Ders 8.3 · Jeotermal ısı pompaları testi

Açık devreli sistemler doğal su kaynaklarını doğrudan kullanıp doğaya geri salarken, kapalı devreli sistemler gömülü borularda sirküle eden sabit bir akışkan kullanır.

Bu ayrım genel ısı pompalarının ısı kaynağı türüne göredir, su kaynaklı jeotermal sistemlerin kendi iç sınıflandırmasını temsil etmez.

Bu ifade ısı pompasının kompresör kapasite kontrol teknolojisiyle ilgilidir, jeotermal su/toprak devresinin sınıflandırması değildir.

Bu terimler soğutma çevrimindeki basınç bölgelerini ifade eder, jeotermal su veya toprak devresinin temel sınıflandırması değildir.

Yüksek mineral konsantrasyonu koaksiyel ısı değiştiricinin iç yüzeylerinde birikerek kireçlenmeye veya zamanla boruların aşınmasına yol açar.

Yüzey gerilimi suyun fiziksel bir özelliği olup açık devre su kuyularında eşanjör kirlenmesine neden olan ana faktör değildir.

Optik özelliklerin ısı pompasının termodinamik performansı veya korozyon riski üzerinde herhangi bir etkisi bulunmamaktadır.

pH 14 aşırı derecede bazik bir durumdur; açık devre sistemlerde suyun pH değerinin 7 ile 9 arasında olması beklenir.

Kupronikel alaşımı bakıra kıyasla korozyona ve erozyona karşı daha dirençlidir, böylece sistemin kullanım ömrünü uzatır.

Kupronikel malzeme korozyona dayanıklı olsa da su içerisindeki mineraller nedeniyle bakır ile aynı hızda kirlenebilir ve kabuklaşabilir.

Bakır ısı iletkenliği açısından oldukça üstündür; kupronikel tercihi iletkenlik artışından değil korozyon direncinden kaynaklanır.

Isı değiştirici malzemesi soğutma çevrimindeki termodinamik faz değişim sıcaklıklarını doğrudan belirlemez.

Tek bir akış yolu bulunduğu için yüksek debili güç yıkaması (power flushing) ile sıkışmış hava ve birikintiler sistemden rahatça atılır.

Seri sistemler daha yüksek basınç düşüşünü dengelemek için genellikle daha büyük çaplı borulara ihtiyaç duyar.

Seri akışlı sistemlerde daha büyük boru çapları kullanıldığından malzeme ve kurulum maliyetleri paralel sistemlere göre daha yüksek olabilir.

Akışın tek hat üzerinden yürümesi sürtünme kayıplarını artırarak paralel sisteme kıyasla daha yüksek basınç düşüşü yaratır.

Glikollar çok düşük sıcaklık çalışma koşullarında viskozitelerini artırarak jel oluşturabilir ve sirkülasyon pompasını zorlayabilir.

Yanıcılık ve patlama riski glikollardan ziyade hava ile karışabilen alkol bazlı çözeltilere ait bir risktir.

Glikollar genel olarak korozyona neden olmaz ve korozyon önleyici katıklarla güvenle kullanılırlar.

Glikollar zamanla bozundukları için tuz bazlı çözeltilere kıyasla daha kısa bir servis ömrüne sahiptirler.

Geri gönderilen suyun besleme kuyusundaki suyla erken karışmasını önlemek ve kaynak sıcaklığını korumak için yeterli mesafe bırakılmalıdır.

Hava girişini ve bakteri/alg oluşumunu engellemek için geri dönüş borusu statik su seviyesinin altında kalmalıdır.

Dönüş kuyusu, çekilen su debisini rahatça geri basabilmek için en az besleme kuyusu büyüklüğünde olmalıdır.

Isı pompasından çıkan su yeraltı akiferine, göle veya kuru kuyuya deşarj edilir; doğrudan kullanım deposuna yönlendirilmez.

Yavaş kapanma mekanik şokları önlerken, durma esnasındaki hat basıncı çözünmüş minerallerin çökelmesini sınırlar.

Solenoid vananın amacı pompayı sürekli çalıştırmak değil, akışı kontrol etmek ve sistem basıncını düzenlemektir.

Solenoid vana bir debi artırıcı veya pompa işlevi görmez, yalnızca akış yolunu açıp kapatır.

Solenoid vana bir ısıtıcı eleman değildir, suyun termodinamik sıcaklığı üzerinde doğrudan bir ısıtma etkisi yoktur.

Bu formül dakikadaki galon debisini (gpm), sıcaklık farkını (Δ T) ve suyun özgül ısısı ile ağırlığını temsil eden 500 sabiti ile çarpar.

100 katsayısı suyun yoğunluğu, özgül ısısı ve zaman dönüşüm faktörlerini doğru yansıtmayan eksik bir değerdir.

Sıcaklık farkı ısı transfer miktarıyla doğru orantılıdır, formülde paydaya yazılarak ters orantılı hale getirilemez.

Debinin karesinin alınması ve 485 sabitinin kullanılması yanlış olup; 485 sabiti saf su yerine antifriz çözeltileri için geçerlidir.

Tampon tankı ısıl hacim sağlayarak az sayıda bölge ısıtma talep ettiğinde dahi kompresörün kararlı çalışmasını güvenceye alır.

Tampon tankı bina ısıtma devresinde yer alır ve yeraltı antifriz akışkanı ile bina ısıtma suyunu doğrudan karıştırmaz.

Tampon tankı su devresinde bulunur, soğutma çevrimindeki soğutucu akışkanın faz değişimleriyle doğrudan ilgilenmez.

Tampon tankı pasif bir depolama elemanıdır, pompalama ihtiyacını veya elektrik tüketimini tamamen ortadan kaldırmaz.

Düşük debi nedeniyle akışkan evaporatörde soğuk yüzeyle daha uzun süre temas eder; bu da Δ T'yi artırırken düşük buharlaşma basıncına yol açar.

Debi düştüğünde akışkan hızı azalır, artmaz; dolayısıyla sıcaklık farkı sıfırlanmaz aksine yükselir.

Isı kaynağı akışının azalması evaporatördeki ısı çekimini zorlaştırır, bu da emme basıncını yükseltmez, düşürür.

Akışkan debisinin azalması ısı transfer kapasitesini düşürür, sistemin yetersiz kalmasına ve uzun çalışmasına neden olur.

Doğrudan sistemlerde tek adımlı ısı transferi gerçekleşir; su/antifriz devresi ve ara ısı değiştirici ortadan kalkar.

Doğrudan jeotermal sistemler toprak altına gömülü bakır boru döngülerini (earth loop) kullanır.

Jeotermal sistemlerin genelinde olduğu gibi doğrudan jeotermal sistemlerde de defrost çevrimi gerekmez.

Bu sistemlerde esnek ve yüksek iletkenlikli bakır veya polietilen kaplı bakır borular kullanılır.

ACC, standart akümülatörün yerini alarak kompresöre kızgınlığı sıfıra yakın doymuş buhar gönderir ve sıvı darbesini önler.

Doğrudan jeotermal sistemlerde su veya kuyu pompası bulunmaz; ACC soğutucu akışkan şarjını ve faz durumunu yönetir.

Yüzeye gaz venting işlemi boru üzerindeki oluklu polietilen kaplamanın özelliğidir, ACC cihazının görevi değildir.

ACC soğutucu akışkan devresinde yer alan bir bileşendir, hava kanallarındaki fan devrini kontrol etmez.