Murat Aydın, Altuğ Şişman, Şükrü Dinçer, Can Erdoğan, Ahmet Gültekin
Toprak kaynaklı ısı pompaları; geleneksel ısı pompalarında hava ile ısı alış-verişinde bulunan dış ünitenin yerine, havaya kıyasla kışın daha ılık ve yazın daha serin olan toprağı kullanan ve böylece enerji açısından daha yüksek verimlilikle çalışan cihazlardır. Isı pompasının toprakla ısı alış-verişi yapması için toprak içerisine açılan kuyulara ya da toprak yüzeyine yakın bir tabakaya borulama yapılmaktadır. Isı pompasının kendisi ne kadar yüksek verime sahip olursa olsun ısı pompasının toplam verimliliği, toprak içerisinde yapılan uygulamaya şiddetle bağımlı olmaktadır. Toprak kısmında açılacak kuyuların derinliğinin, sayılarının, kuyular arası mesafelerin ve serme uygulamalarında da benzer birçok parametrenin doğru belirlenebilmesi, uygulamanın yapılacağı toprağın ısıl iletim ve ısıl difüzyon katsayılarının değerlerinin sağlıklı bilinmesine bağlıdır. Bu değerlerin doğru bilinmesi boyutlandırmaların ve dolayısıyla uygulamanın doğru yapılabilmesi ve nihayetinde ısı pompasından verim alınabilmesi için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada; İTÜ Enerji Enstitüsü arazisinde sabit sıcaklık metodu esas alınarak yapılan ısıl cevap testlerinden elde edilen deneysel verilerin analitik modelle örtüştürülmesi yoluyla toprağın ısıl iletim ve ısıl difüzyon elde edilmiştir. Böylece deneysel olarak belirlenen parametrelerin analitik modelde kullanılmasıyla topraktan birim kuyu uzunluğu başına çekilebilecek ısının zamanla değişiminin, deneysel olarak pratik olamayacak kadar uzun bir zaman aralığı için modelle öngörülebilmesi mümkün hale gelmiştir. Burada sunulan yöntemle uzun süreli çalışmalarda birim kuyu uzunluğu ve akışkan ile toprak sıcaklığı arasındaki fark başına kuyu ile toprak arasında yapılabilecek gerçekçi ısı alış-verişi ile bu değerin zamanla evrimi hesaplanabilmektedir.