Modelling performance and cost analysis of a heat pump - Üçok, Hakan (My University, 2024)
Enerji darboğazı ve iklim değişikliği dünyanın ve ülkemizin en güncel sorunlarındandır. Fosil yakıtların onyıllardır çok savruk ve bilinçsiz bir şekilde kullanılmasının ardından fosil yakıtların yakında tükenme tehlikesi ortaya çıkmıştır. Fosil yakıtların bu ivmeyle kullanılmaya devam etmesi durumunda, petrolün 30 yıl, doğalgazın ise yaklaşık 40 yıl bir ömrü olduğu belirtilmektedir. Ayrıca endüstri ve ulaşımda ölçüsüz olarak fosil yakıt ve kimyasal tüketimi sonucunda küresel ısınma ve iklim değişikliğinin gelecekte kaçınılmaz olduğu artık bilinen bir gerçektir. Bundan dolayı bilim adamları artık dünyanın fosil yakıta olan bağımlılığını önemli ölçüde azaltmaya, gelecekteki kıtlıkları önlemeye ve küresel ısınmayı yavaşlatmaya çalışmaktadırlar. Üniversiteler ve modern endüstriler, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını ve fosil yakıtlara dayanmayan, çevreyi kirletmeyen daha verimli cihazların geliştirilmesini giderek artan bir şekilde teşvik etmektedirler. Bu cihazlardan biri olan ısı pompaları giderek daha popüler hale gelmektedir. Isı pompalarını uygulanabilir hale getiren yoğun çabalar, çevre dostu olmaları, fosil yakıtlara olan bağımlılıklarının azlığı ve düşük elektrik tüketimleri sayesinde yürütülmektedir. Isı pompaları enerjilerinin büyük bir bölümünü doğadan elde etmektedir. Hava, toprak veya su gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak, fosil yakıtlara dayanan geleneksel ısıtma ve soğutma sistemlerine göre sürdürülebilir bir alternatif sunmaktadır. Bu sadece karbon emisyonlarını azaltmak ve iklim değişikliğini hafifletmekle kalmayıp, aynı zamanda petrol ve gaz gibi sınırlı kaynaklara olan bağımlılığı da azaltmaktadır. Bu açıklamalar doğrultusunda, bu çalışmada ısı pompalarının bir türü olan su kaynaklı ısı pompaları ele alınacaktır. Isı pompası cihazının ana bileşenleri ve tasarım adımları gerçekleştirilecektir. Çalışmada bir hastanenin ısıtma ve soğutma yüklerini karşılamak için bir gölden elde edilen ısıyı kullanarak tasarlanan ısı pompası sistemi, Carrier HAP yazılımında modelleştirilecek ve ısı pompası sisteminin performansı ve maliyet analizi, geleneksel ısıtma ve soğutma sistemleriyle karşılaştırılarak sunulacaktır.

Energy bottleneck and climate change are among the most pressing issues of the world and our country. After decades of reckless and indiscriminate use of fossil fuels, the imminent danger of fossil fuel depletion has emerged. It is stated that if fossil fuels continue to be used at this pace, the lifespan of oil is about 30 years, and that of natural gas is approximately 40 years. Furthermore, it is now a well-known fact that the excessive use of fossil fuels and chemicals in industry and transportation inevitably leads to global warming and climate change in the future. Therefore, scientists are now making significant efforts to substantially reduce the world's dependency on fossil fuels, prevent future shortages, and slow down global warming. Universities and modern industries are increasingly promoting the use of renewable energy sources and the development of more efficient devices that do not rely on fossil fuels and do not pollute the environment. One of these devices, heat pumps, is becoming increasingly popular. Intensive efforts to make heat pumps feasible are driven by their environmental friendliness, low dependency on fossil fuels, and low electricity consumption. Heat pumps obtain a large portion of their energy from nature, using renewable energy sources such as air, soil, or water, providing a sustainable alternative to traditional heating and cooling systems based on fossil fuels. This not only reduces carbon emissions and mitigates climate change but also reduces dependency on limited resources such as oil and gas. In line with these explanations, this study will focus on water-source heat pumps, a type of heat pump. The main components and design steps of the heat pump device will be carried out. In the study, a heat pump system designed to meet the heating and cooling loads of a hospital using heat extracted from a lake will be modeled in Carrier HAP software, and the performance and cost analysis of the heat pump system will be presented by comparing it with conventional heating and cooling systems.
Isı pompası modelleme performans ve maliyet analizi
Keywords: Cooling; Electric industries; Elektrik endüstrisi; Energy Industries; Enerji Endüstrileri; Heat; Heat Pump; Heating; Isı; Isı Pompası Renewable Energy; Isıtma; İletimi; Soğutma; Transmission; Yenilenebilir Enerji