KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2018 / Cilt: 24 Sayı: 4

Toprak kaynaklı ısı borularıyla kaldırımlardaki buzlanmanın önlenmesinin ısıl analizi

Thermal analysis of anti-icing on pavements with ground source heat pipes

Ragıp Yıldırım, Ahmet Özsoy

Sayfa
591–596
Yayın Tarihi
2018-08-17
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗

Özet

Normal 0 false false false TR X-NONE X-NONE /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normal Tablo"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-ansi-language:TR;} Kış aylarında derinliklere inildikçe toprak sıcaklığı artmakta ve belirli derinlikten sonrada değişmemektedir. Bu çalışmada, toprağın sahip olduğu enerjiden, toprak kaynaklı ısı borularıyla kaldırımlardaki buzlanmanın önlenmesi araştırılmıştır. İlk olarak dış ortam sıcaklığının -1 ile -7 °C arasında, rüzgâr hızının ise 0 m/s ve 3 m/s olarak değiştiği durumda toprak sıcaklığının derinlikle değişimi incelenmiştir. Buzlanmayı önlemek için kullanılacak ısı borularının evaporatör uzunluğu 3 m, kondenser uzunluğu 1 m, adyabatik bölge uzunluğu 0.1 m ve çapları da 25 mm ve 50 mm olarak seçilmiştir. Isı borusu malzemesi paslanmaz çelik ve iş akışkanı da amonyak olarak kabul edilmiştir. Yapılan çalışmada, başlangıç olarak 3 m derinlikteki toprak sıcaklığının 8 °C olduğu kabul edilmiştir. Rüzgar hızı 0 m/s, dış ortam sıcaklığı -1 °C olduğu durumda, 25 mm çapındaki ısı borusu ile 1.2 m 2 ’lik alanı buzlanmaya karşı önlendiği bulunmuştur. Aynı şartlarda 3 m derinlikteki toprak sıcaklığının 12 °C olduğu durumda 25 mm veya 50 mm çapındaki ısı borularının buzlanmaya karşı koruyabileceği alan sırasıyla 2 m 2 ve 2.7 m 2 olarak bulunmuştur. Isı borusu çapının ve kaynak sıcaklığının artması ısı borusunun ısı taşıma kapasitesini artırmış ve dolayısıyla ısı borusunun buzlanmaya karşı daha etkili olduğu görülmüştür.

Anahtar kelimeler
🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Yıldırım, R., Özsoy, A. (2018). Toprak kaynaklı ısı borularıyla kaldırımlardaki buzlanmanın önlenmesinin ısıl analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 24 Sayı: 4, 591–596. https://ajindex.com/articles/1058737

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

↗Yeni Sekme

PDF belgesi yükleniyor...

Kaynakça (17)

  1. Faghri A. Heat Pipe Science and Technology. Washington, USA, Taylor and Francis, 1995.
  2. Özsoy A. Isıtma Sistemlerinden Isı Geri Kazanımında Isı Boruların Uygulanabilirliği, Ekserji ve Ekonomik Analizi. Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, 2005.
  3. Yıldırım, R. Buzlanmayı Önlemek için Toprak Kaynaklı Isı Borularının Teorik İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, 2014.
  4. Özbek A, Yılmaz T, Yılmaz A, Büyükalaca O. 2009. “Yatay Katmanlı Topraklarda Katman Fiziksel Özelliklerinin Toprak Sıcaklığına Etkisi”. 9. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, İzmir, Türkiye, 7-10 Mayıs 2009.
  5. Özbek A, Yılmaz T, Yılmaz, A, Büyükalaca O. 2011. “Tek katmanlı toprakta dip, maksimum, minimum sıcaklıklar ve bunların derinlikleri ile ilgili bağıntılar”. 10. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, İzmir, Türkiye, 13-16 Nisan 2011.
  6. Mauro A, Grossman JC. “Street-heat: controlling road temperature via low enthalpy geothermal energy”. Applied Thermal Engineering, 110, 1653-1658, 2017.
  7. Zenewitz JA. “Survey of Alternatives to the Use of Chlorides for Highway Deicing”. Federal Highway Administration, Offices of Research and Development, Rep. No. FHWA-RD-77-52, 1977.
  8. Donnelly D. “Geothermal Energy for Highway Snow and Ice Control”. Colorado Department of Highways Summary Report, CDH-DTP-R-81-13, Colorado, USA, 25, 1981.
  9. Lee RC, Sackos JT, Nydahl JE, Pell KM. “Bridge Heating Using Ground-Source Heat Pipes”. Transportation Research Board, Transportation Research Record. 962, DC, 51-57. 1984.
  10. Zorn R, Steger H, Kolbel T. “De-Icing and snow melting system with innovative heat pipe technology”. World Geothermal Congress, Melbourne, Australia, 19-25 April 2015.
  11. Wang X, Zhu Y, Zhu M, Zhu Y, Fan H, Wang Y. “Thermal analysis and optimization of an ice and snow melting system using geothermy by super-long flexible heat pipes”. Applied Thermal Engineering, 112, 1353-1363. 2017.
  12. Ochsner K. “Carbon dioxide heat pipe in conjunction with a ground source heat pump (GSHP)”. Applied Thermal Engineering, 28(16), 2077-2082, 2008.
  13. Yang ZJ, Yang T, Song G, Singla M. “Experimental Study on an Electrical Deicing Technology Utilizing Carbon Fiber Tape”. Alaska University Transportation Center, Final Report, DTRT06-G-0011. 2012.
  14. Erdin E, Alten A, Şirin G. “Isıtmak ve soğutmak için yer ısısının kullanılması”. IV. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu. İstanbul, Türkiye, 16-18 Ekim 2002.
  15. Esen H, Inalli M, Esen M. “Technoeconomic appraisal of a ground source heat pump system for a heating season in eastern Turkey”. Energy Conversion and Management, 47(9-10), 1281-1297, 2006.
  16. Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü. “İllere Ait Toprak ve Dış Ortam Sıcaklık Verileri”. Ankara, Türkiye, 2012.
  17. Duffie JA, Beckman WA. Solar Engineering of Thermal Processes. NY, USA, Willey, 1991.