Muğla Üniversitesi Kötekli Yerleşkesi`nde toprak kaynaklı ısı pompası kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Toprak kaynaklı ısı pompaları, soğuk iklimlerde yüksek performansı ve toprak sıcaklığının kararlı değişimi nedeniyle, enerjinin kullanımında daha etkili sonuçlar ortaya çıkarır. Bu uygulamalar, Türkiye'de oldukça yenidir ve az sayıdadır.Bu çalışmada, Muğla Üniversitesi Kampüsü mevcut ısıtma sisteminin toprak kaynaklı ısı pompası sistemine dönüştürülmesi incelenmiş ve maliyet analizi yapılmıştır. İlk aşamada, üniversite kampüsünün jeolojik analizi yapılmış ve uygulanacak toprak kaynaklı ısı pompası sistemi tespit edilmiştir. Üniversite arazi zemininin kireçtaşlı yapısından ve yüzeyde yeterli toprak tabakasının olmayışından dolayı, düşey toprak kaynaklı ısı pompası sistemi tercih edilmiştir.Ayrıca, sistemin ilk yatırım maliyetinin minimize edilmesi ve toprak ısısından maksimum seviyede faydalanmak amacıyla çiftli U-boru ve 50 m kuyu derinliği seçilmiştir.Elde edilen sonuçlarla bu tür uygulamalarda sıkça kullanılan yapım-kullanım maliyeti ( LCC ) ve yapım-kullanım tasarrufları ( LCS ) tekniğinden faydalanarak, toprak kaynaklı ısı pompası sisteminin mevcut sistemle ekonomik açıdan karşılaştırılması yapılmıştır.Bu araştırmada elde edilen sonuçlar, ilk yatırım maliyetinin yüksekliğine rağmen toprak kaynaklı ısı pompası sisteminin diğer konvansiyonel sistemlere göre, daha düşük işletme giderlerine sahip olduğunu ve daha az enerji kullanımına ihtiyaç duyduğunu göstermiştir. Toprak kaynaklı ısı pompasının geri ödeme süresi 11 yıl olarak hesaplanmıştır.

Ground source heat pumps, because of their high performance in cold climates and uniform change of soil temperature, create more effective outcomes in energy consumption. These applications are pretty new and in a few numbers in Turkey.In this study, the transformation of present heating system of Muğla University into a ground source heat pump system was investigated and its cost analysis was performed. At the outset, a geological analysis of university campus was made and the ground source heat pump system that would be carried out was determined. Because of limestone formation of university land and absent of soil layer on surface of ground, vertical ground source heat pump system was preferred.Also, double U-tubes and 50 m borehole depth were preferred to minimize the first cost of system and to utilize from ground heat in maximum level.An economic comparison between ground source heat pump system and present system was made by using life cycle cost ( LCC ) and life cycle savings ( LCS ) techniques, frequently used in this type of applications, with obtained results.The results obtained in this study showed that ground source heat pump system had less operating cost and required less energy utilization than other conventional heatingsystems in spite of its high initial cost. Pay-back period of ground source heat pump system was estimated as 11 years.