Geri Dön

Batman ili iklim şartlarında toprak kaynaklı ısı pompası için enerji ve ekserji analizi

Energy and exergy analysis for ground source heat pump in Batman province climate conditions

  1. Tez No: 679226
  2. Yazar: UMUT ERCAN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ, PROF. DR. AYDIN DURMUŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Batman Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 150

Özet

Bu çalışmada yatay tip toprak kaynaklı ısı pompasının Batman ili iklim şartlarında enerji ve ekserji özellikleri deneysel olarak araştırılmıştır. Bu amaçla Batman'da, Batman Üniversitesi Batı Raman kampüsünde yerleştirilen konteyner içerisine toprak kaynaklı ısı pompası ve çevresindeki toprak zemine toprakaltı devresi kurulmuştur. Batman Meteoroloji Müdürlüğünden 2016-2021 yılları arası 5-10-20-50- 100cm toprak kalınlıklarının maksimum sıcaklık değerleri alınmıştır. Aralık ayı boyunca yapılan deneysel ölçümler sonucunda 2m derinliğinde toprak sıcaklığının ortalama 21°C olduğu ölçülmüştür. Topraktan ısı çekilip, sistemin çalışması için 600m uzunluğunda toprak ısı değiştirici boruları 2m derinliğe yerleştirilmiştir. Deneyler sırasında iç ortam sıcaklığı, dış ortam sıcaklığı, su (%90)-monoetilen glikol (%10) karışımının buharlaştırıcıya giriş çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkanın ısı pompası elemanlarına giriş çıkış sıcaklıkları, ısıtma suyunun radyatörlere gidiş ve dönüş sıcaklıkları ölçülmüştür. Ayrıca kompresör giriş ve çıkış basınçları, su-monoetilen glikol karışımının ve ısıtma suyunun debisi ve güç tüketimleri de ayrıca ölçülmüştür. 2 Aralık günü yapılan deneylerde en yüksek COPıp değeri 2,43, 3 Aralık günü ise en yüksek COPıp değeri 2,40, 4 Aralık günü en yüksek COPıp değeri 2,36 olarak hesaplanmıştır. 2 Aralık günü yapılan deneylerde maksimum COPsis değeri 2,26, 3 Aralık en yüksek COPsis değeri 2,23, 4 Aralık günü en yüksek COPsis değeri 2,20 olarak hesaplanmıştır. Sistem elemanları ile ilgili ekserji analizi sonuçlarına göre ekserji kaybı değerleri; en yüksek akümülasyon tankında 0,84kW daha sonra sırasıyla kompresörde 0,45kW, evaporatörde 0,26kW, radyatörde 0,23kW, kondenserde 0,219kW olarak hesaplanmıştır. Isı pompası ekserji verimi %36,17, TKIP sistem verimi ise %33,6 olarak hesaplanmıştır.

Özet (Çeviri)

This study aimed to experimentally research the energy and exergy properties of the horizontal type of ground source heat pump in the climate conditions of Batman province. For this purpose, a ground source heat pump and the earthed circuit were installed on the surrounding ground in the container placed in Batman University Batı Raman campus. The maximum temperature values of 5-10-20-50- 100cm soil thickness between 2016-2021 were taken from the Batman Directorate of Meteorology. It was observed as a result of the experimental measurements made during December that the soil temperature at 2 m depth was 21°C. The heat was drawn from the soil and 600m long earth heat exchanger pipes were placed at a depth of 2m for the system to work. Indoor temperature, outdoor temperature, inlet and outlet temperature of water (90%)-monoethylene glycol (10%) mixture to the evaporator, inlet and outlet temperatures of the refrigerant to the heat pump elements, and the flow and return temperatures of the heating water to the radiators were measured during the experiments. Moreover, compressor inlet and outlet pressures, flow rate, and power consumption of water-monoethylene glycol mixture and heating water were also measured. The highest COPip value was measured as 2.43 in the experiments carried out on December 2 while the highest COPip value was calculated as 2.40 on December 3. The highest COPIP value was calculated as 2.36 On December 4. The maximum COPsis value was measured as 2.26 in the experiments carried out on December 2 while the highest COPsis value on 3 December was calculated as 2.23. Finally, the highest COPsis value on 4 December was calculated as 2.20. Concerning the results of the exergy analysis of the system elements, the highest exergy loss values were measured as 0.84kW in the storage tank while it was calculated as 0.45kW in the compressor, 0.26kW in the evaporator, 0.23kW in the radiator, and 0.219kW in the condenser, respectively. The heat pump exergy efficiency was calculated as 36.17% and the TKIP system efficiency as 33.6%.

Benzer Tezler

  1. Batman ili koşullarında bazı yaygın fiğ (Vicia sativa L.) çeşitlerinin ot verimi ve kalitesinin belirlenmesi

    Determination of forage yield and quality of some common vetch (Vicia sativa L.) varieties in batman province conditions

    MEHMET TURHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    ZiraatSiirt Üniversitesi

    Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ARİF ÖZYAZICI

  2. İç yüzey geometrisi farklı, kanatçık yapıda tasarlanmış hava ısıtmalı güneş kollektörlerinin ısıl performasının deneysel analizi

    Experimental analysis of the thermal performance of air heated solar collectors with fin structure designed with different inner surface geometry

    MUHAMMED ENİS YILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    EnerjiBatman Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ

  3. Farklı faz değiştiren malzemelerle kaplanmış güneş panelinin soğutulması ve enerji üretiminde verimlilik farkının incelenmesi

    Cooling a solar panel covered with different phase-changeable materials and investigation of the difference in energy production

    ZÜLAL UĞUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    EnerjiBatman Üniversitesi

    Yenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM YILMAZ

  4. Farklı duvar tiplerinde kullanılan yalıtım malzemeleri için enerji, maliyet ve çevresel etki analizi; Batman ili örneği

    Energy, cost, and environmental impact analysis of insulation materials used in different wall types; a case study of Batman province

    FIRAT HAMARAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiBatman Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN KARAKAYA

  5. Güneş enerji destekli ısı pompasının bir villa projesine uygulanması ve termoekonomik analizi

    A villa of solar powered heat pump application to the project and thermoeconomic analysis

    NİHAL KARABULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEDAT SAVAŞ