Kar Eritme Sistemlerinin Hazırlanması

Kar eritme sistemlerinde hem beton hem de asfalt bloklar kullanılabilir. Ancak asfaltın ısıl iletkenli i betondan dü üktür. Bu yüzden gerekli akı kan sıcaklı ı birbirlerine göre farklılık gösterir. Sıcak sulu kar eritme sitemlerini içeren beton bloklar, bir alt taban, genle me çekilme ba lantıları, güçlendiriciler ve blo un çatlamasını önlemek için tasarımda drenaja yer verilmelidir.

Bu çalı mada, kar ve buzun erimesini gözlemlemek için köprü ve yer modelleri tasarlanmı tır. Köprü ve yer modelleri için ayrı ayrı 120x170x20 cm boyutunda birer kalıp hazırlanmı tır. Ayrıca boruların rijitli inin sa lanması ve in a edilen modelin dayanıklılı ı için ekil 3.12’de görülen bir demir donatı hazırlanmı tır. Donatıdaki demir çubuklar arasındaki mesafe 20 cm’dir. 16 mm çaplı yerden ısıtma borusu, borular arası mesafe 20 cm ve kalıp kenarından 15 cm olacak ekilde dö enmi tir. Her bir blokta serili ısıtma borusunun uzunlu u 8.3 m’dir. Köprü ve yer modelinde iç sıcaklık de erlerini ölçmek için ısıl çift (beton uyumlu probu ile) kullanılmı ve ölçülen sıcaklık de erlerini kaydetmek amacıyla data loggere ba lantısı yapılmı tır. ekil 3.13’de görüldü ü gibi 16 mm çapındaki yerden ısıtma borusu demir donatıya tutturularak kalıp içine yerle tirilmi tir.

ekil 3.13 Köprü ve yer modeli için 16 mm PX-b borunun ve sıcaklık ölçerlerin donatıya yerle iminin görünümü

Kullanılan köprü ve yer modelleri ile sondaj deliklerinin geometrik özellikleri ekil 3.14’de verilmi tir.

U tipi polietilen boru SDR 11 (40X2.4 mm) Kuyu (Çapı 160 mm) Bentonit

90 m et re 60 m et re 30 m et re Toprak ısı de i tiricisi Giri Çık_ı 3.4 metre 2 metre Ø 16 0 m_m 60 mm

Köprü altındaki ta ınım ile olan ısı transferinin köprü yüzeyindeki kar ya da buzun erimesine etkisini ara tırmak için 2 metre yüksekli inde bir sehpa hazırlanmı tır. Sehpanın üstüne 120x170x20 cm boyutlarındaki kalıp yerle tirilmi tir. ekil 3.15’de görüldü ü gibi 20 cm yüksekli indeki kalıp 13 cm’e kadar harç ile doldurulmu tur.

ekil 3.15 Borulu demir donatının beton blo a yerle iminin görünümü

Demir donatılı borunun üzeri ekil 3.16’da iki kısımda gösterildi i gibi harçla doldurularak model tamamlanmı tır.

ekil 3.16 Boru ve sıcaklık ölçerlerin üstünün harç ile doldurulmasının görünümü

Köprü ve yer modellerinin tam orta kısmına ekil 3.17’de gösterildi i gibi kar ve buz eritme sensörü yerle tirilmi tir. Kar birikimi veya buzlanma olu acak ko ulları otomatik olarak algılayıp bu bilgiyi termostata ileterek sistemin kendili inden devreye girmesini sa lar. Sistem

yalnızca gerek oldu unda devreye girip çıktı ı için enerji harcaması minimum düzeyde kalır. Sensör, köprü blo u ortasına etrafı beton ile doldurularak üst kısımdaki pirinç bölgesi yere paralel, yukarıya bakacak ekilde yerle tirilmi tir. Bu sensörün ve sistemde kullanılan termostatın(Devireg 850) montajdan önceki görünümü ekil 3.18’de verilmi tir.

ekil 3.17 Sensörün köprü blo u içine yerle tirili i

ekil 3.18 Çalı mada kullanılan termostat, sensör ve kılıfının görünümü

Modellere, yüzeyden 7 cm derinlikte dö enen 16 mm çapındaki boruların modellere giri ve çıkı kısımlarından itibaren izolasyonu yapılmı tır ( ekil 3.19). Böylece boru içinde dola tırılan antifriz+su karı ımından çevre ortama (atmosfere) olan ısı kaybı azaltılmı tır.

Erime sıc gir

ekil 3.19 Boruların izolasyonun görünümü

Köprü ver yer modelinin birlikteki en son görünümü ise ekil 3.20’de verilmi tir.

ekil 3.20 Köprü ve yer modelinin birlikte görünümü

Çalı mamızda üphesiz en önemli hususlardan biri, dı ortamın hava sıcaklık de erini ve nem oranını hızlı ve do ru bir ekilde algılayarak çe itli buz ve kar problemlerini çözmek için kullanılan elektronik bir aygıtının yaptı ı i levdir. ekil 3.21’de bu i levi yapan Devireg 850 termostatın elektrik ba lantısı ile pano içindeki görünümü verilmi tir.

ekil 3.21 Termostatın elektrik ba lantısının oldu u pano içindeki görünümü

Bu elektronik aygıt, gerilimi ayarlamak için bir trafo ve sıcaklık-ıslaklık parametrelerini algılayan sensör ile birlikte çalı maktadır. Devireg 850’de çalı ma sıcaklı ı ve ortam ıslaklı ı gibi parametreleri iklim artlarına göre de i tirme imkânı bulunmaktadır. Dijital ekranı ve ayar dü meleri sayesinde Devireg 850 ki iselle tirilebilir. Elektronik termostatın gerilimini ayarlamak için bir adet trafo da kullanılmı tır. Kolayca ula ılabilecek ekilde, açılabilir kapak kullanılarak tam koruma sa lanmı tır. TKIP sisteminin enerjisini sa lamak için yapılan pano; termostat, trafo ve sigortalardan olu ur. Yapılan panonun elektrik devresi ekil 3.22’de gösterilmi tir.

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 11 12 3 4 + - - + SENSÖR 20 A 16 A 10 A TKIP S STEM TERM OSTAT (DEV REG 850) TRAFO R M p

ekil 3.22 Elektrik devresi emasının görünümü

Termostat ayarlandı ı sıcaklık ve ıslaklık de eri bilgisini sensörden aldı ı zaman TKIP sistemini çalı tırır. Sürekli çalı ma ayarlandı ında, sistem belli bir süre sensör de erlerini önemsemeden çalı ır. Islaklık de eri 0–100 ˚C arasında ayarlanabilir. Islaklık de erini 0 ˚C’a yakla tırmak hassasiyeti arttıracaktır. Ancak ıslaklık de erini çok küçültmek kimi zaman termostatın gereksiz yere çalı masına neden olabilir. Islaklık olmadan sistem çalı mamasına ra men sıcaklık 0 ˚C’ altına dü er ve aniden ya ı olur ise blok yüzeyi donar. Bunu önlemek için termostatta tanımlanan ön ısıtma sıcaklı ına ula masına ra men ıslaklık olmasa dahi sistem çalı ır.

Kar ya ı ı için sıcaklık 1 ˚C’nin altına dü tü ünde ısıtma sistemi aktif olarak çalı ması için ayarlanmı tır. letme maliyeti ve bölgesel ko ullara göre bu de er -3 ˚C - +4 ˚C arasında de i tirilebilir. Kar-buz eritmenin tam olarak yapılabilmesi için sistemin bir süre daha çalı ması gerekti inden son ısıtma de eri 1 saat olarak ayarlanmı tır.

Sistemde köprü içi sıcaklı ını, yer içi sıcaklı ını, yüzey sıcaklıklarını, giri ve çıkı su+antifriz sıcaklıklarını ölçmek için Cu (Bakır) – Co ( Konstantan) ısıl çiftler ve EMP marka MPB2-T110-101K T Tipi problar’dan faydalanılmı tır. Topra ın derinliklerindeki sıcaklıkları tespit etmek için her 30 metreye de problar yerle tirilmi tir.

Topra a, köprü ve yer modellerine yerle tirilen sıcaklık ölçerler yardımı ile ölçülen de erleri kayıt altına alan data logger cihazıdır. Bu cihazın bilgisayar ile ba lantısı yapılarak ölçümler ekrandan izlenebilmektedir. Data logger, 25 farklı kanallı bir AM25T çok düzeyli bir birle tirici ile sistem üzerindeki ısıl çiftlere ba lantı yapılarak kayıt yapmaktadır. Ayrıca 12 Volt’luk bir güç kayna ı da cihazın çalı ması için gereklidir.

Bu çalı mada kullanılan U-borusunun malzemesi Polietilen SDR-11 olup borunun ısıl özelikleri a a ıdaki Tablo 3.4’de verilmi tir.

Tablo 3.4 U-borusunun ana karakteristikleri [51]

Boru cinsi SDR-11 Dı çapı 40 mm ç çapı 35.2 mm Yo unluk 0.96 g/cm3 Erime sıcaklı ı 130 °C Çalı ma sıcaklı ı 90 °C Pik sıcaklı ı (anlık) 125 °C Isıl iletkenlik (λ) 0.4 W/(m K) Isıl direnç (Rb) 0.0815 (m K)/W Lineer geni leme katsayısı 0.17 mm/(m K)

Et kalınlı ı 2.4 mm

Köprü ve yer modelinde ise polietilen PX-b çapraz ba lı boru kullanılmı tır. Bu borunun mekanik ve ısıl özellikleri Tablo 3.5’de verilmi tir. Normal polietilen borular çe itli i lemlerle çapraz ba lı polietilen boru haline dönü türülmü lerdir. Çapraz ba lanmı polietilen boruların dü ük ve yüksek sıcaklık dayanımları, dü ük sıcaklıktaki darbe mukavemeti, asit gibi çe itli kimyasallara dayanımı iyidir. PX hammaddeden üretilen ürünler; sıcak ve so uk da ıtım hatlarında, yerden ısıtma sistemlerinde, kalorifer tesisatlarında kullanılır.

Tablo 3.5 Köprü ve yer ısı de i tiricisi’nde kullanılan Px-b borusunun mekanik ve ısıl özellikleri De er Sıcaklık (˚C) Yo unluk 0.95 gr/cm3 ₂₀ Çekme Dayanımı 2.9 kg/mm2 ₂₀ Çekme Dayanımı 2 kg/mm2 ₁₀₀ Kopma Uzaması % 300 20 Kopma Uzaması % 500 100 Elastik Modül 19000 kg/cm2 _-40 Elastik Modül 15000 kg/cm2 ₀ Elastik Modül 12000 kg/cm2 ₂₀ Elastik Modül 5000 kg/cm2 ₈₀ or Sertli i 71 kg/mm2 ₂₀

VICAT Yumu ama Sıcaklı ı 140 ˚C

Do rusal Genle me Katsayısı 1.4E-4 20

Do rusal Genle me Katsayısı 2.5E-4 100

Isıl Genle me Katsayısı 2.1 x 10-4 _K-1 ₂₀

Isı letim Katsayısı 0.35 W/m ˚C 20

Çalı ma Aralı ı +95 ˚C /-50 ˚C

Topraktaki ısının ısı pompasına, ısı pompasından topra a veya dö emeye ta ınması TID’de dola tırılan bir akı kan ile olur. Salamuralar, ya lar ve glikollu su gibi de i ik akı kanlar ısıyı akı kandan eritme blo una aktarmak için uygun çözeltilerdir. Su, termodinamik ve ekonomik bakımdan oldukça uygun bir akı kan olmasına ra men donma sıcaklı ının 0 ˚C olması bir çok uygulamada problem çıkarır. Özellikle toprak sıcaklı ının dü ük oldu u bölgelerde donma problemine kar ı donma sıcaklıkları daha dü ük olan akı kanlar tercih edilmektedir.

Çevrimdeki antifriz+su çözeltisi, karı ım yaptı ı akı kanın kullanılaca ı yerde donmamasını sa lamalıdır. Aksi takdirde antifriz kullanılmasının hiçbir yararı olmaz.

Genel olarak toprak ısı de i tiricilerinde kullanılan akı kan seçiminde a a ıdaki özellikler göz önüne alınır:

• Tutu ma özelli i • Termodinamiksel özellikler • Donma noktası • Korozyon etkisi • Zehirlilik • Buharla ma basıncı • Ekonomiklik

• Isıl kapasitesi • Viskozite • Isıl iletkenlik

Isıl kapasite, viskozite, ısıl iletkenlik gibi termofiziksel özellikler akı kanın karakteristi ini belirler. Akı kanın viskozitesi dü ük ise sirkülasyon pompasının gücü dü er. Enerji depolama açısından akı kanın ısıl kapasitesi iyi olmalı ve iyi bir ısı transferi sa lamak için akı kanın ısıl iletkenli inin iyi olması gerekir.

Propilen glikol – su, etilen glikol – su, etil alkol – su, slikon ya ları, mineral ya ları ülkemizde önerilen çalı ma akı kanlarıdır. Güne enerjisi uygulamaları için antifrogen N %52, antifrogen L %52, thermogen 1693 geli tirilen çalı ma akı kanlarıdır. Etilen glikol daha çok otomotiv sektöründe propilen glikol ise genellikle yapıların ısıtılması i lemlerinde kullanılır [52]. Glikoller (Etilen glikol ve propilen glikol), orta düzeydeki maliyetleri, yüksek özgül ısı kapasiteleri ve dü ük viskoziteleri nedeniyle ısı transfer akı kanı olarak son derece yaygın bir kullanıma sahiptirler [22].

Bu çalı mada kullanılan akı kan propilen glikol-su’dur. Propilen glikol – su, etilen glikol – su, potasyum asit salamurası, potasyum format salamurası ve slikon ya ının bazı özellikleri a a ıdaki Tablo 3.6’da verilmi tir [53].

Tablo 3.6 Çe itli salamura karı ımlarının bazı fiziksel özellikleri

(-10 ˚C) (-35 ˚C)

Propilen

Glikol-Su Glikol-Su Etilen Potasyum Asit

Salamurası Potasyum Format Salamurası Slikon Ya ı Potasyum Asit Salamurası Potasyum Format Salamurası Yo unluk (kg/m3_{) 1050 970 1160 1280 920 1220 1360} Özgül Isı (kJ/kgK) 3.7 4.1 3.2 2.9 1.4 2.9 2.6 Isıl letkenlik(W/mK) 0.43 0.41 0.48 0.5 0.1 0.43 0.43

Dinamik vis.(10-3_{Pas) 18.9 12.6 6.4 4.5 5.5 59 29}

Kinematik vis.

(10-6 _m2_/s) 18 13 5.5 3.5 6 48 14

Çevre sıcaklı ı 0 ˚C ve daha dü ük oldu unda eriyen kar ısıtma alanını terk ettikten biraz sonra donar. Sistem kapatıldı ında blo un altında kalan herhangi bir su kütlesi de donarak blo un çatlamasına neden olur. Akıntı suyu uygun bir drenaj sistemi ile ya dı arı ya da donma kalınlı ının altında bo altılmalıdır. E er kar eritme yüzeyleri e imli ise (örne in rampalar) yüzey akıntı suyu en dü ük noktada toplanabilir. Rampanın alt kısmına do ru bo altmaya ek olarak, suyun toplandı ı alanın yakınları donmayı önlemek için ısıtmaya gerek gösterebilir.

Kar eritme boruları bazı engellerden geçmesi gereken yerlerde (örne in ya mur suyu ızgaraları) boru ve kablolar arasında mesafe düzensiz bir ekilde azaltılmalıdır. Duvar ve dü ey

yüzeyler yakınında boruların düzenli yerle tirilmemesi nedeniyle, bu gibi yerlere ve olanak varsa dü ey yüzeylere bir ek ısıtma kapasitesi sa lanmalıdır [22]

Sistem elle ve otomatik olarak çalı tırılmaktadır. Elle çalı tırma tamamen dur-çalı biçiminde olup, kar ya ı ı ba ladı ında bir ki inin sitemi çalı ır hale getirmesi gerekir. Sistem, bloklarda ve sistemin di er elemanlarında gerilmeleri azaltmak için mümkün oldu unca kar ya ı ından önce bekleme süresince çalı tırılır. Blok üzerindeki karlar tamamen eriyip buharla ana kadar sistem çalı tırılır.

ekil 23’de sistemde kullanılan ısı pompasının görünümü, ekil 3.24’de ise köprü ve yer blo unun TKIP sistemi ile ba lantısının ematik olarak görünümü verilmi tir. Deneyler hem köprü hem de yer blo u devrede iken yapılmı tır. Su-antifriz karı ımının köprü ve yer blo unda dola ması için 3 kademeli kat kaloriferleri için tasarlanmı sirkülasyon pompası kullanılmı tır. TKIP sisteminin temelini olu turan ısı pompası çevrimi 4 adet ana elemandan olu maktadır. Bunlar kompresör, kondenser, evaporatör ve kılcal boru (genle me valfi)’dur.

Bu sistem için, hermetik bir Freon kompresörü seçimi yapılmı tır. 2 HP ( 1.4 kW)’ lık FH 5524 F tipi tek fazlı kompresör seçilmi tir. Evaporatör ve kondenser aynı olup, Bakır’ dan imal edilen ve iç so utucusu da Alüminyum olan TTE – 3 model no’lu, kapasitesi Freon 22 gazı ile çalı tı ında 6000 kcal/h olan evaporatör/kondenser seçilmi tir. çerisinden su+antifiriz karı ımı geçen Evaporatör/kondenser kısmının etrafı, içerisinden Freon 22 so utucu akı kan geçen bakır borular ile sarılmı tır.

TID içindeki su-antifiriz karı ımını ısıtma periyodunda evaporatöre getirip evaporatörden de tekrar TID’ ne gitmesini sa layan 1 adet P tipi üç hızlı sirkülasyon pompası kullanılmaktadır.

Pompa elektrik besleme de erleri ile elektrik tesisat de erleri uygun olmalıdır. Pompaya gelen elektrik tesisatı ve ba lantıları mevcut normlara ve standartlar uygun olmalıdır. Pompa standartlara uygun olarak topraklanmı bir elektrik tesisatına ba lanmalı ve topraklanmalıdır. Pompanın montajı, kullanımı ve onarımı sırasında elektrikli cihazların kullanımındaki genel korunma esaslarına uyulması gerekir.

Kılcal borular küçük so utma uygulamalarında termostatik genle me valfinin yerine kullanılmaktadır. Kılcal boruların; kolay anla ılması, montajı, dü ük maliyet, güvenirlik ve oynak parça olmaması gibi avantajları vardır. Kılcal boru, evaporatöre belirli gaz akı ına izin vermelidir. Uzunluktaki % 2’ lik de i me kondensasyon ısısında 1 K’ lik fark yaratacaktır.

Kondenserdeki/evaporatördeki so utucu akı kanın basıncı atmosfer basıncının altına dü tü ü zaman, sistem ne kadar iyi izole edilirse edilsin sisteme dı arıdan bir miktar hava sızıntısı olacaktır. Havanın içinde bulunan su buharı dar kesitlerden geçerken donarak so utucu akı kanın geçmesini engeller. Bu durum, ısı pompasının performansının dü mesine yol açmaktadır. Bunu önlemek için ısı pompasının kondenseri/evaporatörü ile kılcal (Kondenser/evaporatör ve kılcal arasında gözetleme camı var) arasına 3/8”’ lik DCY 083 tipli bir adet kurutucu konmu tur. Kurutucu içinde bulunan silikajel maddesi so utucu içindeki su buharını ve di er yabancı maddeleri so utucu gazdan ayırtmaktadır.

Sistem içerisinde dola an Freon 22 gazının dryer içindeki durumunu tespit etmek için bir de sistemde dryer ile kılcal arasına gözetleme camı konulmu tur. 3/8” ba lantı ucuna sahip, rakorlu VCYL 13 tipinde bir adet gözetleme camı kullanılmı tır.

Presostat, kompresörün dü ük ve yüksek basınç kısmına otomatik olarak kumanda edebilen bir cihazdır. Isı pompası düzene inde presostat, kompresörün giri ine ve çıkı ına birer ucundan ba lanarak monte edilmi tir. Buharla tırıcının basıncı, ayarlanan basıncın altına dü tü ü zaman dü ük basınç presostatı otomatik olarak kompresörün elektrik motoruna kumanda ederek kompresörü durdurur. Yüksek basınç presostatı da aynı ekilde sistemde meydana gelecek a ırı basınç yükselmesi (ayarlanan basınçtan daha yüksek basınç) durumunda kompresörü otomatik olarak durdurur. Böylece kompresörün a ırı güç çekerek yanması engellenmi olur. Yukarıda ifade edilen nedenlerden dolayı ısı pompası deney düzene ine emniyetli çalı mayı sa lamak için bir adet dü ük ve yüksek basınç presostatı konmu tur.

TKIP sisteminin en önemli kısmı olan toprak kısmı üç farklı derinlikten (30, 60 ve 90 m) olu an kar veya buz eritme sisteminde kı ın topra ın alt kısımları kararlı ve aynı zamanda dı havadan daha sıcak oldu u için sirkülasyon pompası ile kapalı çevrim halinde yer altında dola tırılan su-antifiriz karı ımı topra ın ısısını alarak ısı pompası ünitesine aktarır. Su-antifiriz karı ımı ile ısı pompası çevrimini sa layan Freon 22 gazı arasındaki ili kiyi evaporatör kısmı sa lar. Evaporatördeki Freon 22 gazı e an ör vasıtasıyla su+antifriz karı ımının ısısını alır ve kompresör sayesinde kondensere sevkedilir. Kondenser’de dola an Freon 22 gazı ısısını köprü ve yer modellerinde dola tırılan su-antifiriz karı ımına aktarır. Böylece köprü ve yer modellerindeki dola an su-antifiriz karı ımının sıcaklı ı artarak köprü ve yer bloklarında olu an kar veya buz olu umunun azalması sa lanır. Bu kısımlarda dola an su-antifiriz karı ımı kar veya buzu erittikten sonra ısısını tekrar kapalı çevrimle kondensere iletir. Sıcaklı ı dü en su- antifiriz karı ımı kondenserde dola an Freon 22 gazına ısısını aktardıktan sonra Freon 22 gazı kılcal boruya gelerek ısı pompası çevrimini evaporatörle tamamlamı olur. imdiye kadar anlatmı oldu umuz sistemin daha iyi anla ılabilmesi için 3 boyutlu genel görünümü çizilerek

ekil 3.25’de gösterilmi tir.

ekil 3.25 Deney düzene inin üç boyutlu görünü ü

Kar ya maya ba layıncaya kadar, e er sistem çalı tırılmazsa birkaç saat boyunca kar birikmesine ve eritme için gerekli zamanın uzamasına neden olaca ından etkili bir kar eritme elde edilemez. Otomatik kontroller, hafif bir kar ya ı ı ile birlikte sistemi devreye soktu u ve yo un kar ya ı ı ba layana kadar ilk ısınmayı sa ladı ı için uygun bir çalı ma konumu elde edilir.

Köprü/yer blo u içinde sıcaklık da ılımının zamanla de i imi, köprü/yer yüzeyinde bulunan kar ya da buzun erimesi için önemlidir. Deneyler esnasında her bir kuyunun köprü/yer blo una etkisi ara tırılmı tır. Köprü/yer blo una etkisinin ara tırıldı ı kuyunun vanaları açık di erlerinin vanaları kapalı durumda tutulmu tur. Yapılan deneylerde; kütlece %25’i antifriz olan su+antifriz çözeltisinin TKIP sistemine ve köprü/yer blo una giri çıkı sıcaklıkları, debisi, kuyuların her 30 metredeki sıcaklıkları, yer/köprü bloklarının yüzey ve yüzeyden 7 cm a a ıdaki iç sıcaklıkları ölçülmü tür. TID’de dola tırılan su+antifriz çözeltisinin debisi 30, 60 ve 90 metrelik kuyular için sırasıyla 0.43, 0.40 ve 0.36 lt/s olarak ölçülmü tür. Köprü blo unda dola tırılan su+antifriz çözeltisinin debisi 0.056 lt/s ve yer blo unda ise 0.067 lt/s olarak ölçülmü tür. Deney sırasında vanalar kısılarak TID’de dola tırılan su+antifriz çözeltisinin debisinin 0.36 lt/s, köprü ve yer blo unda dola tırılan su+antifriz çözeltisinin debisi ise 0.056 lt/s olarak ayarlanmı ve sisteme aynı debide girmesi sa lanmı tır.

10 Ocak 2007 tarihinde deneylere ba lanmı ve 30 Mart 2007 tarihine kadar belirli günlerde deneyler yapılmı tır ve veriler (ölçülen de erler) 20 dakika ara ile kaydedilmi tir.

Açılmı olan üç kuyudan en az derinli e sahip 30 metre derinli indeki kuyunun köprü modeline etkisi ilk önce ara tırılmı tır. Daha sonra 60 ve 90 m derinli indeki kuyuların analizi yapılmı tır. 30 metre derinli indeki kuyunun vanası açılarak TKIP sistemi saat 21:00’de çalı tırılmı ve saat 09:00’da durdurulmu tur. Test zamanının 21:00-09:00 arası seçilmesinin nedeni güne ı ı ının etkisini ihmal etmektir. Islak ve sulu kar sınır artlarında yer/köprü yüzey sıcaklıkları ve yüzeyden 7 cm a a ıda iç sıcaklıklar ölçülmü tür. Sıcaklık ölçüm noktaları detaylı olarak ekil 3.26’da verilmi tir. ekil 3.27’de gündüz yapılan deneyler sonucunda yer ve köprü bloklarında kar ya dıktan sonra a ama a ama karın nasıl eritildi i foto raflar halinde sergilenmi tir.

30, 60 ve 90 m’lik sondaj kuyularında 8 noktada sıcaklık ölçümü yapılmı tır. Bu noktalar ekil 3.28’de verilmi tir. Tüm toprak sıcaklıklarının dı hava sıcaklı ı ile de i imi ekil 3.29’da verilmi tir. 30, 60 ve 90 m’lik sondaj kuyuları bir gün aralıklarla çalı tırılarak toplam 5 gün’lük deneyler irdelenmi tir. 30 m derinli inde deney süresince toprak sıcaklı ı minimum 11 ˚C’ye dü mü tür.

0 5 10 15 20 25 01 :0 0 06 :0 0 11 :0 0 16 :0 0 21 :0 0 02 :0 0 07 :0 0 12 :0 0 17 :0 0 22 :0 0 03 :0 0 08 :0 0 13 :0 0 18 :0 0 23 :0 0 04 :0 0 09 :0 0 14 :0 0 19 :0 0 00 :0 0 05 :0 0 10 :0 0 15 :0 0 20 :0 0 01 :0 0 06 :0 0 11 :0 0 16 :0 0 Zaman (Saat) Sı ca kl ık ( o C ) 1 2 3 4 5 6 7 ve 8 Tdı ort

30 m

60 m

90 m

60 m’lik sondaj kuyusunda deney süresince minimum toprak sıcaklı ı 13.43 ˚C’ye dü mü tür. 90 m’lik sondaj kuyusunda ise deney süresince minimum toprak sıcaklı ı 15 ˚C’ye dü mü tür. Topraktan ısı çekildi inde do al olarak toprak sıcaklı ı dü er. Bu dü ü ün daha az olması için sondaj deli i içerisinde bulunan U-borusunun bentonit ile dolgusu yerine ısı iletim katsayıları daha yüksek olan dolgu malzemeleri ile doldurulmaları ve yazın köprü/yer modellerinde su+antifriz çözeltisini U-borusu içinde dola tırarak köprü/yer modellerinde olu an ısıyı toprakta depolamak topra ın ısı yükünü artırabilir.

Tablo 3.7’de Elazı ili 2006-2007 yılı ısıtma dönemi için Elazı ili Meteoroloji Müdürlü ünden (EMM) alınan çe itli de erler verilmi tir [54].

Tablo 3.7 Elazı ilinin 2006-2007 yılı ısıtma sezonundaki iklimsel verileri [54]

Aylar

Aralık-06 Ocak-07 ubat-07 Mart-2007

Ortalama dı hava sıcaklı ı (°C) 0.7 -2.1 1.6 7.0 Minimum dı hava sıcaklı ı (°C) -4.2 -5.5 -2.2 1.8 Maksimum dı hava sıcaklı ı (°C) 7.7 2.2 6.2 12.7

Ortalama ba ıl nem (%) 43.3 72.2 68.1 55.6

Aylık ortalama rüzgar hızı (m/s) 1.9 1.8 1.9 2.8

Ortalama güne ı ınımı (cal/cm2_{saat) 180.43 157.06 215.98 327.61}