Geri Dön

Güneş enerjisinin yer altında depolanması ve ısı pompası desteği ile konut ısıtma sisteminin bilgisayarda simülasyonu

Simulation of solar assisted ground-coupled heat pump system with undergraund energy storage

  1. Tez No: 78808
  2. Yazar: RECEP YUMRUTAŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET KUNDUZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1998
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 154

Özet

ÖZET Bu çalışmada, güneş enerjisinin yeraltında bulunan silindirik bir enerji tankında mevsimlik depolanması ve ısı pompası desteğinde konutların ısıtılmasında ısıl sistemin yıllık performansının araştırılması için farklı iki matematiksel model geliştirilmiştir. Isıl sistem, güneş enerjisi toplayıcıları, ısı pompası, toprak altında bulunan silindirik enerji deposu ve ısı yükünü oluşturan bir konuttan meydana gelmektedir. Geliştirilen modelin ilkinde toprak altında bulunan enerji deposunun yatay silindirik, diğerinin ise dikey silindirik olduğu düşünülmüştür. Toprak altındaki enerji deposu çevresinde geçici rejimde ısı aktarım probleminin çözümü her iki modelin de esasını oluşturmaktadır. Yatay silindirik enerji depolu ısıtma sisteminde depo dışında geçici rejim ısı aktarım problemi ve enerji denklemi silindirik koordinatlarda, simetri varsayımı yapılarak verilmiştir. Problemin formülasyonu boyutsuz değişkenler yardımı ile boyutsuz hale getirildikten sonra bir dönüşüm yardımıyla homojen yapılmıştır. Homojen probleme sonlu Hankel transformu uygulanarak, problem koordinattan bağımsız sadece zamanın bir fonksiyonu olarak elde edilmiştir. Elde edilen problem ise sonlu kompleks Fourier dönüşümü yardımıyla çözülmüştür. Dikey silindirik enerji depolu ısıtma sisteminde ise, enerji deposu çevresinde geçici rejimde ısı aktarım problemi ve enerji denklemi silindirik koordinatlarda simetrik, sıcaklığın radyal, depo yüksekliği ve zamanın bir fonksiyonu olarak değiştiği varsayımına dayalı olarak yazılmıştır. Problemin boyutsuz formülasyonuna sonlu kompleks Fourier dönüşümü uygulayarak zamandan bağımsız hale getirilmiştir. Zamandan bağımsız problemin çözümü ise, sonlu Fourier dönüşümü tekniğinin uygulanmasıyla elde edilmiştir. Elde edilen çözüm kullanılarak Fortran 77 dilinde etkileşimli bir bilgisayar simülasyon programı hazırlanmıştır. Hazırlanan bilgisayar programı depo su sıcaklığını ve ısı pompasının yıllık performansım incelemek için kullanılmıştır. Program, ısıtma sistemine ait değişik parametreler için çalıştırılarak, elde edilen sonuçlar grafiklerle sunulmuştur.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT In this study, two mathematical models were developed for storage of solar energy in a cylindrical store buried in the ground and annual performance of house heating system coupled with a heat pump is investigated. The heating system consists of solar collectors, a heat pump, an underground cylindrical thermal energy store and a house to be heated as the load. A horizontal and vertical shaped cylindrical energy store were used in the analytical models. An analytical solution for the transient heat transfer problem outside an underground cylindrical energy store is based for the two models. Utilizing the cylindrical coordinate system, the annually periodic transient heat transfer problem outside the horizontal cylindrical thermal energy storage and energy equation for the storage is given. The problem formulation is transformed into dimensionless and homogeneous form using dimensionless variabless and a transform. A new problem formulation is obtained by applying Hankel transform to the homogeneous form of the problem. Analytical solution of the problem is obtained using complex finite Fourier transform. In the thermal heating system with vertical cylindrical thermal energy storage, the annually periodic transient heat transfer problem outside the store and energy equation for the store is written in cylindrical coordinate with arbitrarly time varying water temperature in the store and radial, deep and time varying ground temperature surrounding the sore. After the problem is transformed into dimensionless form, complex finite Fourier transform is applied to the formulation. An analytical solution is obtained using finite Fourier transform technique. An interactive computer simulation program was developed in Fortran 77. The computer program is utilized for estimating the annually periodic transient temperature field outside cylindrical underground thermal energy storage and annual performance of the heat pump. Results obtained from exacution of the program with different parameters for the heating system are presented in graphical form.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    120739

    Güneş enerjisi kaynaklı toprakta ısıl enerji depolanması ve ısı pompası uygulaması

    Solar energy aided heat energy storage in the soil and application of heat pump

    RUHİ TARHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Makine MühendisliğiMustafa Kemal Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH KEÇECİLER

  2. Tez No

    17511

    Computer simulation of solar aided heat pump systems with underground spherical thermal energy stores

    Yer altı küresel tanklarda enerji depolamalı güneş enerjisi takviyeli ısı pompası sistemlerinin bilgisayarda simülasyonu

    RECEP YUMRUTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1991

    Makine MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    PROF.DR. MAZHAR ÜNSAL

  3. Tez No

    77713

    Simulation of solar assisted heat pump space heating systems with seasonal thermal energy storages

    Mevsimlik güneş enerjisi depolamalı ve ısı pompalı konut ısıtma sistemlerinin simülasyonu

    RECEP YUMRUTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Makine MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAZHAR ÜNSAL

  4. Tez No

    610391

    Thermal and mechanical performance of cementitious PCM composites

    Çimentolu FDM kompozitlerinin ısıl ve mekanik performansları

    ERMAN YİĞİT TUNCEL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ

  5. Tez No

    613298

    Landscape research on towards sustainable energy landscapes

    Sürdürülebilir enerjillere yönelik peyzaj araştırması

    SOLMAZ MOHAMMADALIREZAEI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELTEM ERDEM KAYA

Geri Dön