A numerical study on a borehole heat exchanger with phase change material
Faz değişim malzemeli kuyu içi ısı değiştiricisi üzerine sayısal çalışma
- Tez No: 662285
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET AKİF EZAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT BİLİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Bu çalışma, değişken hava koşullarında farklı malzemelerle doldurulmuş güneş destekli sondaj termal enerji depolama ünitesinin performansını etkileyen parametreleri araştırmak için MATLAB'da dinamik bir sayısal model geliştirmeyi amaçlamaktadır. Ayrıca çalışmanın bir diğer amacı, İzmir ilinde ısıtma amaçlı kullanılan bir ısı pompası ile entegre edildiğinde bir termal enerji depolama sisteminin etkisini değerlendirmektir. Tezin ilk aşamasında, kil, toprak ve FDM entegre toprak alanı gibi farklı dolgu malzemeleri ile çalıştırılan güneş destekli kuyu içi ısı depolama ünitesini simüle etmek için bir model geliştirilmiştir. FDM uygulamasının dolgu alanına etkileri, dolgu alanındaki ısı yayılımını azaltır ve termal enerjinin boru çevresinde tutulmasını sağlar. Ayrıca, güneş ışınımı, ortam sıcaklığı ve rüzgar hızı gibi hava koşulları, güneş destekli kuyu içi termal enerji depolama sistemlerinin temel faktörleridir. Tezin ilk bölümünde geliştirilen dinamik model, bir gizli ısı termal depolama sistemini bir ısı pompası ünitesi ile entegre edecek şekilde genişletilmiştir. Bu genişletilmiş modelde, gizli ısı enerjisi depolama ünitesinin döngüsel davranışı, farklı ısı talep profilleri altında simüle edilir. Gizli termal enerji depolama sistemini ısı pompasına entegre etmek, ısı pompası performans katsayısında 1,3 ile 1,8 kat arasında bir artışa neden olur.
Özet (Çeviri)
This study aims to develop a dynamic numerical model in MATLAB to evaluate the parameters that affect the solar-assisted borehole thermal energy storage unit's performance filled with different materials under variable weather conditions. Moreover, another purpose of the study is to investigate the effect of a thermal energy storage system when it is integrated with a heat pump, which is used for heating purposes in Izmir City, Turkey. In the first stage of the thesis, an in-house model is developed to simulate the solar aided borehole heat storage unit that is run with different backfill materials such as clay, soil, and PCM integrated soil domain. The effects of PCM implementation into the backfill domain decreases the heat diffusion within the backfill domain and provides keeping thermal energy around the pipe. Furthermore, weather conditions such as solar irradiance, ambient air temperature, and wind velocity are the key factors of the solar-assisted borehole thermal energy storage systems. The dynamic model that is developed in the first part of the thesis is extended to integrate a latent heat thermal storage system with a heat pump unit. In this integrated model, the cyclic behavior of the latent heat energy storage unit is simulated under different heat demand profiles. Integrating the latent thermal energy storage system into the heat pump results in an increase in the heat pump performance coefficient between 1.3 and 1.8 times.
Benzer Tezler
- Numerical modeling of heat transport for ground-coupled heat pump (GCHP) systems and associated life cycle assessments
Başlık çevirisi yok
AYŞE ÖZDOĞAN DÖLÇEK
Doktora
İngilizce
2016
Jeoloji MühendisliğiUniversity of Wisconsin-MadisonPROF. JAMES TINJUM
PROF. CHRISTOPHER CHOI
- Toprak ısı değiştiricilerinde yeni bir ısıl tepki yöntemi ve performansın parametrik incelenmesi
A new thermal response method for ground heat exchangers and parametric investigation of their performance
MURAT AYDIN
Doktora
Türkçe
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI OSMAN ALTUĞ ŞİŞMAN
PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU
- Modeling the temperature behavior of the ground source heat exchanger systems
Zemin kaynak ısı değiştirici sistemleri sıcaklık davranış modellemesi
YOUSEF GOLIZADEH AKHLAGHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN
- Toprak kaynaklı ısı pompası ve tprak ısı değiştiricilerinin optimizasyonu ve geliştirilmesi
Ground source heat pump optimization and development of ground heat exchangers
HAKAN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GALİP TEMİR
- Çanakkale için güneş destekli toprak kaynaklı düşey ısı değiştiricisi sistemi tasarımı
Solar assisted ground source vertical heat exchanger system design for Çanakkale
ARDA CAN ÇINKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHİR FATİH ÖZTÜRK