Enerji depolu konut soğutma sisteminin yıllık ısıl performansının incelenmesi

Bu çalışmada, toprak altında bulunan küresel bir enerji deposu ve bir çiller ünitesi ile mahal soğutma sisteminin ısıl performansı kuramsal ve sayısal yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Soğutma sistemi toprak altında bulunan küresel bir enerji deposu, çiller ve yaz aylarında soğutulacak bir evden oluşmaktadır. Sistemin yıllık ısıl performansını elde etmek için teorik bir model geliştirilmiştir. Analitik model, enerji deposu çevresinde geçici rejim ısı transferi probleminin çözümü, çiller ünitesinin analitik modeli ve bir konutun ısı kazanımı hesaplanmasından meydana gelmiştir. Yer altında bulunan enerji depoju incelenen sistemin en temel parçalarındandır. Depo çevresindeki geçici rejim ısı transferi problemi kısmi türevli bir denklem, başlangıç ve sınır şartları ve de enerji bilançosundan oluşmaktadır. Bu problem, bir dönüşüm ve boyutsuz değişkenler kullanılarak boyutsuz hale dönüştürülmüştür. Boyutsuz probleme kompleks sınırlı Fourier dönüşümü (CFFT) tekniği uygulanarak başka bir forma dönüştürülerek çözülmüştür. Bu çözüm depoda bulunan su ve depo çevresindeki jeolojik yapının sıcaklığını elde etmek için kullanılmıştır. Çiller ünitesinde kompresörün tükettiği enerji miktarını ve konutun ısı kazanımını hesaplamak için bir formülasyon elde edilmiştir. Depo probleminin çözümü ile kompresör işi ve evin ısı kazanımını veren denklemler birleştirilerek sistemin teorik modeli elde edilmiş ve iteratif bir hesaplama yöntemi hazırlanmıştır. Hesaplamalar için Fortran 90 programlama dilinde bir bilgisayar benzeşim programı hazırlanmıştır. Hazırlanan program çalıştırılarak aylık ortalama depo su ve toprak sıcaklığı, çillerin performans katsayısı (COP) ve diğer performans parametreleri elde edilmiştir. Ayrıca, derintoprak, dış hava ve depo su sıcaklığının, toprak cinsi, depo hacmi ve sistem büyüklüğünün COP üzerindeki etkileri incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Isı pompası sistemleri, toprakaltı enerji kaynağı, konut soğutma sistemi, enerji depolama