Bir konut için çift tanklı güneş enerjisi destekli ısı pompası uygulaması

Bu çalışmada güneş enerjisi destekli çift tanklı bir ısı pompası sistemi tasarlanmış ve TRNSYS yardımıyla modellenerek simüle edilmiştir. Bu sistem bir su kaynaklı ısı pompasının bir tank (soğuk su tankı) içindeki sudan çektiği ısıyı diğer tanktaki (sıcak su tankı) suya aktarması esasına dayanmaktadır. Ayrıca enerji giderlerini düşürmek ve kış aylarında güneş enerjisinden ıstıma için de yararlanmak amacıyla sisteme PV/T kolektör entegre edilmiştir. Tasarlanan bu sistem kullanılarak bir restoranın kış aylarında ısıtılması ve sıcak kullanım suyu ihtiyacının karşılanabilmesi, yaz aylarında ise aynı mahallin soğutulması ve sıcak kullanım suyu ihtiyacının karşılanabilmesi hedeflenmiştir. Analizler Türkiyenin 5 farklı ili (İstanbul, Ankara, İzmir, Hakkari, Trabzon) için gerçekleştirilmiştir. Enerji tüketimi minimum olacak şekilde optimum sistem tasarımı için su debileri, tank hacimleri, PV/T kolektör yüzey alanı gibi farklı parametrelerin sisteme etkileri incelenmiştir. Elde edilen simülasyon sonuçlarına göre; sistemde en çok enerji tüketen eleman ısı pompası olup, sıcak iklimlerde daha çok devreye girmektedir. Soğuk iklimde ise tank içerisindeki yardımcı ısıtıcılara daha çok ihtiyaç olmasından dolayı sistemin toplam enerji tüketimi artmaktadır. PV/T kolektör yüzey alanının artışıyla SPF (sezonsal performans faktörü) ve BEO (bedelsiz enerji oranı) arasında doğru orantılı bir ilişki vardır. PV/T modül sayısı ilk yatırım maliyeti ve işletme giderleri dikkate alınarak belirlenmelidir. En yüksek SPF ve BEO değerleri sırasıyla 2,65 ve 0,65 olarak İzmir için elde edilirken, en düşük SPF ve BEO değerleri ise Hakkâri ili için 1,74 ve 0,39 olarak elde edilmiştir. Soğuk/sıcak su tankı hacminin büyütülmesi sistem performansını olumsuz etkilediği, artan tank hacmiyle birlikte yardımcı ısıtıcıların daha fazla devreye girerek, sistem verimini düşürdüğü görülmüştür.