Toprak kaynaklı ısı pompasının Sivas şartlarında kullanılabilirliğinin deneysel olarak araştırılması

Abstract

Sunulan çalışmada, Sivas ilinde toprak kaynaklı ısı pompasının kullanılabilirliği araştırılmıştır. Yatay tip toprak kaynaklı ısı pompası deney sistemi Sivas Cumhuriyet Üniversitesi yerleşkesinde bulunan enerji evine kurulmuştur. Toprak altı ısı değiştiricisi, toplam boru boyu 370 m ve 4 hat şeklinde oluşturulmuş ve 2,5 m toprak derinliğine yerleştirilmiştir. Topraktan su - antifriz karışımı dolaştırılarak ısı çekilmiştir. 2016 yılının Aralık ayında gerçekleştirilen deneyler sırasında iç ortam sıcaklığı, dış ortam sıcaklığı, su-antifriz karışımının buharlaştırıcıya giriş çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkanın ısı pompası elemanlarına giriş çıkış sıcaklıkları, ısıtma suyunun radyatörlere gidiş ve dönüş sıcaklıkları ve farklı derinliklerde toprak sıcaklıkları ölçülmüştür. Ayrıca kompresör giriş ve çıkış basınçları, su-antifriz karışımının ve ısıtma suyunun debisi ve güç tüketimleri ölçülmüştür. Sistemde yapılan analizlere göre her bir sistem elemanının ekserji kaybı ekserji verimi, ekserji kaybı oranı ve termodinamik mükemmellik derecesi incelenmiştir. Isı pompasının ve Sistemin ekserji verimi sırasıyla %34 -% 30 ve %29-%26 arasında elde edilmiştir.

In this study, the exergy of a ground source heat pump in the province of Sivas was investigated. Horizontal type ground source heat pump test system is installed in the energy house located in Sivas Cumhuriyet University campus. The subterranean heat exchanger was constructed in total length of 370 m and 4 lines and placed at 2.5 m depth of soil. A mixture of water and antifreeze is circulated through the soil and the heat is with drawn.During the experiments carried out in December 2016, the ambient temperature, the outdoor temperature, the inlet / outlet temperature of the mixture of water and antifreeze, the inlet and outlet temperatures of the refrigerant to the heat pump elements, the heating and returning temperatures of the heating water to the radiators and the soil temperatures at different depths were measured. In addition, compressor inlet and outlet pressures, water-antifreeze mixture and heating water flow and power consumption are measured.According to analyzes made in the system, exergy loss, exergy efficiency, exergy loss ratio of each system element and thermodynamic perfect degree has been examined. Exergy efficiency of the heat pump and the system were obtained between 34% and 30% and between 29% and 26%, respectively.