihaz kışın yetersiz kalabilir veya tersine gereğinden büyük seçilebilir. ABD Enerji Bakanlığı ısı kaybını, dış sıcaklık istenen iç sıcaklıktan düşükken konforu korumak için mahale verilmesi gereken ısı miktarı olarak tanımlar; ısıtma seçimi bu değer üzerinden yapılır (Kaynak: U.S. DOE, O&M Best Practices Guide).

Dış ünite kışa göre nereye ve nasıl yerleştirilir?

Dış ünite yerinde hava giriş-çıkışının serbest kalması, kar birikimi, hâkim rüzgâr ve defrost suyunun drenajı birlikte değerlendirilir. Defrost sırasında üniteden su boşalır; donma sıcaklığında bu su zeminde veya altındaki yüzeyde buz oluşturabileceği için yürüme yolu, kapı önü ve alt kattaki balkon gibi noktalardan uzak tutulur. Daikin montaj kılavuzu yoğun kar yağışı olan bölgelerde karın çalışmayı etkilemeyeceği bir yer seçilmesini, hava giriş ve çıkışının hâkim rüzgâr yönüne bakmamasını, gerekirse rüzgâr perdesi kullanılmasını ve temel çevresinde atık suyu uzaklaştıracak bir drenaj kanalı hazırlanmasını ister (Kaynak: Daikin Europe, Installation Manual).

• •Kar seviyesi ve çatı-teras birikimi için yükseltilmiş taşıyıcı
• •Hava giriş-çıkışı hâkim rüzgâr yönüne bakmayacak şekilde konum veya rüzgâr perdesi
• •Defrost suyu için drenaj kanalı; yaya yolu ve alt kat üzerinden uzak yerleşim
• •Servis ve batarya temizliği için erişim boşluğu

İç ünitede sıcak hava dağılımı ve ek ısıtma ne zaman gerekir?

Isınan havanın yoğunluğu düşer ve tavana doğru yükselir; bu yüzden ısıtmada iç ünite kanatları aşağı yönlendirilir, kaset tipi ünitede kanat açısı ve tavan yüksekliği, duvar tipinde ise montaj yüksekliği ve atış birlikte kontrol edilir. Yüksek tavanlı mahallerde tavan altı ile kullanım bölgesi arasındaki sıcaklık farkı ölçülerek değerlendirilir. Tasarım dış sıcaklığında üretici tablosundaki ısıtma kapasitesi ısı kaybını karşılamıyorsa veya ısıtma aralığı dışındaki saatler sık görülüyorsa ek ısıtma ya da farklı sistem planlanır. ASHRAE Psikrometri bölümündeki özgül hacim bağıntısına göre nemli havanın hacmi sıcaklıkla artar, yani sıcak hava daha hafiftir (Kaynak: ASHRAE Handbook, Psychrometrics).