Soğuk Bir İklimde Su Kaynaklı ve Güneş Enerjisi Destekli Bir Isı Pompası İle Sera Isıtma Simülasyonu

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EMRE ARPACİ

Danışman: İrfan Uçkan

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında Van iklim şartlarında yer alan farklı ayar noktası sıcaklığına sahip iki seranın ısıtılması için su kaynaklı ve güneş enerjisi destekli bir ısı pompası (GDIP) sistemi tasarlanmıştır. Bu seralar ayar noktası sıcaklıklarına göre soğuk ve ılık sera olarak adlandırılmışlardır. Ele alınan soğuk ve ılık seranın ayar noktası sıcaklıkları sırasıyla 6 °C ve 17 °C değerlerindedir. Her iki sera TRNSYS (zamana bağlı sistem simülasyon aracı) programı ile simüle edilmiş ve sistemin performansları ile yıllık enerji tüketimleri incelenmiştir. İki sera sistemi için cam ve çift katlı polietilen (ÇPE) sera örtüsü gibi farklı malzemeler kullanılmış ve yıllık ısıtma enerjisi gereksinimleri karşılaştırılmıştır. Kullanılan soğuk sera sistemine ait ısı pompasının nominal ısıtma kapasitesi ve ısı pompası güç tüketim değerleri sırasıyla 8.33 kW ve 1.66 kW iken ılık sera sistemine ait ısı pompasının nominal ısıtma kapasitesi ve ısı pompası güç tüketimi sırasıyla 17.85 kW ve 4.96 kW'dır. Van ili iklim şartlarındaki bu iki sera ısıtma sistemi için farklı tip güneş kolektörleri, tank hacimleri ve kolektör alanları gibi parametrelerin toplam yıllık enerji tüketimine olan etkileri incelenmiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlara göre, soğuk ve ılık serada cam sera örtüsü yerine ÇPE sera örtüsü kullanımı sonucunda sırasıyla yıllık %55 ve %44 enerji tasarrufu sağlanmaktadır. Hesaplanan güneş fraksiyonu (SF) 20 m² yüzey alanlı düzlemsel güneş kolektörü (DGK) kullanımı sonucunda soğuk sera ve ılık sera sistemleri için sırasıyla %27.7 ve %24.2'dir. Soğuk sera sistemi için aynı kolektör alanları (20 m²) ve farklı güneş kolektörü tipleri (düzlemsel güneş kolektörü (DGK), vakum tüplü güneş kolektörü(VTGK) ve parabolik güneş kolektörü (VTGK)) ile yapılan simülasyonlar neticesinde GDIP sisteminin yıllık toplam en düşük enerji tüketiminin 3145.7 kWh/yıl değeri ile PGK kullanımı sonucunda olduğu görülmüştür.