Villa ısıtmasında ve soğutmasında güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompasının ekonomikliğinin analizi
Economic analyses of solar assisted ground source heat pump in heating and cooling a house
Yazar: SERKAN ERDEM
Danışman: Y.DOÇ.DR. DERYA ÖZKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Güneş enerjisi = Solar energy ; Maliyet analizi = Cost analysis

Özet:
Bir evin ısıtma ve sogutma ihtiyacını karsılamak için, günes enerjisi destekli toprak kaynaklıısı pompası sistemi tasarlanmıstır. Mahal fan-coillerle ısıtılıp sogutulacagından, su / su ısıpompası seçilmistir. Mardin'de kurulması planlanan sistem için, ısı kaybı ve sogutma yüküdegerleri, Devlet Meteoroloji sleri Genel Müdürlügü'nden alınan, saatlik dıs sıcaklık vesaatlik günes ısınımı degerleri ile MATLAB programı kullanılarak saatlik olarakhesaplanmıstır.Toprak ısı degistiricisi tasarımında, yatay borulamanın çok uzun boru boyu gerektirmesindenötürü düsey borulama tercih edilmistir. Isı pompasının isletme faktörleri hem Bin metodu ilehem de saat-saat metodu ile hesaplanmıs ve sonuçları birbirleriyle karsılastırılmıstır.Sistemde, günes enerjisinden; hem dogrudan ısıtma amaçlı olarak hem de ısı pompasına girissuyunu ısıtma amaçlı olarak iki sekilde faydalanılmıstır.Ayrıca, tasarlanan bu sistemin, dört ev için toplu ısıtma-sogutma yapması durumu dairdelenmistir. Bu durumda daha büyük boru boyunun, daha yüksek kapasiteli bir ısıpompasının ve daha yüksek sayıda kolektörden olusan bir günes enerjisi sisteminin, tasarımıve seçimi yapılmıstır.Anlatılan bu iki tip ısıtma-sogutma sisteminin, yatırım ve isletme maliyetleri hesaplanmıstır.Aynı konutun, ısıtmasının bir kazanla, sogutmasının ise hava sogutmalı bir su sogutma grubuile yapıldıgı zamanki yatırım ve isletme maliyetleri de hesaplanmıstır. Bu islem de, hem tekev için hem de dört ev için yapılmıstır. Böylelikle, bu dört farklı ısıtma-sogutmauygulamasının, hem isletme hem de yatırım maliyetleri karsılastırılabilmistir.Anahtar Kelimeler: Toprak kaynaklı ısı pompası, günes enerjisi, isletme faktörü, maliyetanalizi.

Abstract:
To climate a place, solar assisted ground source heat pump was designed. A water to waterheat pump was selected because heating and cooling will be provided by using fan-coils.Hourly outdoor temperatures and hourly solar radiation values for Mardin city were obtainedfrom Meteorology Management. Heat losses and gains were calculated hourly.While designing soil heat exchanger, vertical type was preferred because of horizontal pipelength?s being too long. Run factors were calculated using both Bin method and hourlymethod. Their results were compared.Solar energy system was used in two ways: direct heating and heating the water which returnsto heat pump.Furthermore, multi cooling and heating (for four homes) was investigated by using samemethod. But for this time, the equipment of systems were redesigned and reselected.Finally, investment and operational costs of these two different systems were calculated. Also,costs for the same house calculated while using a boiler and chiller for heating and cooling.As a result, costs of these four different systems were compared.Keywords: Ground source heat pump, solar energy, run factor, cost analysis.