Yatay hava ısı değiştiricisinin kuramsal, deneysel ve sayısal analizi

Toprak hava ısı eşanjörleri (EAHXs) yüksek verimli yenilenebilir enerji teknoloji sistemidir. Bu sistem, kış mevsiminde ısı sağlayıcı olarak veya yaz mevsiminde ısı emici olarak toprağı kullanır. Dolayısıyla toprak hava ısı eşanjörlerini, yeraltı borularındaki besleme havasını ön şartlandırma ile ısıtma veya soğutma yüklerini azaltmak için kullanabiliriz. Bu, binaların enerji talebini azaltmak için kullanışlıdır. Bu çalışmanın amacı, bina tasarımında ısıtma veya soğutma yüklerinin hesaplanması amacıyla mühendisler tarafından büyük ölçüde kullanılan bir tasarım modelinin geliştirilmesine odaklanmaktır. Bu model, toprak hava ısı eşanjörünün kullanıldığı hava ve toprak için doğru değerlerin tanıtımından sonra Türkiye'nin tüm şehirleri için de kullanılabilir. Kullanılan model deneysel veri amacıyla 38 ° 31 ′ 26 ″ Kuzey enlemi, 29 ° 20 ′ 31 ″ Doğu boylamında Uşak Üniversitesi'nde yapılmıştır. Bu deneysel veriler yaz sezonunda iki ay ve kış sezonunda iki ay alınmıştır. Daha son teorik ve sayısal sonuçlar karşılaştırılmış ve yüksek doğruluk gösterdiği ortaya konulmuştur. Sayısal analiz için CFD ANSYS FLUENT v. 17 ve 19 yazılım paketi kullanılmıştır. Ayrıca, boru çapı, borudaki akışkanın akış hızı, boru uzunluğu ve yer altı ısı eşanjörünün derinliği gibi tasarım parametrelerinin yatay toprak hava ısı eşanjörü performansı üzerindeki etkileri teorik ve sayısal olarak karşılaştırılmıştır. Son olarak, Poli Vinil Clorür (PVC) ve yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) gibi iki farklı malzeme kullanarak çıkış sıcaklığının teorik ve sayısal sonuçları galvanizli çelik malzeme sonuçları ile karşılaştırılmıştır.