Exergy analysis of solar assisted absorption heat pump for floor heating system

Abstract

oz DÖŞEMEDEN ISITMA SİSTEMLERİ İÇİN GÜNEŞ DESTEKLİ SOĞURMALI ISI POMPASININ EKSERJİ ANALİZİ SARI, Özgür Gökmen Y.Lisans, Makine Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi:Doç. Dr.Cemil YAMALI Ocak 2004, 188 sayfa Güneş enerjisi destekli tek kademeli soğurmalı ısı pompası, ekserji yöntemine göre, döşemeden ısıtma sistemine enerji sağlamakta kullanıldı. Ankara'da, ısıtma yükü 25,5 kW olan çift katlı evin analizi yapılmıştır.Binadaki mahallerin ısıtma yükleri ve her mahal için döşemeden ısıtma paneli modellenmiş,bunun sonucunda da soğurmalı ısı pompasının kapasitesi belirlenmiştir.Evaporatör güneş enerjisi ile beslenirken jeneratöre yüksek sıcaklık girişi doğal gaz ile çalışan yardımcı birimler ile karşılanmaktadır.Kollektörün aldığı enerji depolama tankından geçirilerek ısı pompasına beslenmektedir.Analizler depolama tankının referans sıcaklığına göre yapıldı.Depolama tankından beslenen suyun sıcaklığı önceden belirlenmiş sıcaklık değerini aştığında doğrudan döşemeden ısıtmaya verilmektedir. Ekserji analizleri Mathcad programından yararlanılarak yapılmıştır.Exergyanalizi, tersinmezliğin soğurma sistem veriminde etkisi olduğunu gösterdi.Bu çalışma ısıl yönden hangi bileşenlerin düzenlenmesi gerektiğini gösterir. Tasarım yöntemi su-lityum bromit ısı pompası çevirimine uygulanmıştır ve her bir bileşendeki entalpi, entropy, exergy,sıcaklık, debi, enerji ve ekserji verimleri gerçekleştirildi ve tablolaştırıldı. Anahtar kelimeler : Güneş enerjisi, Düz Plakalı Kollektör, Soğurmalı Isı Pompası, Döşemeden Isıtma, Ekserji vı

ABSTRACT EXERGY ANALYSIS OF A SOLAR ASSISTED ABSORPTION HEAT PUMP FOR FLOOR HEATING SYSTEM SARI, Özgür Gökmen M.S., Department of Mechanical Engineering SupervisonAssoc. Prof. Dr.Cemil YAMALI Jan 2004, 188 pages Solar assisted single-stage absorption heat pump (AHP) was used to supply energy to a floor-heating system by using the exergy methods. An existing duplex- house,in Ankara, with a heating load of 25.5 kW was analysed. Heating loads of the spaces in the building were calculated and a floor heating panel was modelled for each space leading to the capacity of the AHP before it was designed. Solar energy was delivered to the evaporator and high temperature heat input delivered to the genarator are met by auxiliary units operating with natural gas.The solar energy gained by flat-plate collectors was circulated through AHP.The anaysis performed according to the storage tank temperature reference value if the water temperature leaving the storage tank exceeds a predetermined value it is directly circulated through the floor heating system. mExergy analysis were carried out with Mathcad progranxExergy analysis showed that irreversibility have an impact on absorption system performance.This study indicated which components in the system need to be improved thermally.A design procedure has been applied to a water-lithium-bromide absorption heat pump cycle and an optimisation procedure that consists of determinig the enthalpy, entropy,exergy, temperature, mass flow rate in each component and coeficient of performance and exergetic coefficient of performance has been performed and tabulated. Keywords : Solar energy, Flat-plate collector, absorption heat pump, floor heating,exergy IV