Abstract:

Bu çalışmada, toprak kaynaklı ısı pompalarında (TKIP) kondenser sıcaklığının toprak ısı değiştiricisinin (TID) uzunluğuna ve ısı pompasının performans katsayısına (COP) etkisi dört farklı soğutucu akışkan (R134a, R407C, R4010A ve R404A) için soğutma periyodunda incelenmiştir. TID ile toprağa ısı aktarımı deneysel olarak incelenirken, TID ile bağlantılı olarak çalıştığı varsayılan ısı pompası ile ilgili hesaplar teorik olarak yapılmıştır. Toprağa ısı aktarımı için Tekirdağ’ın Çorlu ilçesinde toprak altına yatay serme yöntemiyle gömülen 36 m polietilen TID kullanılmıştır. İçine kendinden kanatlı bakır borulu bir serpantin yerleştirilen su tankı ise ısı pompasının kondenserini temsil etmek üzere yerleştirilmiştir. Su tankı sıcaklığı değiştirilerek farklı TID giriş sıcaklıkları elde edilmiştir. TID giriş, çıkış sıcaklıkları ve toprak sıcaklığı uygun problar kullanılarak ölçülmüş ve tüm veriler data-logger yoluyla kaydedilmiştir. 1kW soğutma yükü için buhar sıkıştırmalı ısı pompasının COP değeri ve TID uzunluğu toprağa aktarılan ısı miktarı kullanılarak hesaplanmıştır. Isı pompasının kondenser sıcaklıkları farklı tank sıcaklıklarında deneysel olarak elde edilmiş olan ortalama TID su giriş sıcaklıkları kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, kondenser sıcaklığı arttıkça kompresör gücünün arttığı ve buna karşılık TID uzunluğunun azaldığı görülmüştür. İncelenen soğutucu akışkanlar arasında en büyük performans katsayısı (COP) ve en küçük boru uzunluğu R134a için elde edilmiştir. TID su giriş sıcaklığı 31.34 °C’den 39.54 °C’ye arttığında R134a için kompresör gücündeki artış %38, boru boyundaki azalma ise %48 olarak bulunmuştur.

Keywords: