Güneş kollektörlü enerji depolu ısı pompası sisteminin deneysel ve teorik incelenmesi

Abstract

ÖZET Isı pompasının performansını iyileştirmek amacıyla güneş kollektörlü, enerji depolu bir ısı pompası sistemi deney düzeneği kurulmuştur. Bu deney düzeneği 18 adet düzlemsel güneş kollektöru, gizli ısı enerjisi depolama tankı ( içer isinde düşük sıcaklıkta faz değiştirerek enerji depolayan, CaCl. 6H 0 2 2 içeren), hava-hava ve su-hava işletme çevrimlerine göre çalışan bir ısı pompası, bir hava-su ısı eşanjörü, su sirkülasyon pompası, ölçüm elamanları ve diğer yardımcı aygıtlardan meydana gelmiştir. Bu çalışmada güneş destekli ve enerji depolu seri ısı pompası sistemi ile diğer iki enerji deposuz ısı pompası sistemi (güneş kollektörlü enerji deposuz paralel ısı pompası sistemi ve güneş kollektörlü enerji deposuz seri ısı pompası sistemi) deneysel olarak incelenerek karşı 1 aştır İması yapılmıştır. Deneyler 1990 yılında Haziran, Temmuz, Ağustos, Eylül, Ekim, Kasım, Aralık aylarında her Uç ısı pompası sistemi için ayrı ayrı yapılmıştır. ölçümler bir bilgisayar programı yardımı ile değerlendirilerek her üç sistemin kollektör verimi nk sistemlerin performans katsayıları (COPS) ve ısı pompasının performans katsayısı (COPH) hesaplanmıştır. Her bir sistem için hesaplanan bu değerler bibirleri ile karşılaştırılmıştır. Güneş kollektörlü, enerji depolu seri ısı pompası sisteminde, enerji deposu içerisindeki sıcaklıklar zamana bağlı olarak ölçülerek tabakalaşma sıcaklıklarının zamana göre değişim eğrileri çizilmiştir. Güneş kollektörlü enerji depolu seri ısı pompası sisteminin dinamik simulasyon modeli kurularak deneysel bulgularla karşılaştırılması yapılmıştır. XII

SUMMARY In order to improve the performance of the heat pump with solar collectors and a thermal energy storage tank, an experimental set up consisted of 18 flate plate solar collectors, a latent heat thermal energy storage tank (containg phase-change chemical storage materials with low melting point,CaCl. 6H 0.), a heat pump with air-to-air or water-to-air heat 2 2 sources, a air-to-water heat exchanger, a water circulating pump, measuring elements and other auxiliary equipments. In this study, solar assisted and energy storage series heat pump system and other conventional heat pump systems with no energy storage (series and paralel heat pump systems) are experimental ly investigated and compared. The experiments was made in June, July, August, September, October, November and December in 1990, under the same ambient air conditions for three heat pump systems. The experimentally obtained results are used to calculate and collector efficiencies (n ), heat pumps COPH and systems's k COPS. On the other hand, a dynamic simulation program have been developed for solar assisted and energy storaged heat pump system. The experimental results are compared by the dynamic simulation model. xn i