Su akışkanlı toprak kaynaklı doğal ısıtma/soğutma sistemleri için toprağın ısıl davranışının deneysel incelenmesi

Günümüzde fosil yakıtların aşırı kullanılması sonucu ortaya çıkan çevre kirliliği dünya için ciddi bir tehdit oluşturan küresel ısınmaya neden olmaktadır. Enerji ihtiyacının sürekli artmasıyla birlikte enerji kaynaklarının hızlı bir şekilde tükenmesi ve artan enerji talebini karşılamaya yönelik son zamanlarda yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi daha da artmıştır. Bunun yanı sıra mevcut kullanılan kaynakların daha efektif kullanılması ve alternatif enerji sistemlerinin ekonomik, teknolojik gelişmelere açık, bakımı kolay ve yasal kısıtlamalara uygun olarak geliştirilmesi bir zorunluluk haline gelmiştir. Son yıllarda literatürde belirli oranda nemlendirilmiş toprak kaynaklı ısı değiştiricileri ile ilgili araştırmalara rastlanmakla beraber bu konuda fazla sayıda çalışma bulunmamaktadır. Mevcut çalışmalar ise çoğunlukla kuru toprak uygulamalarına yöneliktir. Bu çalışmada proses akışkanı su ve hava olan toprak kaynaklı ısı değiştiricisi kullanarak Sakarya Üniversitesi sınırları içerisindeki enerji laboratuvarının iklimlendirme uygulamaları yapılmıştır. Bu amaç için 80 m2 alanda toprak kaynaklı ısı değiştiricisinin boruları yapay bir havuz içerisine yerleştirilmiştir. Yaz ve kış aylarında gerçekleştirilen deneylerde iklimlendirme için sarf edilen enerji maliyetlerinin azaldığı görülmüştür. Araştırmada elde edilen deneysel sonuçlara göre su akışkanlı ve hava akışkanlı toprak kaynaklı ısı değiştiricisinin elektrikli klima ve doğalgazlı kombi sistemleriyle ekonomik açıdan karşılaştırması yapılmıştır. Toprak kaynaklı ısı değiştiricisi modelinde kurulum maliyetleri daha yüksek olmasına rağmen yıllık işletme maliyetinin diğer sistemlere göre daha düşük olduğu belirlenmiştir. 10 yıllık bir süre esas alındığında ise alternatif sistemlere göre daha ekonomik ve uygulanabilir olduğu tespit edilmiştir.