Abdullah AKBULUT, Fevzi GÜLÇİMEN, Aydın DİKİCİ

Güneş, hava ve toprak enerjisi kaynaklı ısı pompalarının Elazığ şartlarında kullanımının deneysel olarak araştırılması ve enerji ve ekserji analizleri

Bu çalışmada, konutların ısıtılması amacıyla kurulan güneş, hava ve toprak kaynaklı ısı pompası sistemlerinin performans karakteristikleri, enerji ve ekserji analizleri araştırılmıştır. Deney seti Elazığ İli Fırat Üniversitesi’nde 60 m2’lik bir deney odasına kurulmuştur. Bu sistem; altı adet düzlemsel güneş kollektörü, bir adet ısı değiştirgeci, iki adet plaka tipi sulu ısı değiştirgeci, iki adet sirkülasyon pompası, hava kaynaklı buharlaştırıcı ve deneyler esnasında ölçüm değerlerinin alınmasında kullanılan yardımcı elemanlardan meydana gelir. Deneyler, 2002 ve 2003 yılları arasındaki Aralık’tan Mart ayına kadar olan ısıtma sezonunda yapılmıştır. Sonuç olarak bu çalışmada; güneş, hava ve toprak kaynaklı ısı pompası sistemlerinin her bir bileşeni için ısıtma performans katsayıları, enerji ve ekserji analizleri hesaplanmış ve birbirileriyle karşılaştırılmıştır.

Experimental investigation of ground source, solar source and air source heat pumps in Elazığ and energy and exergy analysis of these systems

In this study, the performance characteristics, energy and exergy analyses of a solar assisted, ground source and air source heat pump systems constructed for domestic heating were investigated. The experimental set-up was constructed in a test room with 60 m2 floor area in Firat University, Elazığ. A system consisting of six plate solar water collectors, one heat exchanger, two plate type water evaporators, two circulation pumps, one air source evaporator and auxiliary apparatus was used during measurements. The experiments made in the heating season from December to March in 2002-2003. As a result in this study, the heating performance coefficients, the energy and exergy analyses in each of the components of the solar assisted, air source and ground source heat pump systems were calculated and compared with each other.

PDF

___

1.Cervantes, J. G., Torres-Reyes E., Experiment on a Solar Assisted Heat Pump and an Exergy Analysis, Applied Thermal Engineering, 22, 1289-1297, 2002.
2.Demirbay, A., Turkey’s Geothermal Energy Potential, Energy Sources, 24, 12, 1107-1115, 2002.
3.Hepbaşlı, A., Akdemir, O., Energy and Exergy Analysis of a Ground Source (Geothermal) Heat Pump System, Energy Conv. & Managemen, 45, 737-753, 2004.
4.Hepbaşlı, A., Current Status of Geothermal Energy Applications in Turkey, Energy Sources, 25, 7, 667-677, 2003.
5.Holman J.P., Experimental Methods for Engineers (7th ed.) McGraw-Hill, New York, 2000.
6.Kaygusuz, K., Investigation of a Combined Solar-Heat Pump System for Residential Heating. Part 1: Experimental Results, Int. Journal of Energy Research, 23, 1213-1223, 1999.
7.Kaygusuz, K., and Kaygusuz, A., Geothermal Energy: Power for a Sustainable Future, Energy Sources, 24, 10, 937-947, 2002.
8.Koroneos, C., Spachos, T., Moussipoulos, N., Exergy Analysis of Renewable Energy Sources, Renewable Energy, 28, 295-310, 2003.
9.Ozgener, O., Hepbasli, A., Experimental Performance of a Solar Assisted Ground-source Heat Pump Greenhouse Heating System, Energy and Buildings, 37, 101-110, 2005.
10.Reay, D. A., Mac Michael, D. B. A., Heat Pumps, June, 1988.
11.Sanner, B., Karytsas C., Mendrinos, D., Rybach, L., Current Status Ground Source Heat Pumps and Underground Thermal Energy Storage in Europe, Geothermics, 32, 579-588, 2003.
12.Singh, N., Kaushik, S. C., Misra, R. D., Exergetic Analysis of a Solar Thermal Power System, Renewable Energy 19, 135-143, 2000.
13.Yamankaradeniz, R., Güneş Enerjisi Kaynaklı Isı Pompasının Teorik ve Deneysel İncelenmesi, Doktora Tezi, İTÜ, İstanbul, 1982.