Toprak kaynaklı ısı pompasının klasik sistemlerle tekno-ekonomik karşılaştırılması
Techno-economical comparision between ground-source heat pumps and conventional systems
Yazar: VOLKAN YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. OLCAY KINCAY
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2000
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Ekonomik analiz = Economic analysis ; Isı pompası = Heat pump ; Toprak kaynaklı ısı pompası = Ground source heat pump

Özet:
Yaşanılan ekonomik krizlerden sonra, yenilenemeyen enerji kaynaklarının sonsuz olmadığının anlaşılmasıyla, enerjiyi verimli bir şekilde kullanmanın yollan aranmıştır. Isı pompalarının tükettikleri enerjinin daha fazlasını ısıtmak veya soğutmak maksadıyla kullanması araştırmacıların dikkatini bu yöne çekmiştir. Bu çalışmada, ısı pompalan, ısı kaynaklarına göre tanıtılmış özellikle toprak kaynaklı ısı pompası üzerine yoğunlaşılmış ve bu konuyla ilgili bir uygulama yapılmıştır. Toprak kaynaklı ısı pompalarının, toprağa gömülen ısı değiştiricilerinden dolayı, ilk yatırım maliyetleri yüksektir fakat performans katsayılarının yüksek olması işletme maliyetlerini azaltmaktadır. Toprak kaynaklı ısı pompalarının yatırım maliyetlerinin yüksek olması sebebiyle, tasanmlarının çok iyi yapılması gerekir. Bunun içinse, toprak özelliklerinin, hava ve toprak sıcaklık değerlerinin, ısı pompası karakteristiklerinin çok iyi bilinmesi gerekmektedir. Yapılan uygulama da, İstanbul'da bulunan bir evin ısıtma ve soğutma ihtiyacı toprak kaynaklı ısı pompası ile sağlanmıştır. Tasarım için gerekli bütün basamaklar açık bir şekilde anlatılmıştır. Toprak ısı değiştirici boyutlandırılırken Kelvin Çizgisel Kaynak Yöntemi dikkate alınmış, boru ve toprak dirençlerinin bulunmasında tablolardan yararlanılmıştır. Anahtar Kelimeler : ısı kaynağı, performans katsayısı, ısı pompası, toprak - kaynaklı, dizayn basamakları

Abstract:
After the economic crisis, it has been understood that; unrenewable energy sources are not infinite, so the suefficient ways of consuming those, must be developed. As the heat pumps use more energy for heating and cooling than it consumes, research workers has drawn attention to this subject. In this research, all heat pumps are classified according to their heat sources and heat sinks but especially has been concentrated on ground - source heat pumps and an application about this subject has been made. Since the heat exchagers are buried underground, the installation costs of the ground - source heat pumps are relatively high, but are made up through low maintenance, operating expenses and high coefficient of performance. Ground - source heat pumps must be carefully designed because of the high installation costs. The properties of soil, air and soil temperature and heat pump charecteristics must be correctly known for the best design. In the application, a house in Istanbul has been cooled and heated by ground -source heat pumps. Every steps that's necessary for designing are described, briefly. To decide necessary pipe lenght, Kelvin Line Source Method has been used. Pipe resistance and the soil resistance have been found from the tables. Key Words: heat source, coefficient of performance, heat pump, ground - source, design steps VI