Deniz Suyu Kaynaklı Isı Pompası ile Sıhhi Sıcak Su Temini Uygulamasında Solar Fotovoltaik Desteğinin İncelenmesi

Year 2021, Volume: 11 Issue: Özel Sayı, 13 - 20, 01.07.2021

Gülsüm Çengel , Adile Şenel , Sezgi Koçak Soylu , İbrahim Atmaca

Abstract

Bu çalışmada ilk olarak Antalya ili Belek ilçesine inşa edilmesi düşünülen otelin, sıcak kullanım suyu ihtiyacının karşılanması için bir ısı pompası tasarlanmıştır. İkinci olarak ise tasarlanan ısı pompası için solar fotovoltaik desteği incelenmiştir. Otelin sıcak su ihtiyacı 27.930 lt/gün, boyler kapasitesi ise 9 m3 olarak belirlenmiştir.
Çalışmanın ikinci aşamasında ise ısı pompasının elektrik tüketimini karşılayacak şekilde güneş panellerinin 36 ̊ eğimli ve yatay olarak yerleştirildiği iki farklı durum için fotovoltaik sistem tasarımı yapılmıştır. Güneş ışınımı, pik saat ve sistem kayıpları hesaplanmıştır. Otel çatısına 36 ̊ eğim ile yerleştirilen tasarımda, 950 adet fotovoltaik panel yerleşimi yapılarak yıllık elektrik üretiminin yaklaşık 394.865,9 kWh/yıl olabileceği ve otelin ısı pompası elektrik tüketiminin %92,8’ini karşılayabileceği tespit edilmiştir. Diğer tasarımda ise 1805 adet fotovoltaik panel yerleşimi yapılarak yıllık elektrik üretiminin yaklaşık 696.912,7 kWh/yıl olabileceği ve bu sefer elektrik tüketiminin tamamını karşılayabileceği tespit edilmiştir. Her iki sistem için de amortisman süresi yaklaşık 8 yıl olarak hesaplanmıştır.

Keywords

Isı pompası, boyler, pompa, güneş enerjisi, fotovoltaik

Investigation of Solar Photovoltaic Support in Sanitary Hot Water Supply Application with Sea Water Source Heat Pump

Abstract

In this study, firstly, a heat pump has been designed to meet the hot water requirements of the hotel which is planned to be built in the Belek district of Antalya province. Secondly, solar photovoltaic support for the heat pump designed has been examined. Hot water requirement of the hotel is calculated as 27.930 lt/day and the capacity of the boiler is determined as 9 m3.
In the second phase of the study, two different photovoltaic systems were designed where solar panels were placed horizontally and with a slope of 36º to meet the electricity consumption of the heat pump. Solar radiation, peak time and system losses were calculated. In the design placed on the roof of the hotel with a slope of 36°, it was determined that annual electricity generation could be approximately 394,865.9 kWh/year by installing 950 photovoltaic panels and this production could cover 92.8% of the hotel's heat pump electricity consumption. In the other design, 1805 photovoltaic panels were placed and annual electricity production become approximately 696,912.7 kWh/year where entire electricity consumption of the hotel's heat pump was covered. The depreciation period for both systems is calculated as approximately 8 years.

Keywords

Heat pump, Boiler, Pump, Solar energy, Photovoltaic

References

• [1] Chua, K.J., Chou, S.K. and Yang, W.M., “Advances in heat pump systems: A review”, Applied Energy, 87: 3611-3624, 2010.
• [2] Bakırcı, K. ve Yüksel, B., “Güneş kaynaklı ısı pompaları” Tesisat Mühendisliği Dergisi, 75, 2003.
• [3] Koçak S., “Hacim Isıtma Amaçlı Güneş Enerjisi Destekli Su Kaynaklı Isı Pompası Çevriminin Teorik Analizi”, Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Üniversitesi, 2012.
• [4] Yaşar A. T., Orhan B., Güngör A., “Aile Tipi Bir Güneş Enerjisi Destekli Isı Pompalı Su Isıtıcısı Sisteminin Tasarımı”, 9. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 06-09 Mayıs 2009.
• [5] Kılıç, F. Ç., “Güneş Enerjisi, Türkiye’deki Son Durumu ve Üretim Teknolojileri”, Mühendis ve Makina, cilt 56, sayı 671, s. 28-40, 2015.
• [6] Doğan, V., “Isıtma”, Kahraman Neşriyat Ofset San, 2010.
• [7] İbrahim, D., “Güneş Enerjisi Uygulamaları”, Bilişim Yayıncılık, 2006.
• [8] Yiğit, A. ve Atmaca, İ., “Güneş Enerjisi Mühendislik Uygulamaları”, Dora, 2018.
• [9] Deniz, E. “Güneş Enerjisi Santrallerinde Kayıplar”, 3. Elektrik Tesisat Ulusal Kongre ve Sergisi, 1-3, 2013.