Yer altı termal enerji depolamada kullanılan farklı dolgu maddelerinin termal özelliklerinin araştırılması
Investigated thermal properties of different grouting materials used in underground thermal energy storage
Yazar: METİN ÖZER YILMAZ
Danışman: PROF.DR. HALİME PAKSOY
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
ÖZYÜKSEK LİSANS TEZİYERALTI TERMAL ENERJİ DEPOLAMADA KULLANILANFARKLI DOLGU MADDELERİNİN TERMALÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASIMetin Özer YILMAZÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİENSTİTÜSÜ KİMYA ANABİLİM DALIDanışman : Prof. Dr. Halime Ö. PAKSOYYıl : 2005, Sayfa : 64Jüri : Prof. Dr. Halime Ö. PAKSOYProf. Dr. Serdar ÖZTEKİNDoç. Dr. Sultan GİRAYDolgu malzemeleri Yeraltı Termal Enerji Depolama sistemlerinde ve YerKaynaklı Isı Pompalarında, kuyu ve ısı değiştirici boruları arasında kullanılmaktadır.Bu sistemler için ısı değiştiricilerin tasarımı dolgunun ısıl iletkenliğine ve kuyununısıl direnicine bağladır. Bu çalışmada, farklı dolgu maddeleri deneysel olaraklaboratuar kuyu modelinde test edilmiştir. Deneylerde, ısı taşıyıcı akışkan farklıakışkan hızlarında U-boruda dolaştırılmıştır. U-boru içindeki giriş (Tgiriş) ve çıkışsıcaklığı (Tçıkış) sistemin sürekliliğinde ölçülmüştür. Sıcaklılar kuyu içinde, U-borudave kuyu boru ile jeolojik formasyon arasında da ölçülmüştür. Ölçümler düzenliolarak 10 dakika aralılarla alınmıştır. Deney süresi 25 saattir. Bazalt dolgumaddelerinin ısıl direnci ve ısıl iletkenliği sıcaklık ölçümlerinden belirlenmiştir.Kuyunu ısıl direnci 0,012-0,576 (K/W) arsında ve sistemin ısıl iletkenliği 0,2-8,22(W/mK) arasında bulunmuştur. Dolgu malzemesi olarak faz değiştiren maddelerkullanılarak Kuyularda Termal Enerji Depolaması sistemlerinden kısa süreli termalenerji depolama olanakları araştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Yeraltı Termal Enerji Depolama, Kuyu içi Dolgu Maddesi, FazaDeğiştiren Maddeler, Isıl İletkenlik, Isıl DirençI

Abstract:
ABSTRACTMSc THESISINVESTIGATED THERMAL PROPERTIES OF DIFFERENTGROUTING MATERIALS USED IN UNDERGROUNDTHERMAL ENERGY STORAGEMetin Özer YILMAZDEPARTMENT OF CHEMISTRY INSTITUTE OFNATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OFÇUKUROVASupervisor : Prof. Dr. Halime Ö. PAKSOYYear : 2005, Pages : 64Jury : Prof. Dr. Halime Ö. PAKSOYProf. Dr. Serdar ÖZTEKİNAssoc. Prof. Dr. Sultan GİRAYGrouting or back-fill materials are used to seal the annulus between theborehole and heat exchanger loops in GSHP and UTES systems. Designing groundheat exhangers for these systems is dependent on thermal conductivity of the groutingand thermal resistance (Rb) of the borehole system. In this study, different groutingmaterials were tested in the experimental well model in the laboratory. In theexperiments, the heat carrier fluid was circulated in U-pipe with different flowrate(l/s). Outlet (Two) and inlet (Twi) temperatures in the U-pipe were measured at steady-state conditions. Temperatures were also measured in the borehole, in U-pipe and outof casing in the surrounding formation with thermocouples. The measurements weretaken at regular intervals of 10 minutes. The duration of experiment was 25 hours.The thermal resistance and thermal conductivities of the bazalt grouting weredetermined using temperature measurements. Thermal resistance of borehole valueswere ranging from 0,012-0,576 (K/W) and thermal conductivity of system valueswere found 0,2-8,22 (W/mK). The effect of using PCM as grouting for the purpose ofshort term utilization of Borehole Thermal Energy Storage system were studied.Key Words: Underground Thermal Energy Storage, Borehole of Grouting Material,Phase Change Material (PCM), Thermal Conductivity, Thermal ResistanceII