Toprak kaynaklı ısı pompası destekli bir biyogaz sisteminin sera ısıtmasında kullanımının deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Biogas, which is an important alternative energy source is a gas component constituted by the result of the fermentation of organic manure under the anaerobic conditions. In this study, a biogas reactor having 280 m3 volumes for the two greenhouses with 350 m2 surface area was designed. Reactor was aided by ground source heat pump for providing the biogas production. Ground source heat pump system constitutes of the refrigerant cycle and ground heat exchanger circuit with 3/4" diameter and 140 m length pipe that it is installed in ground of 1.5 m depth and 100 m2 area. Condenser of the heat pump system with shape of spiral copper pipe having 47 m length was installed neighborhood surface with 5x7m dimensions of the reactor. The greenhouse was installed with panel radiator and methane obtained by biogas reactor was used for heating water circulating in radiator. Consequently, it was seen that the heating requirement of the reactor for providing biogas production was provided by ground source heat pump system, and daily gas production was determined.

Özet

Önemli bir alternatif enerji kaynağı olan biyogaz, organik artıkların havasız şartlarda fermantasyonu sonucu oluşan bir gaz bileşenidir. Bu çalışmada iki adet 350 m2' lik sera için 280 m3 hacminde bir biyogaz reaktörü tasarlanmıştır. Reaktör, biyogaz üretimini sağlamak için toprak kaynaklı ısı pompası ile desteklenmiştir. Toprak kaynaklı ısı pompası sistemi; soğutucu akışkan çevrimi ve 100 m2 'lik toprak alanında 1,5 m derinliğe 140 m döşenen 3/4" çapında toprak ısı değiştirgeci devresinden oluşmaktadır. Isı pompası sisteminin yoğuşturucusu 47 m uzunluğunda bakır serpantin boru şeklinde reaktörün 5x7 m ölçülerindeki yan yüzeyine döşenmiştir. Seralar panel radyatör ile döşenmiş ve biyogaz reaktöründen elde edilen metan gazı radyatörlerde dolaşan suyun ısıtılmasında kullanılmıştır. Sonuç olarak; biyogaz üretimini sağlamak için reaktörün ısı ihtiyacı, toprak kaynaklı ısı pompası sistemi ile sağlanmış ve günlük gaz üretimi belirlenmiştir.