Villa ısıtmasında ve soğutmasında güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompasının ekonomikliğinin analizi

Abstract

Bir evin ısıtma ve soğutma ihtiyacını karşılamak için, güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompası sistemi tasarlanmıştır. Mahal fan-coillerle ısıtılıp soğutulacağından, su / su ısı pompası seçilmiştir. Mardin'de kurulması planlanan sistem için, ısı kaybı ve soğutma yükü değerleri, Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü'nden alınan, saatlik dış sıcaklık ve saatlik güneş ısınımı değerleri ile MATLAB programı kullanılarak saatlik olarak hesaplanmıştır. Toprak ısı değiştiricisi tasarımında, yatay borulamanın çok uzun boru boyu gerektirmesinden ötürü düşey borulama tercih edilmiştir. Isı pompasının işletme faktörleri hem Bin metodu ile hem de saat-saat metodu ile hesaplanmış ve sonuçları birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Sistemde, güneş enerjisinden, hem doğrudan ısıtma amaçlı olarak hem de ısı pompasına giriş suyunu ısıtma amaçlı olarak iki şekilde faydalanılmıştır. Ayrıca, tasarlanan bu sistemin, dört ev için toplu ısıtma-soğutma yapması durumu da irdelenmiştir. Bu durumda daha büyük boru boyunun, daha yüksek kapasiteli bir ısı pompasının ve daha yüksek sayıda kolektörden oluşan bir güneş enerjisi sisteminin, tasarımı ve seçimi yapılmıştır. Anlatılan bu iki tip ısıtma-soğutma sisteminin, yatırım ve işletme maliyetleri hesaplanmıştır. Aynı konutun, ısıtmasının bir kazanla, soğutmasının ise hava soğutmalı bir su soğutma grubu ile yapıldığı zamanki yatırım ve işletme maliyetleri de hesaplanmıştır. Bu işlem de, hem tek ev için hem de dört ev için yapılmıştır. Böylelikle, bu dört farklı ısıtma-soğutma uygulamasının, hem işletme hem de yatırım maliyetleri karşılaştırılabilmiştir.