Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği

Ferhat KILINÇ, (Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Sivas, Türkiye)
Dilara BAŞCIL (Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Sivas, Türkiye)
Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
3 1
Yıl: 2020 Cilt: 9 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 797 - 806 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 19-11-2020

Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği

Öz:
Kullanımı yaygınlaşan toprak kaynaklı ısı pompaları farklı iklim bölgeleri için uygulanabilen yenilenebilir enerjikaynağı sistemlerinden biridir. Toprak altı sıcaklığının birkaç metre derinlikte yıl boyunca fazla değişmemesi vetoprağın ısıyı depolama özellikleri bakımından çok iyi bir ısı kaynağı olması ısı pompası sistemlerinin başlıcaüstünlükleridir. Yatay tip toprak kaynaklı ısı pompaları da uygulama kolaylığı sebebiyle tercih edilmektedir. Buçalışmada, Sivas Cumhuriyet Üniversitesine kurulan deney düzeneği ile 51 m3 hacme sahip iki odanın toprakkaynaklı ısı pompası vasıtasıyla soğutulması amaçlanmıştır. Sistem 2.5 m sondaj derinliğine sahip toprak devresi,ısı pompası devresi ve radyatör devresi olmak üzere üç ana kısımdan oluşmaktadır. Deneyler sırasında dış ortamsıcaklığı, iç ortam sıcaklığı, salamuranın yoğuşturucuya giriş ve çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkan R410A’nın ısıpompası bileşenlerine giriş ve çıkış sıcaklıkları ve soğutma suyunun radyatörlere giriş ve çıkış sıcaklıkları ile farklıderinliklerde toprak sıcaklıklarının ölçümü gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kompresör giriş ve çıkış basınçları ilesalamuranın ve soğutma suyunun debisi ve güç tüketimleri ölçülmüştür. Deneysel veriler kullanılarak her birsistem bileşeninin ekserji kaybı, ekserji kaybı oranı, termodinamik mükemmellik derecesi ve ekserji verimiincelenmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda ısı pompası ve sistemin ekserji verimleri sırasıyla %41.90 ve%34.18 olarak elde edilmiştir.
Anahtar Kelime:

Exergy Analysis of Horizontal Ground Source Heat Pump for Cooling Season: Sivas Province Sample

Öz:
Ground source heat pumps, which are becoming widespread, are one of the renewable energy source systems that can be applied for different climatic zones. The main advantages of heat pump systems are that the underground temperature does not change much during the year at a depth of a few meters and that the soil is a very good source of heat storage properties. Horizontal type ground source heat pumps are also preferred due to their ease of application. In this study, it was aimed to cool two rooms with a volume of 51 m3 by means of ground source heat pump with the experimental setup established in Sivas Cumhuriyet University. The system consists of three main sections: ground circuit with a drilling depth of 2.5 m, heat pump circuit and radiator circuit. During the experiments, outdoor temperature, indoor temperature, inlet and outlet temperature of brine to condenser, inlet and outlet temperatures of refrigerant R410A, inlet and outlet temperatures of cooling water and radiators to different depths were measured. In addition, compressor inlet and outlet pressures, brine and cooling water flow and power consumption were measured. Using the experimental data, exergy loss, exergy loss rate, thermodynamic excellence degree and exergy efficiency of each system component were examined. As a result of the calculations, exergy efficiency of heat pump and system were obtained as 41.90% and 34.18%, respectively
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Esen H. 2007. Düşey Borulu Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Konut İklimlendirme Sistemlerinde Mevsimlik Davranışının Araştırılması. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
  • [2] Öztürk M., Elbir A., Yakut A.K., Özek N. 2012. Güneş destekli ısı pompasının enerji ve ekserji analizi. Mühendis ve Makina Dergisi, 53 (626): 46-55.
  • [3] Özdemir M.B., Özkaya M.G., 2015. Ankara ili şartlarında düşey tip toprak kaynaklı ısı pompası sisteminin enerji ve ekserji analizi. Politeknik Dergisi, 18 (4): 269-280.
  • [4] Zhai X.Q., Cheng X.W., Wang R.Z. 2016. Heating and cooling performance of a minitype ground source heat pump system. Applied Thermal Engineering, 111: 1366-1370.
  • [5] Duman N. 2018. Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Sivas Şartlarında Kullanılabilirliğinin Deneysel Olarak Araştırılması. Doktora Tezi, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas.
  • [6] Dikici A., Akbulut A., Gülçimen F. 2006. Güneş, hava ve toprak enerjisi kaynaklı ısı pompalarının Elazığ şartlarında kullanımının deneysel olarak araştırılması ve enerji ve ekserji analizleri. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 25 (2): 49-61.
  • [7] Babacan Z. 2008. Muğla Üniversitesi Kötekli Yerleşkesinde Toprak Kaynaklı Isı Pompası Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Muğla Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Muğla.
  • [8] Bi Y., Wang X., Liu Y., Zhang H., Chen L. 2009. Comprehensive exergy analysis of a groundsource heat pump system for both building heating and cooling modes. Applied Energy, 86: 2560- 2565.
  • [9] Gao Y., He G., Chen P., Zhao X., Cai D. 2019. Energy and exergy analysis of an air-cooled waste heat-driven absorption refrigeration cycle using R290 / oil as working fluid. Energy, 173: 820- 832.
  • [10] Öztürk M. 2014. Energy and exergy analysis of a combined ground source heat pump system. Applied Thermal Engineering, 73: 362-370.
  • [11] Özsolak O., Esen M. 2011. Slinky toprak ısı değiştirgeçli toprak kaynaklı ısı pompasının deneysel olarak araştırılması. Technological Applied Sciences, 6 (3): 37-47.
  • [12] Ünal F. 2014. Güneş Enerjisi Destekli Dikey Tip Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Mardin İli İçin Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • [13] Esen H., İnallı M., Esen M., Pıhtılı K. 2007. Energy and exergy analysis of a ground-coupled heat pump system with two horizontal ground heat exchangers. Buildg and Environment, 42: 3606- 3615.
  • [14] Luo J., Rohn J., Bayer M., Priess A., Wilkmann L., Xiang W. 2015. Geothermics Heating and cooling performance analysis of a ground source heat pump system in Southern Germany. Geothermics, 53: 57-66.
APA KILINÇ F, BAŞCIL ÖNLER D (2020). Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. , 797 - 806.
Chicago KILINÇ FERHAT,BAŞCIL ÖNLER Dilara Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. (2020): 797 - 806.
MLA KILINÇ FERHAT,BAŞCIL ÖNLER Dilara Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. , 2020, ss.797 - 806.
AMA KILINÇ F,BAŞCIL ÖNLER D Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. . 2020; 797 - 806.
Vancouver KILINÇ F,BAŞCIL ÖNLER D Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. . 2020; 797 - 806.
IEEE KILINÇ F,BAŞCIL ÖNLER D "Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği." , ss.797 - 806, 2020.
ISNAD KILINÇ, FERHAT - BAŞCIL ÖNLER, Dilara. "Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği". (2020), 797-806.
APA KILINÇ F, BAŞCIL ÖNLER D (2020). Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 797 - 806.
Chicago KILINÇ FERHAT,BAŞCIL ÖNLER Dilara Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9, no.2 (2020): 797 - 806.
MLA KILINÇ FERHAT,BAŞCIL ÖNLER Dilara Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.9, no.2, 2020, ss.797 - 806.
AMA KILINÇ F,BAŞCIL ÖNLER D Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2020; 9(2): 797 - 806.
Vancouver KILINÇ F,BAŞCIL ÖNLER D Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2020; 9(2): 797 - 806.
IEEE KILINÇ F,BAŞCIL ÖNLER D "Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği." Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9, ss.797 - 806, 2020.
ISNAD KILINÇ, FERHAT - BAŞCIL ÖNLER, Dilara. "Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9/2 (2020), 797-806.
Sayfa Oluşturulma Tarihi
23-04-2024 15:15

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları