Toprak kaynaklı ısı pompası performansına etki eden parametrelerin araştırılması

ÖZET Yüksek Lisans Tezi TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPASI PERFORMANSINA ETKİ EDEN PARAMETRELERİN ARAŞTIRILMASI Hikmet ESEN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabilim Dalı 2002, Sayfa: 83 Isı pompalan çevrimden atılan ısının kullanıldığı ve bu ısının daha soğuk bir kaynaktan alındığı genellikle buhar sıkıştırmalı bir soğutma uygulamasıdır. Optimum performans, daha yüksek sıcaklıktaki bir bölgeye belirli miktardaki ısıyı atmak için gerekli işin minimuma indirilmesi ile elde edilmektedir. Isı pompası ılık mevsimlerde, bir iklimlendirme cihazı, daha soğuk mevsimlerde ise bir ısıtma ünitesi olarak çalışmak için dizayn edilebilmektedir. Toprak kaynaklı ısı pompası sistemleri daha çok ticari binalar ve konutların ısıtılması veya soğutulması için kullanılmaktadır. Toprak sıcaklığı genellikle yıl boyunca sabittir, fakat toprak sıcaklığı, büyük oranda toprak cinsine ve nem içeriğine bağlı olarak değişmektedir. Bu çalışma, ısıtma için kullanılan bir ısı pompasının performansına toprak kaynaklı yatay ısı değiştiricisinin derinliği ve ısı değiştiricisinde dolaştırılan salamura debisi gibi parametrelerin etkisini deneysel olarak değerlendirmeyi amaçlamıştır. Ayrıca topraktaki sıcaklık dağılımını tespit etmek için bir teorik model geliştirilmiştir. Sayısal analizde sonlu fark yaklaşımı kullanılmıştır. Teorik model sonuçlan ile deneysel sonuçların uyum içinde olduğu gözlenmiştir. Elazığ ilinde gerçekleştirilen deneysel sonuçlarda, 2 m derinlikteki ısı değiştiricisinin 1 m derinlikteki ısı değiştiricisinden daha yüksek bir ısı pompası performans değeri sağladığı gözlenmiştir. Ayrıca, salamura debisinin artması ile ısı pompasının çalıştırılması için gerekli elektriksel gücün arttığı ve dolayısıyla ısı pompası COP değerinin düştüğü belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Toprak kaynaklı ısı pompası, teorik model, deneysel performans. XIII