Investıgatıon of Performance of Solar-Assısted Heat Pump Systems: Muğla Example

Abstract

In this study, the combination of solar thermal systems with heat pump has been investigated numerically. The potential utility of the collectors is found by comparing heat pump systems with combined systems. All simulations for the Muğla province were made using the POLYSUN program. The simulated systems are designed to meet the demand for hot water and residential heating of single-dwelling houses. The results of this study show that the seasonal performance factor of the system increases as the collector field added to the air source heat pump system increases. However, in the systems where the heat demand is met, the heating effect coefficient of the heat pump (COPHP) decreases. In this system, solar energy is used to meet the need for hot water, while also supporting housing heating. However, it has been determined that the heat pump should be selected at a sufficient capacity because the increase in the number of collectors by selecting the heat pump at the insufficient capacity cannot meet the demand. However, it has been determined that the heat pump should be selected at a sufficient capacity because the increase in the number of collectors by selecting the heat pump at the insufficient capacity cannot meet the demand. In the systems where the heat demand cannot be met, the heating effect coefficient after 2 collectors is found to be constant. Collectors used in excess of 2 collectors are closed when there is no need for them. However, it supports heating in winter

Bu çalışmada solar termal sistemlerin ısı pompası ile kombinasyonu sayısal olarak incelenmiştir. Kollektörlerin potansiyel faydası ısı pompası sistemleri kombine sistemlerle karşılaştırılarak bulunmuştur. Muğla ili için tüm simülasyonlar POLYSUN programı kullanılarak yapılmıştır. Simülasyonu yapılan sistemler tek haneli konutların kullanım sıcak suyu ve konut ısıtması ihtiyacını karşılayacak şekilde tasarlanmıştır. Bu çalışmanın sonuçları sistemin mevsimsel performans faktörünün hava kaynaklı ısı pompası sistemine eklenen kollektör alanı arttıkça arttığını göstermektedir. Ancak ısı talebinin karşılandığı sistemlerde ısı pompasının ısıtma tesir katsayısının azaldığı sonucuna ulaşılmıştır. Bu sistemde solar enerji sıcak su ihtiyacını karşılamak için kullanılırken bir taraftan da konut ısıtılmasına destek olmaktadır. Ancak yetersiz kapasitede ısı pompası seçilerek kollektör sayısının arttırılmasının talebi karşılamadığı bu nedenle yeterli kapasitede ısı pompası seçilmesi gerektiği saptanmıştır. Isı talebinin karşılanamadığı sistemlerde ise 2 kollektörden sonra ısıtma tesir katsayısının sabit kaldığı görülmüştür. 2 kollektörden fazla sayıda kullanılan kollektörler yazın ihtiyaç fazlalığından kapatılmaktadır. Ancak kış döneminde ısıtmaya destek olmaktadır.