Residential heating application with ground source heat pump; The case of Kirkuk/Iraq
Toprak kaynaklı ısı pompası ile konut ısıtması uygulaması; Kerkük/Irak örneği
Yazar: JABER ZAINULABDEEN SAQEE SAQEE
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ARİF ÖZGÜR
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Performans katsayısı (COP) = Coefficient of performance (COP) ; Soğutucu akışkanlar = Refrigerants ; Termal sistemler = Thermal systems ; Toprak kaynaklı ısı pompası = Ground source heat pump

Özet:
Toprak kaynaklı ısı pompası, verimli ısıtma ve sıcak su sağlamak için ısıyı yerden aktararak ve sıcaklık farkından yararlanarak çalışır. Yenilenebilir bir kaynak kullanarak çalıştığı için (güneş enerjisi) çevre dostu bir seçimdir. Fosil yakıtlarla ısıtmanın çevreye zararlı olduğunu hepimiz biliyoruz. Bu anlamda özellikle evlerde ısınma ihtiyacı için kullanılan fosil yakıtların yerine ısı pompalarının kullanılması önemli bir alternatiftir.
Bu çalışmada ilk önce Kerkük'te öngörülen bir konutun aylık ve yıllık ısı kaybı hesabı yapılmıştır. Bu çalışmada Kerkük ilinde inşaatı biten ve oturum için uygun olan bir konut için ısıtma ve soğutma amacıyla kullanılacak toprak kaynaklı ısı pompası (TKIP) sisteminin projelendirmesi yapılmış, ayrıca TKIP için gerekli metotlar belirlenmiş ve uygulama aşamasına kadar olan tüm hesaplamalar yapılmıştır. Konut bir katlı bir bina olup mutfak, salon, oturma odası, yatak odası ve banyodan oluşmaktadır. Elde edilen sonuçlar, "İzoder TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları" standartlarına göre değerlendirilmiştir.
Yapılan çalışmada, bazı soğutucu akışkanların farklı buharlaştırıcı ve yoğuşturucu sıcaklıklarındaki COP değerleri ile kompresör gücü, buharlaştırıcı kapasitesi, boru boyu uzunlukları ve ısı pompası performans katsayısı hesaplanmış, çalışmanın elde edilen sonuçlarına göre maliyet analizi yapılmıştır. Ayrıca çalışma 5 farklı soğutucu akışkan için optimize edilmiştir. 
Elde edilen bulgulardan tüm buharlaştırıcı ve yoğuşturucu  sıcaklıklarında en yüksek COP değerine R407C soğutucu akışkanı sahiptir. Bu sonuç soğutucu akışkanı olarak sistemde kullanılacak en yüksek değerdir diğer soğutucu akışkanı kullanılmaması anlamına gelmez. Bir TKIP tasarlarken koşullar da farklı açılardan incelenmelidir.

Abstract:
A ground source heat pump works by transferring heat from the ground and taking advantage of the temperature difference to provide efficient heating and hot water. It is an environmentally friendly choice as it works using a renewable resource (solar energy). We all know that heating with fossil fuels is harmful to the environment. In this sense, it is an important alternative to use heat pumps instead of fossil fuels used especially for heating needs in homes.
In this study, firstly, monthly and annual heat loss calculation of a projected house in Kirkuk was made. In this study, a ground source heat pump (TKIP) system to be used for heating and cooling for a house whose construction has been completed and suitable for residence in Kirkuk has been designed, and the necessary methods for TKIP have been determined and all calculations up to the implementation stage have been made. The residence is a one-story building and consists of a kitchen, living room, living room, bedroom and bathroom. The results obtained were evaluated according to the standards of "İzoder TS 825 Thermal Insulation Rules in Buildings".
In the study, COP values of some refrigerants at different evaporator and condenser temperatures, compressor power, evaporator capacity, pipe lengths and heat pump performance coefficient were calculated, and cost analysis was made according to the results of the study. In addition, the operation is optimized for 5 different refrigerants.
From the findings, R407C refrigerant has the highest COP value at all evaporator and condenser temperatures. This result is the highest value to be used in the system as the refrigerant, it does not mean that no other refrigerant is used. When designing a TKIP, conditions should also be viewed from different angles.