Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi

2147-3129 2147-3188

Bitlis Eren University

10.17798/bitlisfen.585620

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

https://orcid.org/0000-0003-2707-6438

Kılınç

Ferhat

SİVAS CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ

https://orcid.org/0000-0002-1132-8963

Başcıl

Dilara

SİVAS CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ

06 15 2020

9 2 797 806 07 02 2019 03 13 2020

2012

Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi

Bu çalışmada, Sivas Cumhuriyet Üniversitesine kurulandeney düzeneği ile 51 m3 hacme sahip iki odanın toprak kaynaklı ısıpompası vasıtasıyla soğutulması amaçlanmıştır. Sistem 2.5 m sondaj derinliğinesahip toprak devresi, ısı pompası devresi ve radyatör devresi olmak üzere üçana kısımdan oluşmaktadır. Deneyler sırasında dış ortam sıcaklığı, iç ortamsıcaklığı, salamuranın yoğuşturucuya giriş ve çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkanR410A’nın ısı pompası bileşenlerine giriş ve çıkış sıcaklıkları ve soğutmasuyunun radyatörlere giriş ve çıkış sıcaklıkları ile farklı derinliklerdetoprak sıcaklıklarının ölçümü gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kompresör giriş veçıkış basınçları ile salamuranın ve soğutma suyunun debisi ve güç tüketimleriölçülmüştür. Deneysel veriler kullanılarak her bir sistem bileşeninin ekserjikaybı, ekserji kaybı oranı, termodinamik mükemmellik derecesi ve ekserji verimiincelenmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda ısı pompası ve sistemin ekserjiverimleri sırasıyla %41.90 ve %34.18 olarak elde edilmiştir.

Ekserji Ekserji Verimi Ekserji Kaybı Ekserji Kaybı Oranı

1. Esen H. 2007. Düşey Borulu Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Konut İklimlendirme Sistemlerinde Mevsimlik Davranışının Araştırılması. Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 183s, 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. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 200s, 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. Muğla Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Enerji Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 102s Muğla.

8. Bi Y., Wang X., Liu Y., Zhang H., Chen L. 2009. Comprehensive exergy analysis of a ground-source 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. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 114s, 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.