Gravity-film ısı değiştiricisinin ısı pompası sistemine entegresi ile sıcak su eldesi
Obtaining hot water by integrating the gravity-film heat exchanger into the heat pump system
Yazar: GÖZDE URAL
Danışman: PROF. DR. ALİ ERİŞEN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Hava kaynaklı ısı pompası = Air source heat pump ; Isı değiştiriciler = Heat exchangers ; Isı geri kazanım sistemleri = Heat recovery systems ; Isı geri kazanımı = Heat recovery

Özet:
Dünya genelinde en yüksek enerji harcanan sektör konutlarda mahal ısıtma-soğutma ve sıcak su üretimi sektörüdür. Ülkemizde ise en fazla enerji ısıtma amacıyla tüketilmektedir. Fosil yakıtların azalması ve artan enerji maliyetleri sebebiyle yenilenebilir enerji kaynaklı teknolojiler üzerine yeni araştırmalar yapılmaya başlanmıştır. Her gün evlerde, işyerlerinde vb. kanalizasyona atık su ile yüksek miktarda enerji gönderilmektedir. Sürekli olmasının yanı sıra sahip olduğu enerji miktarının mevsimsel olarak yüksek oranda aynı kalması yenilenebilir enerji kaynağı olarak görülmesine sebep olarak gösterilebilmektedir. Atık sudan ısı geri kazanımı ile sıcak su üretimi veya mahal ısıtma-soğutma üzerine çalışmalar literatürde mevcuttur. Isı pompası sistemleri yenilenebilir enerji kaynakları ile entegre halde kullanılabilen sistemlerin başında gelmektedir. Düşük enerji kullanımı ve çevresel olması tercih sebebidir. Bu çalışmada evsel atık sudan ısı geri kazanımında kullanılan GFX (Gravity-film Heat Exchanger) ısı değiştiricisinin ısı pompası ve elektrikli ısıtıcıya entegresi ile sıcak su üretimi üzerine hesaplamalar yapılmıştır. Yapılan termodinamik analizler için EES programı kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre en düşük enerji tüketimine sahip olan tasarım GFX ve ısı pompası ile sıcak su üretildiği durumdur. Yalnızca elektrikli ısıtıcı kullanılan durumda ise diğer tasarımlara göre yüksek miktarda elektrik enerjisi harcandığı görülmüştür.

Abstract:
The sector with the highest energy consumption in the world is space heating-cooling and hot water production sector. In our country, the most energy is consumed for heating purposes. Due to the decrease in fossil fuels and increasing energy costs, new researches on renewable energy-based technologies have begun. Every day in homes, workplaces, etc. a high amount of energy is sent to the sewer with wastewater. In addition to being continuous, the fact that the amount of this waste energy has seasonally remains the same at a high rate can be shown as the reason for it to be seen as a renewable energy source. Studies on hot water production or space heating-cooling by heat recovery from wastewater are available in the literature. Heat pump systems are among the systems that can be used in integration with renewable energy sources. In the heat-pump systems, low energy use and environmental are preferred aspects. In this study, calculations were made on hot water production with the integration of the GFX (Gravity-film Heat Exchanger) heat exchanger, which is used in heat recovery from domestic wastewater, to the heat pump and electric heater. The EES program was used for the thermodynamic analysis. According to the results obtained, the design with the lowest energy consumption is the case where hot water is produced with the GFX and heat pump. In the case where only an electric heater is used, it has been observed that a higher amount of electrical energy is consumed compared to other designs.