Soğutma Sezonu için Yatay Toprak Kaynaklı Isı Pompası Ekserji Analizi: Sivas İli Örneği

Yıl 2020, Cilt: 9 Sayı: 2, 797 - 806, 15.06.2020

Ferhat Kılınç , Dilara Başcıl

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.585620

Cited By: 1

Öz

Bu çalışmada, Sivas Cumhuriyet Üniversitesine kurulan
deney düzeneği ile 51 m³ hacme sahip iki odanın toprak kaynaklı ısı
pompası vasıtasıyla soğutulması amaçlanmıştır. Sistem 2.5 m sondaj derinliğine
sahip toprak devresi, ısı pompası devresi ve radyatör devresi olmak üzere üç
ana kısımdan oluşmaktadır. Deneyler sırasında dış ortam sıcaklığı, iç ortam
sıcaklığı, salamuranın yoğuşturucuya giriş ve çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkan
R410A’nın ısı pompası bileşenlerine giriş ve çıkış sıcaklıkları ve soğutma
suyunun radyatörlere giriş ve çıkış sıcaklıkları ile farklı derinliklerde
toprak sıcaklıklarının ölçümü gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kompresör giriş ve
çıkış basınçları ile salamuranın ve soğutma suyunun debisi ve güç tüketimleri
ölçülmüştür. Deneysel veriler kullanılarak her bir sistem bileşeninin ekserji
kaybı, ekserji kaybı oranı, termodinamik mükemmellik derecesi ve ekserji verimi
incelenmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda ısı pompası ve sistemin ekserji
verimleri sırasıyla %41.90 ve %34.18 olarak elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Ekserji, Ekserji Verimi, Ekserji Kaybı, Ekserji Kaybı Oranı

Kaynakça

• 1. Esen H. 2007. Düşey Borulu Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Konut İklimlendirme Sistemlerinde Mevsimlik Davranışının Araştırılması. Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 183s, Elazığ.
• 2. Öztürk M., Elbir A., Yakut A.K., Özek N. 2012. Güneş destekli ısı pompasının enerji ve ekserji analizi. Mühendis ve Makina Dergisi, 53(626), 46–55.
• 3. Özdemir M.B., Özkaya M.G., 2015. Ankara ili şartlarında düşey tip toprak kaynaklı ısı pompası sisteminin enerji ve ekserji analizi. Politeknik Dergisi, 18(4), 269–280.
• 4. Zhai X.Q., Cheng X.W., Wang R.Z. 2016. Heating and cooling performance of a minitype ground source heat pump system. Applied Thermal Engineering, 111, 1366–1370.
• 5. Duman N. 2018. Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Sivas Şartlarında Kullanılabilirliğinin Deneysel Olarak Araştırılması. Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 200s, Sivas.
• 6. Dikici A., Akbulut A., Gülçimen F. 2006. Güneş, hava ve toprak enerjisi kaynaklı ısı pompalarının Elazığ şartlarında kullanımının deneysel olarak araştırılması ve enerji ve ekserji analizleri. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 25(2), 49–61.
• 7. Babacan Z. 2008. Muğla Üniversitesi Kötekli Yerleşkesinde Toprak Kaynaklı Isı Pompası Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Muğla Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Enerji Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 102s Muğla.
• 8. Bi Y., Wang X., Liu Y., Zhang H., Chen L. 2009. Comprehensive exergy analysis of a ground-source heat pump system for both building heating and cooling modes. Applied Energy, 86, 2560–2565.
• 9. Gao Y., He G., Chen P., Zhao X., Cai D. 2019. Energy and exergy analysis of an air-cooled waste heat-driven absorption refrigeration cycle using R290 / oil as working fluid. Energy, 173, 820–832.
• 10. Öztürk M. 2014. Energy and exergy analysis of a combined ground source heat pump system. Applied Thermal Engineering, 73, 362-370.
• 11. Özsolak O., Esen M. 2011. Slinky toprak ısı değiştirgeçli toprak kaynaklı ısı pompasının deneysel olarak araştırılması. Technological Applied Sciences, 6 (3), 37–47.
• 12. Ünal F. 2014. Güneş Enerjisi Destekli Dikey Tip Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Mardin İli İçin Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, 114s, İstanbul.
• 13. Esen H., İnallı M., Esen M., Pıhtılı K. 2007. Energy and exergy analysis of a ground-coupled heat pump system with two horizontal ground heat exchangers. Buildg and Environment, 42, 3606-3615.
• 14. Luo J., Rohn J., Bayer M., Priess A., Wilkmann L., Xiang W. 2015. Geothermics Heating and cooling performance analysis of a ground source heat pump system in Southern Germany. Geothermics, 53, 57–66.