Giriş sıcaklığı ısı pompasıyla arttırılmış termal ısı depolama ünitesinde optimum depolama kriterlerinin bilgisayar destekli analizi

Abstract

Z E T Termal ısının izole bir ortam ile çevrili bir materyale depolanması iş leminde en önemli problem, depolama zamanının tam olarak bilinmemesi- dir. Oysaki ortam materyalinin fiziksel ve kimyasal yapısına bağlı ola rak maksimum bir depolama zamanının (doyma zamanı) bulunması gerekmek tedir. Materyalin ısıl kabiliyetine ve boyuna bağlı olarak literatürde matematiksel bir bağıntının olmaması önemli bir eksiklik olarak tesbit edilmiş ve analitik olarak bir bağıntı araştırılmıştır. Neticede lite ratürde sonsuz ısı akışkan kapasitesi olarak (I. model) bilinen model de, depolama zamanına (tH), materyalin termal diffüzitesine (a) ve de- 2 polama boyuna (L) bağlı olarak. 2L /a bağıntısından hesaplanabileceği tesbit edilmiştir. Yine sonlu kondüktivite (II. model) olarak bilinen model için depolama zamanının, termal diffüzite, depolama boyutu ve bo yutlar oranına bit edilmiştir. 2 yutlar oranına (n) bağlı olarak nL /a bağıntısından bulunabileceği tes- Depolama ünitesinde giriş sıcaklığının ısı pompasıyla arttırılması du rumunda, ısı pompasına verilen enerjiden dolayı depolama zamanından kü çük olmak şartıyla bir optimum depolama zamanından bahsedilebilir. Ki bu zaman, ısı pompasının ITK (Isıtma tesiri katsayısı) değerine bağlı olarak ifade edilebilir. Optimum depolama zamanı materyale absorbe edi len ısının, ısı pompasına verilen enerjiye eşit olduğu t (zaman) anın dan hesaplanabilir. Bu hesaplama işlemide doyma zamanından bağımsız olarak yapılması mümkün olamamaktadır.

VI SUMMARY In the procedure that thermal heat is collected the material surrounded by an isolated medium, the most important problem is that the storage time is not known exactly. However, as dependent on the physical and chemical structures of material, that the maximum storage time (satura tion time) is found is required. Because of the mathematical relation in researches related this subject, as dependent on the thermal capabilities and dimensions of the material, is not present, an analitical relation was investigated. As the result, using the first model which is known as the infinite fluid heat capacity, that the storage time can be com- 2 puted by 2L /a relation, as dependent on the thermal diffusivity and storage dimensions of material was found. In addition to the first model, using the second model which is known as the finite conductivity, it is established that the storage time 2 can be computed by nL /a relation, as dependent on the thermal diffusi-, vity (a), storage dimensions (!_). and dimensions rates, can be found. In case the entrance temperature is increased by an heat pump ; Because of the energy which is spent for the heat pump, an optimum storage time can be discussed only if the storage time (saturation time) is small. As the result, the time can be expressed as dependent on the heat effect coefficient (ITK) of the heat pump. The storage time can be computed by `t` (time) when the absorbed heat inside the material is equal to compu tation procedure was not independent on the saturation time.