Yeşil Bina Dergisi 33. Sayı (Eylül-Ekim 2015)

47 YEŞİL BİNA / EKİM 2015 yüksek olduğu yaz ayları, aynı zamanda güneş enerjisinin en kolay kullanılabilir olduğu aylar olduğundan, soğutma ama- cıyla güneş enerjisi kullanımı oldukça avantajlı bir hale gelmektedir. Güneş enerjili soğutma hem ekonomik olarak hem de ekolojik bir enerji kaynağı olarak önemli faydalar sağlamaktadır. Termal enerji ile çalışan soğutma sistemleri, ısıyı harekete geçirici bir kaynak olarak kul - lanarak soğutma sağlarlar. Bunun için gerekli olan ısı, ısıtma sistemlerinden, atık ısıdan veya güneş enerjisinden elde edi - lebilir. Güneş enerjisi soğurma soğutma sistemleri neredeyse bir asırdır araştırıl - maktadır. Bugüne kadar Avrupa’da yak - laşık 100 adet güneş enerjili soğutma ve havalandırma sistemi kurulmuştur. Bu sistemlerin potansiyel enerji tasarruf mik - tarları %30 ila %60 arasında değişmekte - dir fakat halihazırdaki sistemler ile henüz bu potansiyel değerlere ulaşılamamıştır. Balaras et al. (2007)’de verilen bilgilere göre, günümüzde Avrupa’da 54 adet güneş enerjili soğutma projesi aktif ola - rak çalışmakta ve bu sistemlerin 33 adeti lityum bromür-su absorbsiyonlu soğutma cihazları kullanmaktadır. Bu çalışmada konu alınan tesis de böyle bir tesistir. Tek kademeli lityum bromür-su (LiBr- H2O) tipi soğutucular, düşük sıcaklıklarda çalışabilmeleri açısından güneş enerjili soğutma sistemlerinde en çok kullanılan soğutma sistemleridir. Güneş enerjisi ile ısıtılan sıvı hem bina içerisinde dolaşan havaya hem de LiBr-H2O soğutma grup - larına sıcak ısıl enerji sağlar. Bu sistem ile ısıtma ve soğutma için kullanılacak enerjinin üçte ikisinin güneş enerjisinden karşılanması mümkündür. Ward et al. (1976)’ya göre, 1 Temmuz 1974’te, Solar House I (Güneş Evi I)’de kurulan güneş enerjili ısıtma ve soğutma sistemi faali - yete geçmiştir ve 1 Ağustos 1974 ile 13 Ocak 1975 arasındaki dönemde ısıtma ve soğutma ihtiyacı için gerekli olan enerjinin yaklaşık %40’lık miktarı bu sistem ile kar - şılanmıştır. Dahası, Ward et al. (1978)’e göre yerleşik LiBr-H2O soğurmalı soğu - tucular ile birlikte soğuk depo kullanımı ile soğutma sisteminin çalışma verimi art - makta ve soğutma sisteminin ortalama mevsimsel performans katsayısını önemli derecede yükseltmektedir. Pérez (2007) raporunda (Sayigh ve Saada, 1981)’nın Riyad’ta (Suudi Arabistan) 12.31 kW soğutma (3.5 RT- Soğutma Tonu, 1 RT = 3.517 kW soğutma) kapasiteli güneş enerjili soğurmalı soğutucu sistemi kur - duğunu belirtmektedir. Bu sistemde, 56 m 2 toplam alana sahip düz kolektörler ve sistemi 15 saat boyunca 17°C sıcak - lıkta soğutma suyu ile besleyebilecek 24 m 3 kapasiteye sahip bir sıcak su deposu bulunmaktaydı. Meza et al. (1998), Capo Rojo, Porto Riko’da kurulan deneysel bir güneş enerjisi destekli sistemin perfor - mans parametrelerini yayınlamıştır. Bu sistem 35.17 kW (10-RT) gücünde bir soğurmalı soğutucu, 113 m 2 alana sahip seçkili yüzey düz plaka kolektörler (Selec - tive surface flat plate kollectors), 5.7 m 3 hacme sahip sıcak su depolama tankı, 84 kW gücünde bir soğutma kulesi ve diğer yardımcı elemanlardan oluşmuş - tur. Soğurma sistemi kolektör dizisinin toplam verimi %30.5, nominal soğutma kapasitesi COP değeri 0.63 olacak şekilde 25 kW ve güneş enerjisinden yararlanma oranı ise %95 olarak ölçülmüştür. Best ve Ortega (1999), 1983 ila 1986 yılları arasında gerçekleştirilen bir güneş enerjili soğutma proje sonuçlarını özetlemiştir. Bu sistem 316 m 2 alana sahip düz pla - kalı kolektörler, 30 m 3 hacimli ısı depo - lama tankı, maksimum kapasitesi 90 kW olan bir LiBr-H2O soğurmalı soğutucu ve maksimum kapasitesi 200 kW olan bir soğutma kulesinden oluşmuştur. Yapılan sistem modifikasyonları sayesinde siste - min güneş enerjisinden yararlanma oranı %59’dan %75’e çıkmış, sıcak su sıcaklık - ları 75 ila 95 °C arasında iken, soğutma suyu sıcaklıkları 29-32 °C aralıklarında iken ve soğutulmuş su sıcaklıkları ise 8-10 °C aralıklarında iken soğutucu verimi 0.53 ila 0.73 değerleri arasında ölçülmüştür. Li ve Sumathy (2001), bölmeli bir sıcak su tankına sahip güneş enerjili klima sis - temini test edip sonuçları yayınlamıştır. Bu sistemde 38 m 2 alana sahip düz pla - kalı güneş kolektörleri, 4.7 kW soğutma kapasiteli bir LiBr-H2O soğurmalı soğu - tucu ve 2.75 m 3 kapasiteli iki bölmeli bir sıcak su depolama tankı bulunmaktaydı. Syed et al. (2005), Madrid’de tipik bir İspanyol evine kurulan, 35.17 kW (10-RT) nominal soğutma kapasiteli bir LiBr-H2O soğurmalı soğutucu, 49.9 m 2 alana sahip düz plakalı güneş kolektörleri ve 2 m 3 kapasiteye sahip sıcak su depolama tan - kına sahip olan bir sistemin performans sonuçlarını yayınlamıştır. Bu sisteme dahil olan güneş kolektörleri maksimum 10 kW soğutma kapasitesine göre tasarlan - dığı için, sistemdeki soğurmalı soğutucu maksimum 7.5 kW soğutma kapasitesine ulaşabilmiştir ve günlük ve toplam COP değerleri sırasıyla 0.42 ve 0.34 olarak ölçülmüştür. Kim (2007), Storkenmaier et al., (2003)’ın 10 kW gücünde bir su soğutmalı soğurmalı soğutucu geliştirildiği hakkındaki yayınına atıfta bulunmuştur. Bu makine, 85 °C sıcaklıkta sıcak su ile beslendiği, 27 °C sıcaklıktaki soğutma suyu ile soğutulduğu takdirde 0.74 COP değeri ile 15 °C sıcaklıkta soğutulmuş su elde edebilmektedir. Soğutma kapa - sitesi, sıcak su sıcaklığı 56 °C ile 105 °C arasında değişirken, nominal kapasitenin %40 ila %160 kapasitesine ulaşabilmek - tedir. Dahası, Kim (2007)’de belirtildiğine göre, Safarik et al. (2005) bir su soğut - malı soğurmalı soğutucunun performans verilerini yayınlamıştır. Bu makine, 90 °C sıcaklıkta sıcak su ile beslendiği, 32 °C sıcaklıktaki soğutma suyu ile soğutulduğu takdirde 16 kW soğutma kapasitesi ve 0.75 COP değeri ile 15 °C sıcaklıkta soğu - tulmuş su elde edebilmektedir. Zambrano et al. (2007), Seville’deki (İspanya) 35.17 kW (10-RT) nominal soğutma kapasi - teli bir güneş enerjili soğurmalı soğutma tesisinin performans değerlerini yayınla -