Adana İli Koşullarında Hava, Su ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi

Türkçe

Bu çalışmada, Adana ili koşullarında 200 m² büyüklüğündeki bir müstakil konutun ısıtılmasına yönelik olarak hava, su ve toprak kaynaklı ısı pompası sistemlerinin termodinamik ve termoekonomik performansları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışmada soğutucu akışkan olarak R290 kullanılmış; 2015–2025 yılları arasındaki ısıtma sezonuna (Kasım–Mart) ait meteorolojik veriler esas alınarak her bir ısı kaynağına karşılık gelen tasarım sıcaklıkları belirlenmiştir. Bu kapsamda enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiş, kondenser sıcaklığı (35-50 °C) ile kompresör izentropik veriminin (%70-%85) sistemin termodinamik performansı üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca ekonomik analiz kapsamında, seviyelendirilmiş ısıtma maliyeti ile basit geri ödeme süresi karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Analizler sonucunda, su kaynaklı ısı pompasının incelenen çalışma koşullarında en yüksek COP (Performans Katsayısı) değerine ve ekserji verimine ulaştığı; hava kaynaklı sistemin ise düşük kaynak sıcaklığı nedeniyle en düşük termodinamik performansı gösterdiği belirlenmiştir. Buna bağlı olarak, hava kaynaklı ısı pompasının seviyelendirilmiş ısıtma maliyeti (0.0741 USD/kWh) diğer ısı kaynaklı sistemlere kıyasla daha yüksek gerçekleşmiştir. Hava kaynaklı sistemin düşük ilk yatırım maliyeti sayesinde düşük kondenser sıcaklıklarında en kısa geri ödeme süresi 4.33 yıl olarak hesaplanmıştır; ancak kondenser sıcaklığının yükselmesiyle bu avantaj ortadan kalkarak geri ödeme süresi 4.66 yıla çıkmıştır.