Diyarbakır İli Şartlarında Yatay Tip Toprak Kaynaklı Isı Pompası ile Isıtma Analizi

Bu çalışmada Diyarbakır ilinde 9x8x2.8 m ölçülerinde deney alanının ısıtılması için yatay tip toprak kaynaklı ısı pompası sisteminin kış sezonunda performansı değerlendirilmiştir. İncelenen sistemin kış sezonunda elde edilen sonuçları değerlendirilerek sistem ve sistem ünitelerine enerji ve ekserji analizi uygulanmıştır. Kurulan sistemde belirlenen 11 adet düğüm noktası için kış sezonunda (01.12.2017 / 28.02.2018) ölçülen verilerin aylık ve sezonluk ortalama değerleri alınmıştır. Elde edilen sonuçlarla yapılan enerji analizinde sistemde meydana gelen enerji kaybı 3.550 kW ve enerji verimliliği %75.47 olarak hesaplanmıştır. Sistem üniteleri için ise en düşük enerji verimliliği ile çalışan ünite kompresör olarak belirlenmiştir. Sisteme uygulanan ekserji analizine göre sistemin ekserji kaybı 2.032 kW ve ikinci yasa verimliliği %23.35 olarak hesaplanmıştır. Sistemde en fazla ekserji kaybı görülen ünite olarak yine kompresör belirlenmiştir. Gerek enerji analizi gerekse ekserji analizi sonuçlarına göre planlanacak iyileştirme çalışmaları için kompresöre öncelik verilmelidir. Sistemin COP değeri 3.08 olarak belirlenmiş ve kış sezonunda kullanımı incelenen sistemin Diyarbakır ili için kullanılabilir olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Buhar Sıkıştırmalı Isıtma, Toprak Kaynaklı Isı Pompası, Termodinamik Analiz, Enerji Analizi, Ekserji Analizi

PDF

___

Akan, A. E. ve Ünal, F.(2019). 4E Analysis of Thermal Power Plants, Theoretical Investigations and Applied Studies in Engineering, Chapter 17, 1st Edition, Ekin Publishing House, Turkey.
Akbulut, U., Utlu, Z., Kıncay, O., (2016).” Exergy, exergoenvironmental and exergoeconomic evaluation of a heat pump-integrated wall heating system, Energy, 107: 502-522
Ünal, F., Temir, G., Köten, H., (2018). “Energy, exergy and exergoeconomic analysis of solar-assisted vertical ground source heat pump system for heating season, Journal of Mechanical Science and Technology, 32(8): 3929-3942
Ünal, F., Temir, G., (2014). “Exergoeconomic Analysis Of The Ground Source Heat Pump For Cooling Season In The Mardin Province”, Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 32: 477-488
Ünal, F., Temir, G., (2017). “Thermodynamic Analysis of Cooling with Vertical Type Ground Source Heat Pump: Mardin Case Study”, International Journal of Scientific and Technological Research, 3(2):33-39.
Özyurt, O., Ekinci, D. A., (2011). “Experimental study of vertical ground-source heat pump performance evaluation for cold climate in Turkey”, Applied Energy, 88(4), 1257–1265.
Öztürk, M., Elbir, A., Yakut, A. K., Özsek, N., (2012). “Güneş destekli ısı pompasının enerji ve ekserji analizi”, TMMOB MMO Mühendis ve Makina Dergisi, 53(626), 46–55.
Kim, E., Lee, J., Jeong, Y., Hwang¸Y., Lee¸ S. ve Park, N., (2012). “Performance Evaluation Under the Actual Operating Condition of a Vertical Heat Pump System in a School Building”, Energy and Buildings, 50: 1-6.
Fei L., Pingfang H., (2012). “Energy and Exergy Analysis of a Ground Water Heat Pump System” 2012 International Conference on Applied Physics and Industrial Engineering Physics Procedia 24 (2012) 169 – 175.
[ Sarbu, I., Sebarchievici, C., (2014). “General review of ground-source heat pump systems for heating and cooling of buildings”, Energy and Buildings, 70, 441–454.
Alkan, R., Kabul, A., Kızılkan, Ö., (2014). “Toprak Kaynaklı bir ısı pompasının Farklı soğutucu Akışkanlar için Termodinamik Analizi”, Journal of Thermal Science and Technology, 34(1), 27–34.
Luo, J., Rohn, J., Bayer, M., Priess, A., Wilkmann, L., Xiang, W., (2015). “Heating and cooling performance analysis of a ground source heat pump system in Southern Germany”, Geothermics, 53, 57–66.
Menberg, K., Heo, Y., Choi, W., Ooka, R., Choudhary, R., Shukuya, M. (2017). Exergy analysis of a hybrid ground-source heat pump system. Applied Energy, 204, 31–46. Hepbaşlı, A., Akdemir, O. ve Hancıoğlu, E.,(2003). “Experimental Study of a Closed Loop Vertical Ground Source Heat Pump System”, Energy Conversion and Management, 44: 527-548.
Özgener, Ö. ve Hepbaşlı, A., (2007). “Modeling and Performance Evaluation of Ground Source (Geothermal) Heat Pump Systems”, Energy and Buildings, 39: 66-75.
Ünal, F., Akan, A. E., (2017). “Thermodynamic Analysis of Heating with Solar Assisted Vertical Type Ground Source Heat Pump: Mardin Case Study”, International Journal of Scientific and Technological Research, 3(2):1-8.
Esen, H., (2007). Düşey Borulu Toprak Kaynaklı Isı Pompasının Konut İklimlendirme Sistemlerinde Mevsimlik Davranışının Araştırılması, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi FBE, Elazığ.
Kılıç, İ., (2007). “Toprak Kaynaklı Isı Pompalarında Değişik Dizayn Yöntemlerinin Değerlendirilmesi”, ÇÜ Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22(1):279-289.