Toprak kaynaklı ısı pompası dizaynı ve tekno-ekonomik performans analizi

Abstract

Isı pompası, dışarıdan enerji verilmesi ile düşük sıcaklıktaki bir ortamdan aldığı ısıyıyüksek sıcaklıktaki ortama veren bir makinadır. Optimum performans, daha yüksek sıcaklıktakibir bölgeye belirli miktardaki ısıyı atmak için gerekli işin minimuma indirilmesi ile eldeedilmektedir. Isı pompası ılık mevsimlerde, bir iklimlendirme cihazı, daha soğuk mevsimlerde ise birısıtma ünitesi olarak çalışmak için dizayn edilebilmektedir. Toprak kaynaklı ısı pompası sistemleridaha çok ticari binalar ve konutların ısıtılması veya soğutulması için kullanılmaktadır. Topraksıcaklığı genellikle yıl boyunca sabittir, fakat toprak sıcaklığı, büyük oranda toprak cinsine ve nemiçeriğine bağlı olarak değişmektedir.Bu çalışma, soğutma için kullanılan bir ısı pompasının performansına toprak kaynaklıyatay ısı değiştiricisinin derinliği ve ısı değiştiricisinde dolaştırılan salamura debisi gibiparametrelerin etkisini deneysel olarak değerlendirmeyi amaçlamıştır.Kütahya ilinde gerçekleştirilen deneysel sonuçlarda ısı değiştiricisinin 1 m derinliğegömüldüğü ısı pompasının performans değeri gözlenmiş ve soğutma tesir katsayısı değerleribulunmuştur.Anahtar Kelimeler: Toprak kaynaklı ısı pompası, teorik model, deneysel performans.

The heat pumps are the applications of cooling based on vapor compression in which thewaste heat of the cycle is used taken from a relatively cooler source. Optimum performance isobtained by minimizing the work needed for removal of the heat from a region of higher temperature.Heat pump can be designed as a climatic device and as a heating device in the summer and in thewinter seasons, respectively. The ground sourced heat pumps are mainly used for heating or coolingof commercial buildings and residences. Although the temperature of ground is generally constantduring the whole year, it can have different values depending on the type and the moisture content ofthe ground.This study aims the experimental evaluation of the effect of parameters such as the depth ofhorizontal heat exchanger of the ground sourced heat pump and the flow rate of circulated brine onthe performance of a heat pump used for cooling.As a result of the experiments performed in Kutahya, the performance value of the heatpump, which its heat exchanger is located at 1 m depth, has been observed and COP value has beenfound.Key words: Heat pump made of soil, theoretical model, experimental performance.