Experimental ınvestigation of a solar-assisted heat pump system employing photovoltaic thermal (PV/T) collector

Küresel enerji krizi ve fosil yakıtların tüketiminden kaynaklanan çevre kirliliği alternatif enerji kaynaklarını araştırmayı ve enerji verimli sistemler geliştirmeyi zorunlu kılmaktadır. Güneş enerjisi çevre dostu, tükenmez, ekonomik ve erişilebilir olan yenilenebilir alternatif enerji kaynaklarından biridir. Isı pompalarının bir ısı kaynağı olarak güneş enerjisini kullanan sistemler daha verimlidir. Isı pompalarını güneş kollektörleri ile birleştirmek için üç yöntem vardır: güneş enerjisi destekli ısı pompaları, fotovoltaik destekli ısı pompaları ve fotovoltaik/termal (PV/T) destekli ısı pompaları. İlk iki yönteme kıyasla PV/T kollektörlerin ısı pompası ile birleşimi özellikle umut vericidir. Çünkü PV/T kollektörler fotovoltaik panelleri ve bir güneş enerjili kollektörü tek bir kollektör içinde birleştirerek hem elektriksel hem de ısıl enerjiyi eş zamanlı üretebilmektedir. Bu birleşik sistemi kullanarak, ısı pompası buharlaşma sıcaklığındaki artış ve PV/T panel çalışma sıcaklığındaki düşüşten dolayı ısı pompası performansı ve PV/T verimi arttırılabilmektedir. Ayrıca güneş kollektörü tarafından üretilen elektrik enerjisi kompresörleri ve pompaları tahrik için kullanılabilmektedir. PV/T destekli güneş enerjili ısı pompası sistemleri PV/T kollektördeki çalışma akışkanına göre sınıflandırılabilmektedir: sıvı soğutmalı kollektör, hava soğutmalı kollektör ve soğutucu akışkan soğutmalı kollektör. Bu çalışmada, hacim ısıtması için sıvı soğutmalı PV/T destekli bir ısı pompası deneysel olarak incelenmektedir. Elde edilen sonuçlara göre, PV/T sistem kontrol yöntemlerinin her biri için önemli parametrelerin PV/T sistem enerji kazancı, toplam enerji tüketimi, ortalama ısı pompası performans katsayısı ve toplam sistem performansı üzerindeki etkileri sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: PV/T destekli güneş enerjili ısı pompası, PV/T güneş kollektörü, Performans, Kontrol yöntemi