Üst Katman Özelliklerinin Toprak Sıcaklığına Etkisi

Year 2009, Volume: 29 Issue: 2 - Volume: 29 Issue: 2, 43 - 51, 01.06.2009

Tuncay Yılmaz Arif Özbek Alper Yılmaz Orhan Büyükalaca

Abstract

Toprak sıcaklığının bilinmesi toprak kaynaklı ısı pompası uygulamaları için çok önemlidir. Toprak tek veya çoklu katmandan oluşabilir. Bu çalışmada, Adana’nın iklim verileri dikkate alınarak tek ve çok katmanlı toprak sıcaklıkları nümerik olarak hesaplanmıştır. Nümerik metottan elde edilen sonuçların doğruluğu analitik hesaplarda kullanılan basitleştirilmiş kabullerin aynısı kullanılarak elde edilen sonuçlarla kontrol edilmiştir. Analitik hesaplamalarda kullanılan basitleştirilmiş kabullerin gerçekçi olmadığı gösterilmiştir. Nümerik hesaplamalarda güneş enerjisi, bağıl nem, rüzgar hızı ve ortam sıcaklığının günlük değerleri toprak sıcaklığının yıllık hesaplamaları için kullanılmıştır. Yıl içinde aylarla toprak yüzey özelliklerini değiştirmenin toprak sıcaklık dağılımına önemli etkisi olmaktadır. Toprak içindeki maksimum ve minimum sıcaklıkların oluştuğu derinlikler doğal olarak oluşan veya suni olarak oluşturulan çok katmanlı topraklarda büyük farklılık göstermektedir. Yukarıda sözü edilen etkiler ile kış ve yaz aylarında toprak sıcaklık dağılımı kontrol edilebilmektedir

Keywords

Toprak sıcaklık dağılımı, Toprak yüzey özellikleri, Çok katmanlı toprak, Maksimum-minimum sıcaklık, Toprak sıcaklık kontrolü

Influence of Upper Layer Properties on the Ground Temperature Distribution

Abstract

Ground temperature distribution is crucially important for ground source heat pump applications. Ground can be composed of one or multi-layers. In this study, one and multi-layer ground temperatures were calculated numerically considering the climatic conditions of Adana-Turkey. The accuracy of the results obtained from numerical method was controlled using the ones analytically obtained for exactly the same simplifying assumptions. It was shown that the simplifying assumptions for analytical calculations were not realistic. In the numerical calculations, daily values of solar energy, relative humidity, wind velocity and ambient temperature were used for yearly calculations of ground temperature distribution. Variation of ground surface properties with the months in a year has significant effects upon temperature distribution. The depths for maximum and minimum temperatures in the ground were very different in case of multi-layered grounds existing naturally or built artificially. Above mentioned effects can be used to control ground temperature distributions in winter and summer

Keywords

Ground temperature distribution, Ground surface properties, Multi-layer ground, Maximum-minimum temperature, Ground temperature control