Panel ısıtma ve soğutma sistemlerinin güneş enerjisi destekli ısı pompası ile birlikte kullanımı
The Use of panel heating and cooling systems with solar aided heat pump
Yazar: HATİCE M. ATMACA
Danışman: PROF.DR. M. ÖZCAN ÜLTANIR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2000
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Güneş enerjisi = Solar energy ; Isı pompası = Heat pump ; Isıtma sistemleri = Heating systems ; Soğutma sistemleri = Cooling systems ; İklimlendirme = Air conditioning

Özet:
oz DOKTORA TEZİ PANEL ISITMA VE SOĞUTMA SİSTEMLERİNİN GÜNEŞ ENERJİSİ DESTEKLİ ISI POMPALARI İLE BİRLİKTE KULLANIMI ^ Hatice M. ATMACA ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Prof.Dr. MÖzcan ÜLTANIR Yıl: 2000, Sayfa: 151 Jüri : Prof.Dr. MÖzcan ÜLTANIR : ProfDr. Ö. Ercan ATAER : Doç.Dr. Orhan BÜYÜKALAC A Bu çalışmada panel ısıtma ve soğutma sistemlerinin güneş enerjisi destekli ısı pompası ile birlikte kullanılabilirliği incelenmiştir. Binaların iklimlendirilmesi amacıyla kullanılan yeni ve ülkemiz için henüz yaygınlaşmamış bir yöntem olan döşemeden ısıtma ve tavandan soğutma, ısının radyasyon yolu ile ortama verilmesi esasına dayanır. Bu özelliğinden dolayı bu sistemlerin kullanılması durumunda tasarım iç ortam sıcaklıkları alışılagelmiş yöntemlerden daha ılımlı seçilebilir. Böylece konfor koşullan sağlanırken ortamın ısıtma ve soğutma yükü azalır. Isı enerjisi girdili soğutma çevrimleri ile çalışan ısı pompalanma, tek başlarına kullanıldıklarında etkinlikleri düşüktür ve destek ısıtıcıya gereksinim duyarlar. Ancak güneş enerjisi gibi ucuz ve temiz bir enerji kaynağını kullanabilmeleri açısından oldukça caziptirler. Panel sistemlerin ısı gereksiniminin düşük olması ve ılımlı akışkan sıcaklıklarında çalışmaları avantajından yararlanarak bu iki sistem birleştirilmiş ve sorpsiyonlu ısı pompasının dezavantajı elimine edilmeye çalışılmıştır. Bu çalışmada önce ASHRAE tarafından geliştirilmiş CLTD yöntemi kullanılarak binaların ısıtma ve soğutma yüklerini hesaplayan bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. İkinci aşamada bu programın ürettiği yük verileri kullanılarak bu yükü karşılayacak panel sistemin tasarımını yapan bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Son aşamada ise tavandan soğutma amaçlı panel sistemin gereksinimi olan soğutulmuş suyu sağlayacak absorpsiyonlu ısı pompası simülasyonu yapılmıştır. R21-DMF çifti ile çalıştığı varsayılan ısı pompasının ısıtma ve soğutma tesir katsayılan hesaplanmış ve sistemin çeşitli parametrelerinin bu değerlere etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak özellikle güneş enerjisinin bol olduğu yaz aylarında ve güney bölgesinde güneş enerjisi destekli ısı pompalannm tavandan panel soğutma sistemleri ile birlikte kullanımı oldukça ekonomik bir çözüm olarak önerilmiştir. Anahtar Kelimeler: Panel ısıtma ve soğutma, güneş enerjisi destekli ısı pompası

Abstract:
ABSTRACT PhD THESIS THE USE OF RADIANT HEATING AND COOLING SYSTEMS WITH SOLAR-AIDED HEAT PUMPS ^ J> Hatice M. ATMACA DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof.Dr. M.Özcan ÜLTANIR Year: 2000, Pages: 151 Jury : Prof.Dr. M.Özcan ÜLTANIR Prof.Dr. Ö. Ercan ATAER Doc.Dr. Orhan BÜYÜKALACA In this study, the use of radiant heating and cooling systems with solar aided heat pumps has been investigated. The new method of floor heating and ceiling cooling used for conditioning of buildings is based on radiation heat transfer to the space. Because of this reason, indoor design temperatures are very moderate; for example higher than conventional systems in cooling. Comfort conditions may be provided as the heating and colling load of the space decreases. Performans of the heat pumps that operates with cooling cycles use heat as input energy is very low and they requires auxilary heater. However they have the advantage of using the cheapest and the clearest energy source: solar energy. Using the advantages of low energy demand and moderate fluid temperature requirement of radiant systems, these two systems are combined and the disadvantage of sorption heat pump is tried to be eliminated. At the beginning of this study, a computer program that calculates heating and cooling load of buildings by using the CLTD method proposed by ASHRAE has been developed. In the second stage, another computer program that designs the radiant system that meets the load by using the load outputs of the previous program, has been prepared. An absorption heat pump that provides cooled water required by ceiling cooling radiant system has been simulated in the last stage. The cooling and heating performans coefficients of heat pump that assumed to be operated with R21- DMF pair are calculated and the effects of system parameters on this coefficients are observed. As the result, especially in summer months and south of our country, the usage of solar aided heat pumps with radiant ceiling cooling systems is proposed as an economic solution to the energy problems. Key Words: Radiant heating and cooling, solar aided heat pump II