Toprak kaynaklı ve güneş enerjisi destekli ısı pompasının Bursa'da sera ısıtılmasında kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, Bursa-Merkezde yer alan örnek bir seranın, kış sezonu boyunca ortaya çıkan ısıtma ihtiyacının, yenilenebilir enerji kaynaklarıyla karşılanması ele alınmıştır. Bunun için saat saat hesaplanan sera ısı kaybının karşılanması amacıyla, güneş kollektörü ve yatay toprak kaynaklı ısı pompası kurulup, elde edilen fazla enerji faz değişim malzemesi olarak seçilen CaCl2.6H2O (Kalsiyum klorür hekzahidrat) ile dolduruluş ısıl enerji deposunda depolandığı düşünülerek hesaplamalar buna göre yapılmıştır. Toprağın yıl boyunca hemen hemen değişmeyen özellikleri nedeniyle, soğuk iklimler için ısı kaynağı olarak kullanımı hava ve suya göre daha caziptir. Bu yüzden yapılan bu çalışmada toprak kaynaklı ısı pompası kullanılmıştır. Saat saat yapılan hesaplamalar sonucunda kurmuş olduğumuz sistemin yatırım ve işletme maliyetleri toplamı, konvansiyonel ısıtma sistemlerinden olan, motorin kazanı, fuel oil kazanı ve kömür kazanı yatırım ve işletme maliyetleri toplamıyla karşılaştırılarak sistem geri ödeme süreleri, Bugünkü Değer Teoremi ile hesaplanmış sonuçlar grafikler ve tablolar halinde gösterilmiştir. Isı pompası COP değerleri ekim ayı için 5,28, kasım ayı için 4,79, aralık ayı için 4,07 ocak ayı için 3,67 şubat ayı için 3,92 ve mart ayı için 4,38 olarak bulunmuştur. Sistem motorin yakıtlı kazana göre 36 ayda, fuel-oil yakıtlı kazanlı sisteme göre 126 ayda, kömür yakıtlı kazanlı sisteme göre ise 158 ayda kendisini amorti etmektedir.

In this study, it is aimed to investigate the heat demands of a sample greenhouse for winter season, which is located in Bursa Downtown, by using the renewable energy sources . For this purpose, in order to supply heat losses of the greenhouse which were calculated hourly, a solar assisted and horizantal ground source heat pump was set and excess energy was stored in the thermal energy storage filled with CaCl2.6H2O chosen as a phase change material. Thanks to almost not changing the properties of the soil all the year, that is more appealing to use the soil as a source when compared to air and water. For this reason, ground source heat pump was used in this study. The results of hourly calculations, in term of total investment and operational costs, are compared with those obtained three conventional boilers; diesel fuel boiler, fuel oil boiler and coal boiler. At the end of this study, the depreciation time of the system which was calculated through present value theorem was presented in graphics and tables. Coefficient of Performance of heat pump (COP) was found as 5,28 for October 4,79 for November, 4,07 for December, 3,67 for January, 3,92 for February and 4,38 for March . The system we established pay off in 36 months compared to fuel boiler, in 126 months compared to fuel oil boiler and 158 months compared to coal boiler