HEHeHeİlB - TMMOB Makina Mühendisleri Odası Arşivi - Makina ...

alınan enerjinin miktarına göre soldan-sağa doğru sıralanmıştır.
Görüldüğü gibi; ısı pompası için güneş enerjisinin
kullanılması , alışılmış ısı pompası ve paralel sistemlerinkine
göre MPK değerini artırır. Şekilde de görüldüğü gibi*
paralel, birleşik, seri ve alışılmış ısı pompası sistemleri için
ısı pompasının yıllık MPK lan, 2.0, 2,5,2,8 ve 2.1 dir.
Güneş yardımlı ısı pompaları için ısı pompasının MPK sı,
şekil 7 de verilmiştir.
2*S
- ^
IS *=
VS.» PO»
Şekil 7 Isı pompası için MPK
tu
^v^MT"') bulu,
Isı pompasıyla pompalanan ısı, güneş enrejisiyle yapılan
doğrudan ısıtmaya göre daha fazla enerji masrafına
neden olur. En iyimser şartlarda dahi ısı pompasının MPK'
si 3-5 civarındadır. Halbuki; sadece pompa ve fan enerji
girdisi gereken güneşli sistemde bu değer çok daha yüksektir.
Bu nedenle, enerji isteminin mümkün olan en yüksek
değeri güneşli sistemle karşılanmalıdır. Güneşli sistemin
yüksek bir yatırım masrafına gerek duyması nedeniyle,
uygun bir simülasyonla sistemin boyutlandırılması en ekonomik
çözüm olacaktır.
Denklem 1, Qyük değerine bölünmüş olarak yazıldığında;
+
= 1
elde edilir. Sistemin seri sisteme benzer olarak çalıştığı
anlarda, ısı pompası buharlaşbrıcısından güneşten alınan
enerjinin yüke oranı şu şekilde yazılabilir.:
°gün Ogün + (W ıp + Q yar) - (Wı P + Qyar)
Oyuk Ogün + w ıp + Oyar
Sistem için aylık performans faktörü (APF):
APF = (Ogün +
Wıp + Oyar) / (Wıp + Oyar)
şeklinde olduğundan, denklem 4 ve 5 birleştirildiğinden:
Ogün
Oyuk
= 1 veya = 1
APF
A P F
N
elde edilir.
Maksimum performans katsayısı:
Ogün+W, p
MPK= W,,
olduğundan, ısı pompasının iş girdisinden dolayı sağlanan
yük oranı:
veya
F,p =
F,p =
/ (MPK 1)
APF-1
APF. (MPK -1)
olur. Yardıma ısıtıcının yük oranı ise; F yar = 1 - Fgü n - Fıp
şeklindedir. Denklem 7 ve 10 daki değerler, denklem
11'de yerine konulduğunda:
MPK - APF
Fyar- elde edilir.
APF. (MPK -1)
Bu analiz yardımıyla, herhangi bir birleşik sistemi oluşturan
tüm organların hesaplanması ve bunlar arasındaki
bağıntılar türetilmiştir.
Sistemin Otomatik Kontrolü
Sistemin çalışması tamamen otomatiktir. Oda termostatı
yardımıyla, oda sıcaklığının arzulanan değerin altına düşmesi
halinde sistem çalışmaktadır.
Sıcak su biriktirme tankından gelen sıcak su sıcaklığının
gerekli değerin üstünde olduğu anda termometreden kumanda
alan "Güneş Solenoidi" açılarak güneş devresi
çalışmaktadır. Bu sırada, güneş fan motoru da çalışarak,
ısıtma işleminin gerçekleşmesi sağlanmaktadır. Aksi halde;
"Isı Pompası Solenoidi" açılarak, sıcak suyun diğer devrede
dolaşması mümkün olmaktadır.
Sistemin otomatik kumanda şeması şekil 8'de verilmiştir.
SONUÇ
Bu çalışmada: tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de
önem kazanan enerji bunalımının birlikte getirdiği sakıncaları
bir ölçüde de olsa azaltmak amacıyla, ısıtma enerjisi
isteminin en aza indirgenebileceği bir ısıtma sistemi geliştirilmesine
ve bunun pratik olarak gerçekleştirilmesine çalışılmıştır.
Böylelikle, yıllardır enerji tasarrufu konusunda
çalışan tüm bilim adamlarının şiddetle önerdikleri iki ısıtma
sistemi (güneş enerjisi ve ısı pompası) tek bir sistem
halinde birleştirilerek, teknik ve ekonomik açıdan en iyi
bir sistemin oluşturulması hedeflenmiştir.
Çalışmada, daha önce var olan iki "Güneş Yardımlı
Isı Pompası" sistemi ana hatlarıyla gözden geçirilmiş olup,
her iki sistemin de iyi ve kötü yönleri ortaya çıkanlmıştır.
Sistemlerin analizinden elde edilen deneyimle, daha önceki
sistemlerin iyi yönleri birleştirilerek üçüncü bir sistem
oluşturulmaya çalışılmıştır.
Yeni sistemin termik analizi yapılmış, böylelikle sistemin
matematiksel çözümü ortaya çıkanlmıştır. Sistemin verimi
ve performans faktörleri hesaplanarak, diğer sistemlerden
daha üstün olduğu bir kez daha kanıtlanmıştır.
26 MÜHENDİS VE MAKİNA DERGİSİ CİLT : 27 SAYI : 318 TEMMUZ 1986