Ana Sayfa Makine Mühendisliği Toprak Kaynaklı Isı Pompası

Toprak Kaynaklı Isı Pompası

Bu yazımda siz değerli okurlarım için toprak kaynaklı ısı pompasının tasarımı ve özelliklerinden bahsedeceğim. Dünyamızda yaşanan iklimsel değişmeler ve fosil yakıtların artık azalma dönemine girildiğinden dünya genelinde farklı alternatif çözümler için araştırmalar yapılmaktadır. Güneşin yaydığı ısıl enerjiyi emen topraktan faydalanarak ısı pompası dediğimiz kapalı çevrim olarak çalışan ısıtma ve soğutma amaçlı kullanılan cihazlar sayesinde evlerimizde ya da işyerlerimizde ısıtma problemimizi çözebilme imkanı vermektedir.

güneş ışığı
Toprak kaynaklı ısı pompasının kullanabilmemiz için ilk önce kullanılacak bölgenin toprak özelliklerine bakılması gerekmektedir. Zira mevcut bölgede bulunan toprağın özellikleri ısı pompası için ideal değil ise hava kaynaklı (fan coil) ile çalışan ısı pompası kullanılmalıdır. Toprak özellikleri uygunsa yatay veya dikey döşeme yapılacağına karar verilir ve gerekli hesaplamalar ile döşenecek boru boyu uzunluğu bulunur. Kullanılacak boru korozyona dayanıklı, toprak altında çürümeye maruz kalmayacak cinsten olmalıdır. Sürekli su ile temas halinde olmasından dolayı plastik borular tercih edilmelidir. Boru sisteminin içerisinde dolaşan su %20 ~ %30 oranında etilen glikol ülkemizde bilinen adı ile antifrizli su karışımı dolaşmalıdır. Bu karışımın kullanılma sebebi ise kış mevsiminde ısı pompasının kullanılmadığı zaman ve sirkülasyon pompası aktif olmadığı durumlarda iç enerji stabil olan suyun donma riskini azaltmaktır bir nevi suyun donma sıcaklığını düşürmektedir.

Toprak Kaynaklı Isı Pompası

Toprak Kaynaklı Isı Pompası Çalışma Prensibi

ısı pompası soğutma sistemi

Yukarıdaki çizimden yola çıkarak sizlere ısı pompası soğutma sisteminin çalışma prensibini anlatacağım.

1 Numaralı Kısım yukarıda bahsettiğim toprak altı boru sistemi 2 Numara evaporatör, 3 numara genleşme valfi kısılma valfide deniliyor, 4 numara kondenser, 5 numara ise kompresörür.

1 Numarada dolaşan etilen glikol karışımlı su toprağın içerisindeki güneş ışınlarının yaydığı sıcaklığı emerek 2 numaraya sirkülasyon pompası vasıtası ile taşır. 2 Numarada çevrimde dolaşan akışkan toprak hattından gelen su ile ısı transferi gerçekleştiri. Burada gaz ile toprak altında dolaşan su birbirine karışmamaktadır. İç içe geçmiş iki tane boru düşünün. İçteki borunun içerisinde akışkan, iki boru arasındada toprak altından gelen su olduğunu düşünün. Bu iki akışkan birbirine karışmadan ısı transferi gerçekleştirilir.

5 Numarada kompresör akışkanı sıkıştırarak basıncını yükseltmektedir. 4 Numarada ise kondenser sıkıştırılarak basıncı ve sıcaklığı arttırılmış akışkan ile ısıtma cihazlarından dönen (radyant ısıtıcılar vb.) soğurulmuş suyu ısıtarak (2 numaralı evaporatörün çalışma mantığı ile aynıdır. Evaporatörde sudan gaza ısı geçişi konderser de ise gazdan suya ısı geçişi olmaktadır.) radyant vb. ısıtıcı elemanlara göndererek mahallerin ısıtılması sağlanır. Kondenserden çıkan basıncı yüksek gaz ise genleşme valfinde basıncı düşürülerek evaporatöre gönderilir ve kapalı çevrim tamamlanmış olur.

toprak kaynaklı ısı pompası çalışma prensibi

Toprak kaynaklı ısı pompası ilk yatırım maliyetine bakıldığı zaman doğalgazlı sisteme göre maliyeti yüksektir. İşletme maliyetleri göz önüne alındığında ise toprak kaynaklı ısı pompası avantajlı durumdadır ve ilk yatırım maliyetlerinde harcanacak parayı birkaç yıl içerisinde amorti edebilmektedir.

arıcılık malzemeleri
Sefa Yüce
Sefa Yüce
1990 Eminönü / İstanbul Doğumluyum. 2007 yılında sultanahmet anadolu meslek lisesi makine bölümünden mezun oldum. Daha sonra sırasıyla 2009 yılında Marmara Üniversitesi makine teknikerliği, 2014 yılında anadolu üniversitesi iktisat bölümü (açık öğretim) ve 2015 yılında Bülent Ecevit Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümlerinden mezun oldum. Uzmanı olduğum konular; Isıtma ve soğutma sektörü, 3D tasarım ve analiz, Mekanik tesisat alanlarıdır. Güncel mühendislik gelişmelerini takip etmek ve araştırmak ilgi alanımdır.

21 Yorum

guest
21 Yorum
Newest
Oldest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
gokhan coruk

merhaba sefa bey

Ben usak ulubeyden gokhan coruk
size danismak icin sorum olacak 150 m2 genisliyinde bir bodruk iki kat ev yapacagim ben temeli kazdirdim bodrumun derinliyi topraktan 4 metre derininlikte isi 1280m1 borulari aldim bizim buraalarda hic uygulanmadigi icin kimsenin bilgisi yok.
borulari dosedikten sonra uzerlerini toraklami? kapatacagiz yoksa ince kumla mi?uzerine kapattiktansonra uzerine temel beton atilacak siz ne onerirseniz … en yakin zaman da cevap verirseniz sevinirim saygilar

Ozgur

Merhabalar,
Yatay tip toprak kaynaklı ısı pompalarında toprak altı sıcaklığının etkilenmemesi için ısıyı çekecek olan kollektörlerin üzerinde herhangi bir yapı (beton, yapı, çardak vb) bulunmamaladır. Kollektörlerin üzeri toprak ile örtülmelidir. Yatay toprak kaynaklı ısı pompalarında ideal derinlik 1,2 – 1,5 m civarındadır. Bu bilgiler genel geçer bilgilerdir, bölgenizle ilgili daha detaylı çalışma yapılması gerekebilir, bu konuda uzmanlardan yardım alabilirsiniz.

Ezgi

merhaba sizden öğrenmek istediğim bir konu var otelde kullanılan ısı pompasını projede gösterebilir miyiz, yoksa yönetmeliğe göre katı yakıt göstermek zorunda mıyız?

Selçuk çelebi

Toprak kaynakli sistem icin calisan yerli firmaya ulasamadim bir türlü yabanci kaynakli firmalar 100 m2 ev icin 90bin civarı rakam çıkartıyor.. Bu konuda daha kısır kaliyor genelde hava kaynakli isi pompaları kurulumu yapiyorlar. Montajı kolay olduğu için. Serme yöntemi yapan firma onerileriniz varsa paylasirsaniz sevinirim.. Ic anadolu bolgesi icin

Emre AVCI

8750 m3 tek parça bir alanı ısıtacağız. dış sıcaklık -30 iken içeriyi +30 sıcaklıkta sabitlemek gerekecek.
4. ısı kaybı bölgesi hesabım yanlış değilse 8750*75 67000 kcal veya 75000kw gibi bir değer çıkıyor. Bunun için kullanılabilecek endüstriyel ısı pompalerı var mı veya hangi sistemi önerirsiniz.

Hknnkt

İç Anadolu gibi soğuk bölgelerde uygulanabilir mi? Petek sıcaklığı ne olur? Pompanın elektriksiz çalışan çeşitleri var mıdır yoksa pompa sadece elektrik ile mi çalışıyor?

ahmet cirit

aynı sistem büyük miktarlarda meyvecilik yapan firmaların, ağaçların erken baharda donmasını engellemek için kullanılabilir mi diye düşünüyorum. Niğde de yaşıyorum ve burada meyvecilikle uğraşanların en büyük sorunu erken baharda açan çiçeklerin soğuk günlerde donması. bu yıl bir arkadaşımın 300 dönüm elması %70 oranında don ile hiç oldu. yerden alınan ısı 0,5-1 metre yükseklikteki metal borularla ortam sıcaklığını donma durumunun üstünde tutabilir mi? sorusu aklıma geldi.

Sefa Yüce

Küçük alanlar için bu sistem belki uygulanabilir ama bu tarz uygulamalar için düşüncem buhar yolu ile ağaçlara buhar verilerek ısıtılmasıdır. Mevcut arazi için ağaçlar düşünülerek bir kapasite hesabı yapıp o hesaba uygun bir veya bir kaç buhar kazanı ile buhar üretip tesisat yapılarak ağaçlara buhar verilmesi olabilir.
İsterseniz konu ile ilgili sizlere yardımcı olabilirim.

ahmet cirit

Neticede benim işim değil. Ama Niğde bölgesinde bu tür sıkıntı yaşayan 300-600 bin dönümlük arazilerde meyvecilik yapmaya çalışan onlarca firma var. Teklif götürebilirsiniz. Ülkemiz de siz de kazanırsınız inşallah.

Mustafa YİĞİT

İki aydır çalışma prensibini araştırıyorum, gayet güzel izah edilmiş. Tebrik ederim. Sadece bir sorum var şu ana kadar cevabını bulamadığım. yatay borular kaç metre derinliğe gömülmeli, ısıtma açısından, yani en iyi ısıyı kaç metrelerde alırız?Bir de her toprakta mümkün mü? mesela torosların zirvesinde olabilir mi, kayalık olması ısıverimi açısından sorun mu?
Teşekkürler.

Sefa Yüce

Yorumunuz için teşekkür ederim. Isı pompası tasarımını yaparken kurulacak mahalin Meteoroloji Genel Müdürlüğü sitesinden toprak analizini incelemeniz gerekir. Orada il il toprak verimi ve hangi derinlikte kaç °C sıcaklık olduğu belirtilir. Dikey tip yerleşimde genelde 0 – 15 m aralıkta yerleşim yapılır. Yatay tip borularda toprağın özelliğine ve sıcaklık değerlerine göre ortalama 5 m aralığında bir yerleşim yapılır. Borular arası ortalama 75 cm mesafe bırakılır. Burada önemli olan toprağın tuttuğu sıcaklık değeridir.

Mustafa YİĞİT

Çok teşekkürler hocam.

Osman MUÇHAN

Hocam bu konuda neşrettiğiniz bir kaynak varmı? Varsa nasıl elde edebilirim. ( Isı pompaları Hk.)
Mail adresim omuchan@hotmail.com İlgilenirken iz mesrur olurum Saygılar… Osman MUÇHAN

Erkut Özbaş

Merhabalar…Öncelikle yazınız için sizi tebrik ederim.Anladığım kadarıyla sistem bir klasik rankine çevrim modeliyle eşdeğer.Sadece kullanılan ortam diğerlerine göre bir başka.Buharlaştırıcı sonrasında entalpinin sabit kalmasını sağlayan bir kısılma vanası ardından yoğuşturucu ve son olarak kompresör ile çevrim devamlı bir hal içinde ve iç içe borular sayesinde bir iletimle ısı transferi gerçekleştirilmekte…Merak ettiğim konuya gelirsek eğer sistemin bizim için yani kullanıcılar olarak cazip gelmesi için verim oranının yüksek olması gereğidir.Bu düşündüğünüz sistemin diğer ısıtma sistemlerinden nedenli bir verim farkı vardır? İlk yatırım maliyet değerine de bakacak olursak zaten diğer sistemlere oranla da oldukça yüksek fiyatlar seyrinde.Yani biz kullanıcılar bu sistemi sadece değişen… Read more »

Mahfuz Aktu

Gayet güzel bir fikir tebrik ederim sizi

yavuz

Tebrikler Bu uygulama kurulup netice alanlarda burda tecrübelerini anlatırsa çok güzel olur arkadaşlar ELLERİNİZE SAĞLIK

Mehmet

Öncelikle paylaşım için çok teşekkürler . Fakat bu sistem kişin bir evi nasil isitacak. Kışın güneş in sıcaklığı ve güneşin cikmasi malum. Yoksa Bu sistem güneşin fazla oldugu günlerde sicak suyu depolayarak mi iısıtıyor? Teşekkürler

Mehmet

Teşekkür ederim. Gayet güzel bir sistem.

boratav ersin güleç

Tebrikler.

Yazar Ol arıcılık malzemeleri

Yeni Yazılar

Sürdürülebilir Moda Nedir

“Bitmeyen çılgın indirim günleri, haftanın fırsatları, %70’e varan indirimler.. “ gibi sözleri sizler de eminim çok duymuşsunuzdur. Bu tarz indirim adı altında aslında ihtiyacımız...

Hayvancılık ve Küresel İklim Değişikliği

Atmosfere salınan CO2, CH4, N2O, CFC, O3 ve CO gibi ısıyı tutan gazlar sera etkisi yaparak küresel ısınmaya sebep olurlar. 20. Yüzyılın ortalarından beri...

Blockchain (Blok Zinciri) Teknolojisi ve Bitcoin

Bitcoin Nedir? Çıktığı günden bu yana, gerek işlem hacmi gerekse piyasa değeri açısından değerine değer katan Bitcoin, son yılların fenomen olgusu haline gelmiştir. Peki...

Aspirin Nedir (Asetilsalisilik Asit)

Aspirin nedir? Asetilsalisilik asit (kısaca ASA), ticari adı aspirin olarak anılır ve ülkemizde sıklıkla kullanılan bir ilaçtır. Genellikle ağrı, ateş ve apse dışındaki iltihapların...

Mühendislik Maaşları

Hidrojeoloji Mühendisliği Maaşları

Mühendislik dünya çapında önem kazanmış ve eğitim alanında da kendisini kanıtlanmış bir olgudur. Mühendis olabilmek için öncelikle analiz ve devinişsel, motor beceriye sahip olmak...

Genetik Mühendisliği Maaşları

Bu yazımda genetik mühendisliği maaşları hakkında bilgi vereceğim. Yorum kısmında diğer yorumları görebilirsiniz. Dünya genelinde genetik mühendisliği çok revaçta olan meslek gruplarından biridir. Ülkemizde...

Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Maaşları

Merhaba arkadaşlar bu yazımızda gemi inşaatı ve gemi makineleri mühendisliği maaşları hakkında internetten araştırdığımız bilgileri sizlere sunacağız. Gemi inşaatı ve gemi makineleri mühendisliği, sık sık...

Kimya Mühendisliği Maaşları

Günümüzde herhangi bir meslek dalında hemen iş bulmak, çalışmaya başlamak maalesef hiç kolay değildir. Kişi hangi mesleği seçmiş olursa olsun ilk akla gelen konulardan...
21
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x