Güneş enerjisi destekli alternatif ısıtma sistemlerinin enerji ve ekonomi yönünden karşılaştırılması

Bu çalışmada üç katlı bir villanın, güneş enerjisi destekli hava kaynaklı ısı pompası ve güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompası ile döşemeden ısıtılmasının ayrı, ayrı analizi yapılmştır. Yapılan sistemler enerji ve ekonomi yönünden kıyaslanmıştır. Sistem tasarımı için TS 2164 ?Kalorifer Tesisatı Projelendirme Kuralları?, TS 825 ?Binalarda Isı Yalıtım Kuralları? kullanılmıştır. Binanın TS 825'e uygunluğu İZODER analiz programı ile doğrulanmıştır. Söz konusu konutta, güneş enerjisi destekli ısıtma sisteminin simülasyonunu yapmak amacıyla, T*SOL Pro 4.5 programı kullanılmıştır. Bina mahal ısıtılması önce güneş enerjisi destekli hava kaynaklı ısı pompası ile, daha sonra güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompası ile yapılmıştır. Isı pompalarının sekonder tarafı (yerden ısıtma tesisatı tarafı) çalışma sıcaklığı 40oC/30oC olarak projelendirilmiştir. Isı pompaları binanın mahal ısı ihtiyacını karşılamış, bunun yanında özellikle ilkbahar ve sonbahar geçiş mevsimlerinde güneş enerjisi panelleri tarafından desteklenmiştir. Her iki sistem için kullanım sıcak suyu öncelikle güneş enerjisi tarafından hazırlanmış, ısı pompası tarafından desteklenmiştir. Dolayısı ile binanın ısı ihtiyacı için herhangi bir fosil yakıtlı enerji kaynağı kullanılmamıştır. Bu çalışmada Ankara gibi kış mevsimi sert geçen bir bölgede kullanılacak olan, güneş enerjisi destekli hava kaynaklı ısı pompası ve güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompası sistemlerinin performansları gösterilmeye çalışılmıştır.Sonuç olarak güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompasının işletme maliyeti, standard kazana göre çok daha ekonomiktir. Ancak güneş enerjisi destekli hava kaynaklı ısı pompasının işletme maliyeti diğer iki sisteme göre daha yüksektir. Yatırım maliyetleri incelendiğinde, standard kazan sistemi yatırım maliyeti en düşük sistemken, güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompası sisteminin en yüksek yatırım maliyetine sahip olduğu görülmüştür. Geri ödeme süresi ise standard kazana göre hesaplanmıştır. Güneş enerjisi destekli hava kaynaklı ısı pompası sisteminin işletme maliyeti, standard kazan sisteminden daha yüksek olduğu için, bu sistemin geri ödeme süresi hesaplanmamıştır. Ancak işletme maliyeti standard kazana göre daha ekonomik olan, güneş enerjisi destekli toprak kaynaklı ısı pompasının, geri ödeme süresi 21 yıl olarak hesaplanmıştır.Anahtar Kelimeler : Güneş enerjisi, hava kaynaklı ısı pompası, toprak kaynaklı ısı pompası, mahal ısıtma desteği, güneş enerjisi destekli ısı pompası