Toprak Kaynaklı Dirsek Tip Isı Borularıyla Buzlanmanın Önlenmesi

Özet

Karayolları, havaalanı ve kaldırımlarda buzlanmanın olumsuz etkileri çoğunlukla kış sezonunda yaygın olarak görülür. Buzlanmanın önlenmesi için klasik yöntemlere alternatif olarak, toprak kaynaklı ısı boruları araştırmacılar için ilgi çekicidir. Toprak kaynaklı ısı boruları, toprağı ısı kaynağı olarak kullanıp, taşıdığı ısı enerjisi ile yüzeydeki buzlanmayı önleyebilir. Amaca yönelik olarak dört farklı dirsek tipi ısı borusu üretilmiştir. Bu ısı borularının beton yüzeyde buzlanmayı önleyebileceği alanın belirlenmesi deneyleri kontrollü bir soğuk odada yapılmıştır. Soğuk oda ortam sıcaklığı ve toprak sıcaklıkları değiştirilerek, beton yüzeyindeki sıcaklık dağılımı değişimi gözlenmiş ve sonuçlar şekillerle değerlendirilmiştir. Isı borusunun çapı arttıkça, taşıyacağı ısı akısı da artar. Bu artış, beton yüzeyinin sıcaklık değişimi ile gözlemlenmiştir. Sonuç olarak dirsek tipi toprak kaynaklı ısı boruları için uygun iş akışkanı, boru çapı ve ısı borusu uzunluğu seçimi ile yüzeydeki buzlanmanın önlenebileceği görülmüştür.

Abstract

Adverse effects of icing on highways, airports and sidewalks are common in winter season. As an alternative to conventional methods for the prevention of icing, ground-source heat pipes are studied by researchers. Ground-source heat pipes can use the soil as a heat source and prevent icing on the surface with the heat energy it carries. For this purpose, four different elbow type heat pipes were produced. The determination of the area where these heat pipes can prevent icing on the concrete surface was carried out in a controlled cold room. The temperature distribution on the concrete surface was observed by changing the cold room ambient temperature and soil temperatures and the results were evaluated with figures. As the diameter of the heat pipe increase, the heat flux that the heat pipe can carry also increase. This increase was observed by the temperature change at the concrete surface. As a result, it was observed that the icing on the surface can be prevented by choosing suitable working fluid, pipe diameter and heat pipe length for elbow type ground source heat pipes.