SERA İKLİMLENDİRME İÇİN TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPASI TEKNOLOJİSİNDEKİ SON GELİŞMELER


Öztürk H. H., Küçükerdem H. K.

EGE 5. ULUSLARARASI SOSYAL BİLİMLER KONGRESİ , İzmir, Turkey, 21 - 22 May 2022, pp.1-10

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: İzmir
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.1-10
  • Çukurova University Affiliated: Yes

Abstract

Son yıllarda seracılık sektöründe enerji tüketiminin azaltılmasına yönelik olarak yapılan araştırmalar; fosil yakıtların tüketildiği geleneksel ısıtma sistemlerine alternatif olarak, yeni ve yenilenebilir doğal enerji kaynaklarının kullanılmasına, düşük maliyetli ve etkinliği yüksek ısıtma sistemlerinin geliştirilmesine yönlendirilmiştir. Enerji tüketimi fazla olan örtüaltı üretimde; ısıtma/soğutma/sıcak su ve elektrik üretim yöntemleri, enerji verimli tarımsal yapılar ve bu yapıların çatılarına entegre fotovoltaik (PV) sistemler ve düşük entalpili jeotermal uygulamalar için yerli imalat ve teknoloji geliştirilmesi ile ekonomik çözümler gereklidir. Bununla birlikte, çevre enerjisinden (hava, su, toprak) faydalanan ısı pompaları, düşük sıcaklıktaki ısı kaynağından daha yüksek sıcaklıktaki bir ısı kaynağına ısı geçişinin gerçekleştirildiği termodinamik sistemlerdir. Isı pompaları, tek ünite ile hem ısıtma hem soğutma sağlamaları, geleneksel yöntemlere göre daha az enerji tüketmeleri ve gelişmiş kontrol teknolojisine uyum göstermeleri sebebiyle son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ters Carnot çevrimine göre çalışan ısı pompalarının en önemli özelliği etkinlik katsayısının (COP) yüksek olmasıdır. Verimli bir ısı pompası sisteminin COP değeri genel olarak 4’tür. Bu durumda, sisteme girilen her bir birim girdi karşılığında 4 birimlik enerji elde edilir. Toprak kaynaklı ısı pompası (TKIP) sistemlerinde COP değeri; toprak alanı, toprağın bileşimi, yoğunluğu, içerdiği nem miktarı, ısı değiştirici boruların yerleşimi gibi etmenlerden büyük oranda etkilenir. Ayrıca, ısı çekilen kaynağın, kaynak sıcaklığının fazla değişmemesi, bu kaynak sıcaklığının büyük olması, bol bulunması ve korozif etkiye sahip olmaması gerekmektedir. Bu nedenle toprak, sıcaklığının hava sıcaklıklarına göre yıl içinde fazla değişmemesi ve kışın kullanılabilir sıcaklık aralıklarında olması sebebiyle ısı pompaları için önemli bir kaynaktır. Bu açıdan bakıldığında, TKIP sistemleri, yüksek ısı alıcı sıcaklıklarında da yüksek verimlilik ve performans sağlayabilmektedir. Bu durum, bu teknolojiyi, sera iklimlendirme için önemli bir çözüm haline getirmektedir. Bu makalede, TKIP sistemleri konusundaki son gelişmeler ile TKIP teknolojisinin toplam maliyeti üzerinde önemli bir etkiye sahip olan faktörlerin durumu ve gelecekteki gelişmeler değerlendirilmiştir.