Geri Dön

Türkiye'nin farklı iklim bölgeleri için güneş ve genleştirici-kompresör destekli iki kaynaklı ısıtma çevriminin uygulanabilirliğinin araştırılması

Investigation of performance of a solar and expander-compressor enhanced dual-source heat pump for different climate zones of Turkey

  1. Tez No: 785802
  2. Yazar: MEHMET CAN TOPAK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TAHİR ERDİNÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Tarsus Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Isı pompaları konut ısıtmasında yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu sistemin performansını arttırmak için güneş gibi farklı bir kaynaktan yararlanılan iki kaynaklı bir ısı pompası iki farklı basınçta soğutucu akışkanın buharlaşmasını sağlayabilmektedir. Bu iki buharlaşma sıcaklığı arasına ejektörde veya genleştirici – kompresörde yüksek basınçlı soğutucu akışkan kullanımı ile kompresör giriş basıncı arttırılarak daha iyi bir performans katsayısı (COP) değerleri elde edilebilir. Bu çalışma, binalara kolayca entegre edilebilen yenilenebilir ısıtma sistemi için yenilenebilir enerji kaynaklı ve yüksek etkinlikli bir ısı pompası sistemi sunmaktadır. Sistem, ısı pompasının yüksek etkinlikte çalışması için ortam enerjisinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak amacıyla, biri hava diğeri güneş enerjisi olmak üzere iki ısı kaynağı kullanılmıştır. Güneş kolektöründeki nispeten düşük çalışma sıcaklığı avantajı ile kolektörün ısıl verimliliği kış aylarında yeterli olacaktır. Kolektördeki PV/T (Fotovoltaik ısıl) hücresi fotovoltaikler tarafından üretilen elektrik ile şebekeden gelen enerji talebinin daha da azaltılması sağlanacaktır. Çalışmada ışınım, ortam ve kolektör sıcaklıklarının sistem performansı üzerine etkileri incelenmiştir. Optimum kolektör buharlaşma sıcaklıkları ve farklı koşullar için COP artış potansiyelleri belirlenmiştir. 5 kW ısıtma için, 15 m2 PV/T kolektör kullanılarak 400 W/m2 ve 10 ℃ ortam altında sistemin COP değeri %25 iyileştirilebilir. Aynı koşullar için PV'den (Fotovoltaik) üretilen elektriği de dahil ederek, şebekeden gelen elektrik talebinin %87 azaltılması sağlanabilmektedir. İlerleyen zamanda, PV/T kolektörü kullanımıyla, daha geniş kolektör alanlarında sistem karbonsuz özellikte olacaktır.

Özet (Çeviri)

Heat pumps are widely used in residential heating, and a dual-source heat pump utilizing different sources such as the solar energy to increase the performance of this system providing the evaporation of the working fluid at two different pressures. Better coefficient of performance (COP) values can be obtained by increasing the compressor inlet pressure by using high pressure refrigerant in the ejector or expander-compressor between these two evaporation temperatures. This study presents a renewable energy source and high effectiveness heat pump system for renewable heating system that can be easily integrated into buildings. The system uses two heat sources, one air and the other solar energy, in order to maximize the use of ambient energy for the heat pump to operate at high efficiency. With the advantage of relatively low operating temperature in the solar collector, the thermal efficiency of the collector will be sufficient in winter. With the electricity produced by the PV/T (Photovoltaic Thermal) cell photovoltaics in the collector, the energy demand from the grid will be further reduced. In the study, the effects of radiation, ambient and collector temperatures on system performance were investigated. COP increment potentials and optimum collector evaporation temperatures were also determined for different conditions. For 5 kW heating, 400 W/ m2 solar irradiance and 10 ℃ environment temperature, the COP of the system can be improved 25%. For the same conditions, by including the electricity produced from PV (Photovoltaic), 87% reduction in electricity demand from the grid can be achieved. In the future, using PV/T collector in in this cycle will result in carbon-free using bigger collector areas.

Benzer Tezler

  1. Türkiye'nin farklı iklim bölgeleri için optimal fotovoltaik panel eğim açılarının belirlenmesi

    Optimal photovoltaic panel tilt angle determination for different climate zones of Turkey

    ÖMER GÖNÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BARUTÇU

  2. Investigation of the availability of heat pumps in passenger transportation vehicles in Turkey

    Türkiye'de yolcu taşıma araçlarında ısı pompası kullanılabilirliğinin araştırılması

    RECEP SERİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞABAN ÜNAL

  3. Analysis of energy-saving potential of sunspaces incorporating phase change material in different climatic regions of Turkey

    Türkiye'nin değişik iklim bölgelerinde faz değişim malzemesi içeren güneş mekanlarının enerji tasarruf potansiyeli

    MURAT ÇAĞRI ULUDAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    EnerjiKocaeli Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MÜSLÜM ARICI

  4. Modüler binaların bina formuna bağlı olarak farklı iklim bölgesinde enerji etkinliğinin incelenmesi

    Investigation of energy efficiency in different climatic regions concerned with modular building form

    VOLKAN CAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL

  5. Sıcak-nemli iklim bölgelerinde avlu boyutlarının binalardaki konfor koşullarına etkisinin değerlendirilmesi

    An evaluation of the effects of courtyard dimensions on thermal comfort conditions in buildings in hot-humid climatic regions

    MEHMET BEKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLTEN MANİOĞLU