Fotovoltaik/termal (FV/T) destekli bir ısı pompası sisteminin performans değerlendirmesi
Performance assessment of a photovoltaic/thermal (PV/T) assisted heat pump system
Yazar: ONUR BİLGİLİOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NESLİHAN ÇOLAK GÜNEŞ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Fotovoltaik pompalar = Photovoltaic pumps ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Hava kaynaklı ısı pompası = Air source heat pump ; Isı pompası = Heat pump

Özet:
Bu tez çalışmasında fotovoltaik-termal güneş kolektörleri ile destekli bir ısı pompası sisteminin farklı koşullar altında performans değerlendirmesi yapılmıştır. Isı pompası sistemi kurutucu bir kabinin ısıtılması için kullanılmıştır. Kabin içi sıcaklık değerleri 50°C ve 60°C olduğu koşullarda testler gerçekleştirilmiştir. Kabine giren hava hızı değeri 2 m/s olarak set edilmiştir. Fotovoltaik panellerin yüzey sıcaklıklarının artması durumunda verimlerinin düştükleri bilinmektedir. Bu çalışmada kullanılan fotovoltaik panellerin altında ısı pompası sisteminin evaporatörü görevini görecek bakır borular kullanılmıştır.
Isı pompası sistemi iki kademeli bir kompresör, iki adet fotovoltaik-termal panel altında bulunan evaporatör, iki adet camsız kolektörlerde bulunan evaporatör ve bir adet kabin tipi evaporatör olmak üzere toplam beş evaporatör, bir adet kondenser ve iki adet fandan oluşmaktadır. Sistem yalnızca kabin evaporatör ile test edildiği gibi bütün evaporatörlerin beraber çalıştığı koşulda da test edilmiştir.
Sistem testleri sonucunda FV/T panellerden üretilen elektriğin sistem verimine katıldığı durumlarda, bütün evaporatörlerin çalıştığı durumda 50°C ve 60°C'de yapılan testlerde COP değerleri 2,06 ve 1,98 olarak hesaplanmıştır. Yapılan testlerde FV panellerin soğutulması durumunda %2,70 ile %4,24 arasında daha verimli çalıştıkları gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, the performance evaluation of a heat pump system supported with photovoltaic-thermal solar collectors under different conditions was made. The heat pump system was used to heat a dryer cabinet. The tests were carried out under conditions where the cabin temperature values were 50°C and 60°C. The air velocity value entering the cabin is set as 2 m/s. It is known that when the surface temperatures of photovoltaic panels increase, their efficiency decreases. Under the photovoltaic panels, copper pipes were used to act as the evaporator of the heat pump system.
The heat pump system consists of a two-stage compressor, two evaporators under the photovoltaic-thermal panel, two evaporators in the planar collector and a cabinet type evaporator a total of five evaporators, a condenser and two fans. The system has been tested not only with the cabin evaporator, but also when all evaporators are working together.
COP values were calculated as 2,06 and 1,98 in the tests performed at 50°C and 60°C when all evaporators are operating, in cases where the electricity produced from the PV/T panels considered in system efficiency. In the tests, it has been observed that PV panels work between %2,70 and 4,24% more efficiently when they are cooled with heat pump system.