Sivas ili için sıcak iklim koşullarında yatay toprak kaynaklı ısı pompasının ekserji analizi

Abstract

Bu çalışmada, Sivas ili için sıcak iklim koşullarında toprak kaynaklı ısı pompasının kullanılabilirliği araştırılmıştır. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi kampüsünde bulunan enerji evine yatay tip toprak kaynaklı ısı pompası kurulmuştur. Deney sistemi toprak devresi, ısı pompası devresi ve radyatör devresi olmak üzere üç devreden meydana gelmektedir. Deneyler 1 Temmuz 2018 - 1 Ağustos 2018 tarihleri arasında gerçekleştirilmiştir. Deneyler sırasında dış ortam sıcaklığı, iç ortam sıcaklığı, salamuranın yoğuşturucuya giriş ve çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkan R410A'nın ısı pompası bileşenlerine giriş ve çıkış sıcaklıkları ve soğutma suyunun radyatörlere giriş ve çıkış sıcaklıkları ile farklı derinliklerde toprak sıcaklıklarının ölçümü gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kompresör giriş ve çıkış basınçları ile salamuranın ve soğutma suyunun debisi ve güç tüketimleri ölçülmüştür.Deneysel veriler kullanılarak her bir sistem bileşeninin ekserji kaybı, ekserji kaybı oranı, termodinamik mükemmellik derecesi ve ekserji verimi incelenmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda ısı pompası ve sistemin ekserji verimleri sırasıyla %43,83 ve %35,85 olarak elde edilmiştir.

In this study, the usability of ground source heat pump was investigated in Sivas under hot climate conditions. Horizontal type ground source heat pump was installed in the energy house located on the campus of Sivas Cumhuriyet University. The test system consists of three circuits; ground circuit, heat pump circuit and radiator circuit. The experiments were conducted between 1 July 2018 and 1 August 2018. 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, the exergy efficiencies of the heat pump and the system were obtained as 43% and 35.3% respectively.