Sabit Sıcaklıklı Isıl Tepki Testleri İçin Yeni Bir Uygulama Metodu

0

Toprak kaynaklı ısı pompası uygulamalarında toprağın ısıl özelliklerinin bilinmesi, gerçekçi bir sistem tasarımı ve uzun süreli performans öngörüleri için kritik bir önem taşımaktadır.

Bu amaçla sabit ısı akısı ya da sabit sıcaklıklı Isıl Tepki Testleri (ITT) uygulanmaktadır. Öte yandan sabit sıcaklıklı ITT, ısı akısı test yöntemine göre daha yüksek doğrulukta öngörü, görece kısa test süresi ve ısı pompası performans testleri ile uyumluluk gibi bazı avantajlara sahiptir.

Bu çalışmada, toprağın ısıl özelliklerini öngörmek amacıyla sabit sıcaklıklı ITT’i için analitik bir yöntem geliştirilmiştir. Bir ısı kuyusu için ısı denkleminin Laplace dönüşümü yardımıyla analitik çözümü yapılarak ısı kuyusunun birim uzunluğu başına ısı geçiş gücü (W/m) analitik olarak belirlenmiştir.

Birim ısı geçiş gücünün tersinin (m/W) logaritmik zaman değeri ile değişimi için elde edilen analitik ifade, toprağın ısıl iletkenlik ve difüzyon katsayısı değerlerinin öngörülmesi için deneysel verilerle çakıştırılmıştır.

Bu yöntemin avantajı; toprağın ısı kapasitesi için bir ön tahminde bulunmayı gerektirmeksizin birim ısı geçiş gücünün tersi ile zamanın logaritması arasındaki doğrusal ilişkinin eğiminden hareketle doğrudan toprağın ısıl iletkenlik katsayısının hesaplanabilmesine olanak vermesidir.

Bu sayede, ısı kapasitesi ile ilgili yanlış ön tahminlerden kaynaklanan hataları ortadan kaldırmaktadır. Bu yöntem, farklı test sıcaklıklarında elde edilmiş farklı deneysel verilere uygulanmış ve sonuçlar diğer yöntemlerin sonuçları ile de karşılaştırılmıştır.

Sonuçlar arasında oldukça iyi bir uyum görülmüştür. Geliştirilen bu yöntem, ısı kuyularının yüksek doğrulukta ve uzun süreli ısıl performans tahminleri için kullanılabilecektir.

Makalenin Tamamı

Yorum Yazın

Lütfen yorumunuzu yazınız
Lütfen adınızı giriniz.