Computer simulation of solar aided heat pump systems with underground spherical thermal energy stores

Abstract

ÖZET YERALTI KÜRESEL TANKLARDA ENERJi DE P OL Â MÂ L l GÜNEŞ ENERJİSİ TAKVİYELİ ISI POMPASI SiSTEMLERiNiN BİLGİSAYARDA SİMÜLASYONU YUMRUTAŞ, Recep Yüksek Lisans Tezi: Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Mazhar Unsal Nisan 1991,84 sayfa Bu çalışma güneş enerjisinin yeraltında küresel tanklarda mevsimlik depolanması ve ısı pompası eşliğinde konutların ısıtılmasında sistem yıllık verimim incelemek için iki farklı slmülasyonu içermektedir. Yeraltı küresel ısı deposu sıcaklığım hesaplamak için iki farklı model geliştirilmiştir. Isı geçişi problemine benzetişim ve sonlu Kompleks Fourler Dönüşümü teknikleri uygulayarak çözümler elde edilmiştir. Fortran 77 dilinde etkileşimli programlar hazırlanmış ve elde edilen bu çözümler sistemin verimini incelemek için kullanılmıştır. Bilgisayar simülasyonundan elde edilen sonuçlar grafiklerle sunulmuştur. Anahtar kelimeler : Güneş enerjisi, ısı pompası, ısıl depolama, güneşle ısıtma. iv

l ABSTRACT COMPUTER SIMUIATION OF SOLAR AIDED HEAT PUhP SYSTEMS WITH UNDERGROUNO SPHER1CAL THERMAL ENERGY STORES YUMRUTAŞ, Recep M. S. in Mechanical Engineering Supervisior : Prof. Dr. Mazhar Unsal April 1991,84pages Thls study contains two computational simulation models Tor predicting long term performance of solar alded heat pump systems with spherical thermal energy stores. Two models are developed for predlction of the transient ternperature f ield outside an underground sphertcal thermal energy store. Solutions of the transient heat transfer problems are obtained by applications of a similarity transformation and a complex flnlte Fourier transformation. Solutions obtained are used to tnvestlgate the long term performance of the systems under constderation. Two interactive computer programs were developed in Fortran 77. The computer programs are utilized to ftnd the transient storage temperature and long term system performance. Results obtained from execution of the programs are presented in graphical form. Key words : Solar energy, heat pump, thermal storage, solar heatlng iii