Sudan suya ısı pompası ile eş zamanlı mahal soğutma ve sıcak su eldesinin deneysel analizi
Experimental analysis of simultaneous space cooling and hot water gain with water to water heat pump
Yazar: CEMİL ŞAŞMAZ
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM ATMACA
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dünya üzerindeki fosil yakıtların azalması, fosil yakıt kaynaklı iklimlendirme sistemlerinin çevreye olan zararları ve çevre bilincinin gelişmesi gibi birçok sebepten dolayı ısı pompası sistemlerinin her geçen gün ülkemizde de yaygınlaşmaktadır. Isı pompaları ısıyı çektiği ve aktardığı ortamlara göre toprak, su ya da hava kaynaklı olabilirler.
Su diğer kaynak çeşitlerine göre enerji transferindeki en verimli yoldur. Soğutma sistemlerinde su kaynaklı sistemler, hava kaynaklı sistemlere göre daha verimli ve küçük boyutludur. Akdeniz bölgesi yıllık sıcaklıklarına bakıldığında, yaz ayları hava sıcaklık değerlerinin çok yüksek olduğu görülmektedir. Bu da hava kaynaklı ısı pompalarının performans katsayılarını (COP) düşürmektedir.
Bu çalışma, soğutulan ortamdan çekilen enerjiyi kullanım sıcak su deposuna aktaran bir ısı pompasının mahal soğutma ve sıcak su elde etmesindeki performansı, seçim nedenleri, uygulanabilirliği üzerinedir. Örnek uygulama olarak Mühendislik Fakültesi Termodinamik Laboratuvarına su kaynaklı ısı pompası tasarımı yapılarak, eşzamanlı olarak mekân soğutulması yapılırken, sıcak su eldesinin çeşitli parametrelere bağlı olarak enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir. Yaz mevsimi şartlarında yapılan deneyler sonucunda ortalama su ısıtma COP değerinin 2.55, mekân soğutma COP değerinin 2.20 ve birleşik COP değerinin de 4.75 olduğu hesaplanmıştır. Yapılan analizlerde ekserji yok oluşunun ve iyileştirme potansiyelinin sistem elemanları içinde en fazla kompresörde olduğu görülmüştür.

Abstract:
The heat pump systems have become more common because of several reasons such as; the depletion of fossil fuels, environmental harm caused by the fossil fueled air-conditioning systems and an increased environmental awareness. Heat pumps can be air source, water-borne, ground source due to environment that they transfer or reject the heat.
Water is the most efficient way to transfer heat in comparison to other resources. Considering the cooling systems, water-borne systems are more efficient and smaller than air source systems. It is seen that the air temperature values are very high in the Mediterranean region and it decreases the COP (coefficient of performance) of the air source heat pumps.
This study investigates the performance, selection criteria and feasibility of a heat pump which transfers the heat to the hot water tank from the cooled space. As a sample experimental analysis, water-borne air pump design has been carried out and the system is used both for the cooling of the Thermodynamics Laboratory of the Engineering Faculty and the energy-exergy analysis of the hot water is based on various parameters. In the summer season , it is calculated that mean heating COP is 2.20, mean cooling COP is 2.55 and combined COP is 4.75. It is observed that the best exergy destruction and improvement potential in the system components was on compressor.