Kanalizasyon atık su kaynaklı ısı pompası sisteminin teorik analizi
Theoretical analysis of the sewage wastewater sourced heat pump system
Yazar: ERCAN DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL SOLMAZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında, kanalizasyon atık su sıcaklığı ve debisi için belirlenen  parametre değer aralıklarında meydana gelen değişimlerin, kanalizasyon atık su kaynaklı ısı pompası sistem performansına ve bileşenlerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır.  
Yöntem: İlk olarak kanalizasyon atık su kaynaklı ısı pompası sisteminin matematiksel modeli oluşturulmuş ve MATLAB'da bir simülasyon programı geliştirilmiştir. Daha sonra kanalizasyon atık su kaynaklı bir ısı pompası sistemi teorik olarak tasarlanmış ve atık su sıcaklığının, debisinin sistem performansına ve bileşenlerine etkisi incelenmiştir. 
Bulgular: Atık su sıcaklığı ve debisinde meydana gelen değişimler ısı pompası sistem performansını önemli ölçüde etkilemektedir. Belirlenen parametre değer aralıkları için bakıldığında, atık su sıcaklığında meydana gelen değişimlerde ısı pompası sistem performans katsayısı 2,56'dan 4,51'e çıkarırken kütlesel debideki değişimlerde ise 2,89'dan 4,27'ye çıkmıştır. Ayrıca meydana gelen değişimlerin ısı pompası çalışma şartlarını da etkilediği görülmüştür. 
Sonuç: Atık su debisi ile giriş sıcaklığının sistem performansı üzerine etkileri düşünülürse; belirlenen parametre değer aralıkları için atık su sıcaklığında meydana gelen değişimlerin debide meydana gelen değişimlere kıyasla sistem performansını daha çok etkilediği söylenebilir. Bunun yanında, kanalizasyon atık su sıcaklığının ve debisinin yıl içinde çok fazla değişmemesi nedeniyle ısı pompası sistemleri için eşsiz bir kaynak olarak gözükmektedir. Ülke olarak enerjide dışa bağımlılığımız göz önüne alınırsa bu tarz yenilenebilir enerji kaynaklarından olduğunca fazla faydalanılarak bir nebze de olsa bu sorun giderilmelidir. 

Anahtar Kelimeler: Enerji, atık su, ısı pompası, matematiksel model

Abstract:
Purpose: In this thesis, it is aimed to determine the effects of the changes occurring in the parameter value ranges determined for the sewage wastewater temperature and flow rate on the performance and components of the sewage wastewater source heat pump system. 
Method: Firstly, a mathematical model of the sewage wastewater source heat pump system was created, and a simulation program was developed in MATLAB. Then, a sewage wastewater source heat pump system was theoretically designed and the effect of wastewater temperature and flow rate on system performance and components was investigated.
Findings: Changes in wastewater temperature and flow rate significantly affect the heat pump system performance. Considering the specified parameter value ranges, the system performance coefficient increased from 2.56 to 4.51 for the changes in wastewater temperature while it increased from 2.89 to 4.27 for changes in wastewater flow rate. Also, it has been observed that the changes that occur affect the heat pump operating conditions. 
Results: Considering the effects of wastewater flow and inlet temperature on system performance; For the determined parameter value ranges, it can be said that the changes in the wastewater temperature affect the system performance more than the changes in the flow rate. It appears to be a unique resource for heat pump systems as the temperature and flow rate of sewage wastewater does not change much during the year. Considering our foreign dependency on energy as a country, this problem should be solved to some extent by making use of such renewable energy sources as much. 

Keywords: Energy, wastewater, heat pump, mathematical model