Isı pompalı evsel ısıtıcıda enerji optimizasyonu
Energy optimization for heat pump domestic heater
Yazar: EMRE SAĞLICAN
Danışman: PROF. DR. ÖZDEN AĞRA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Son yıllarda insan ihtiyaçlarının giderilmesi ve günlük hayatın kolaylaştırılması amacıyla teknoloji sürekli geliştirilmektedir. Gelişen teknoloji ve artan insan nüfusu ile birlikte enerjiye olan gereksinim artmıştır. Enerji üretiminde doğal kaynaklar kullanıldığından, doğal kaynakların tüketimi hızla artış göstermektedir. Devletler ve sivil toplum örgütleri insanları enerji tasarrufu konusunda sürekli bilinçlendirmektedir.
Doğal kaynakların azalması sonucu enerji üretiminde farklı yöntemlere gereksinim duyulmuştur. Güneş enerjisinden yararlanabilmek için güneş kolektörlerinin kullanımı, rüzgar enerjisinden yararlanabilmek için rüzgar türbinleri kullanımı artmaya başlamıştır.
Evsel cihaz üreticileri, enerji verimliliği konusunda uzun zamandır çalışma yapmaktadırlar. Bu çalışmalardan bir tanesi ısıtma amacıyla kullanılan, fazla enerji tüketen elektrikli ısıtıcı yerine daha az enerji tüketiminin yapılacağı ısı pompası sisteminin kullanılmasıdır.
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, suyu ısıtmak amacıyla kullanılan ısı pompalı evsel ısıtıcıda farklı parametrelerin enerji tüketimine olan etkileri incelenmiştir. Buharlaştırıcıdan geçen hava debisinin, soğutucu akışkan miktarının, kompresör devrinin toplam enerji tüketimine etkisi incelenmiştir.
Tez çalışması kapsamında deneyler, standart laboratuvar koşulunda (22°C±0,5°C, %55±%5 bağıl nem) yapılmıştır. Tüm deneylerde 15°C±0,5°C sıcaklığındaki 4,2 litre su ısı pompası sistemi ile 52°C'ye kadar ısıtılmaktadır.
Yapılan deneylerden çıkan sonuçların nedenleri, kapasite hesaplamaları ve güç tüketim değerleri ile anlatılmıştır. İstatistiksel değerlendirme ve analitik değerlendirme ile deneysel çalışmalar karşılaştırılmıştır.

Abstract:
In recent years, technology has been continuously improving in order to human needs and facilitate daily life. The need for energy has been increasing with developing technology and increasing human population. As natural sources are used in energy generation, the consumption of natural sources are increasing rapidly. Governments and non-governmental organizations continuously raise awareness of citizens about energy saving.
Since decreasing of natural sources, different methods for energy generation were needed. Using of solar collectors and wind turbines to benefit from solar and wind energy have begun to increase.
Manufacturers of household appliances have been working on energy efficiency for a long time. One of these works is the use of a heat pump system, which is used for heating purposes, consumes less energy than an electric heater.
In this master thesis study, the effects of different parameters on energy consumption were examined in a heat pump domestic heater used for heating water. The effects of the evaporator air flow rate, the amount of refrigerant and the compressor speed on the total energy consumption has been investigated.
Within the scope of the thesis study, experiments were performed under standard laboratory conditions (22°C±0.5°C, 55% Rh±5%). 4.2 liters water was heated from 15°C±0.5°C to 52°C for all experiments.
The reasons of the experimental results are explained thanks to capacity calculations and power consumption values. Moreover, statistical analysis, analytical analysis and experimental studies are compared.