Toprak Kaynaklı Isı Pompası Sisteminde Toprağa Isı Aktarımının/Çekiminin Serpantin Çıkış Suyu Sıcaklığı Üzerindeki Etkisinin Incelenmesi

Abstract

Tekirdağ Çorlu ilçesinde toprak altına yatay serme yöntemiyle gömülen 50 m polietilen boruda su bir pompa vasıtasıyla dolaştırılarak toprağın ısıya karşı tepkisi ölçülmüştür. Yaz dönemi için,borularda dolaştırılan akışkan, dijital bir termostat ile sıcaklığı 32-34 C aralığında tutulan 50 lt kapasiteli bir su tankı içine yerleştirilen kendinden kanatlı bakır borulu bir serpantin ile ısıtılmıştır. Toprak altına 6 farklı noktaya yerleştirilen sıcaklık probları ve bir noktaya yerleştirilen nem probu ile toprak özelliklerindeki değişim belirlenmiştir. Ayrıca torak borularına giren ve çıkan akışkan iki sıcaklık probu ile ölçülerek tüm veriler data logger yoluyla kaydedilmiştir. Pompa debisi ile pompa ve ısıtıcının çektiği güç kayıt altına alınmıştır. Sonuçlarda toprak sıcaklığının soğutma mevsiminin ortalarına(ağustos) kadar yükseldiği bu tarihten sonra dış hava sıcaklığının da düşmesi sonucunda bir miktar azaldığı gözlenmiştir. Bu eğilim aynı şekilde toprak borularına su giriş çıkış sıcaklıklarında da gözlenmiştir. Elde edilen ısı transfer miktarının tahmin edilenden düşük olmasının sebebi ise dış ortamda kalan boruların yalıtımının yetersiz olması nedeniyle toprağa giden suyun sıcaklığının düşük olması şeklinde belirlenmiştir.

This project presents the ground temperature analysis around horizontal ground heat exchangers (HGHEs) which have been widely used for ground-source heat pump (GSHP) systems. To determine temperatures and analyse the ground massif temperature changes in the HGHE area, an experimental set-up has been constructed for climatic condition of Çorlu Town located in the Marmara region of Turkey. The experimental results were obtained from August 4 to October 14 in cooling and transition season of 2015. In the experimental study, the energetic potential of the ground massif was evaluated for operation period and shut-up periods (night period and transition season). The natural energy recovery capability of the ground massif when the system is off was investigated. The heat rates rejected to the ground were also determined by using inlet and outlet temperatures of HGHE measured experimentally. They were significantly low when compared to other studies. The reasons for this low value were discussed.