Research Article

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

Volume: 17 Number: 1 March 26, 2026
TR EN

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

Abstract

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.

Keywords

Ethical Statement

No ethics committee approval was required for the prepared manuscript.

References

  1. [1] A. Saleh, “Experimental performance evaluation of water source heat pumps in different circumstances and comparison to air source heat pumps,” J. Therm. Eng., vol. 9, no. 4, pp. 945-958, 2023.
  2. [2] J. Nyers and A. Nyers, “Investigation of heat pump condenser performance in heating process of buildings using a steady-state mathematical model,” Energy Build., vol. 75, pp. 523-530, 2014.
  3. [3] H. Yin, S. Ying, G. Liu, Q. Yang, Y. Zhao and L. Li, “Energy, exergy, economic, and environmental analysis of waste heat source heat pump industrial steam generation system,” Energy Convers. Manage., vol. 330, pp. 119662, 2025.
  4. [4] E. Saloux, M. Sorin and A. Teyssedou, “Assessing the exergy performance of heat pump systems without using refrigerant thermodynamic properties,” Int. J. Refrig., vol. 93, pp. 1-9, 2018.
  5. [5] B. D. Raad, M. V. Lieshout, L. Stougie and A. Ramirez, “Identifying techno-economic improvements for a steam-generating heat pump with exergy-based cost minimization,” Appl. Therm. Eng., vol. 267, pp. 125632, 2025.
  6. [6] K. Bilen and O. Demir, “Energy and exergy analysis of air, water and ground source heat pumps for different refrigerants,” El-Cezeri J. Sci. Eng., vol. 8, no. 2, pp. 688-705, 2021.
  7. [7] H. C. Vidinlioglu and C. Cimsit, “Energy and exergy analysis in water source heat pump system for R410A fluid,” European J. Sci. Tech., vol. 51, pp. 115-124, 2023.
  8. [8] C. Höges, L. Wissing, C. Vering and D. Müller, “Choosing the optimal refrigerant in heat pumps: Influence of the ecologic evaluation method,” Appl. Therm. Eng., vol. 263, pp. 125313, 2025.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Energy Generation, Conversion and Storage (Excl. Chemical and Electrical)

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 26, 2026

Submission Date

December 2, 2025

Acceptance Date

December 25, 2025

Published in Issue

Year 2026 Volume: 17 Number: 1

APA
Çetin, Ö., & Bademlioğlu, A. H. (2026). Adana İli Koşullarında Hava, Su ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 17(1). https://doi.org/10.24012/dumf.1834222
AMA
1.Çetin Ö, Bademlioğlu AH. Adana İli Koşullarında Hava, Su ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi. DUJE. 2026;17(1). doi:10.24012/dumf.1834222
Chicago
Çetin, Ömer, and Ali Husnu Bademlioğlu. 2026. “Adana İli Koşullarında Hava, Su Ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik Ve Termoekonomik Analizi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 17 (1). https://doi.org/10.24012/dumf.1834222.
EndNote
Çetin Ö, Bademlioğlu AH (March 1, 2026) Adana İli Koşullarında Hava, Su ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 17 1
IEEE
[1]Ö. Çetin and A. H. Bademlioğlu, “Adana İli Koşullarında Hava, Su ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi”, DUJE, vol. 17, no. 1, Mar. 2026, doi: 10.24012/dumf.1834222.
ISNAD
Çetin, Ömer - Bademlioğlu, Ali Husnu. “Adana İli Koşullarında Hava, Su Ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik Ve Termoekonomik Analizi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 17/1 (March 1, 2026). https://doi.org/10.24012/dumf.1834222.
JAMA
1.Çetin Ö, Bademlioğlu AH. Adana İli Koşullarında Hava, Su ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi. DUJE. 2026;17. doi:10.24012/dumf.1834222.
MLA
Çetin, Ömer, and Ali Husnu Bademlioğlu. “Adana İli Koşullarında Hava, Su Ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik Ve Termoekonomik Analizi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol. 17, no. 1, Mar. 2026, doi:10.24012/dumf.1834222.
Vancouver
1.Ömer Çetin, Ali Husnu Bademlioğlu. Adana İli Koşullarında Hava, Su ve Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Termodinamik ve Termoekonomik Analizi. DUJE. 2026 Mar. 1;17(1). doi:10.24012/dumf.1834222