İzmir’de yaz aylarında artan klima kullanımının kent sıcaklıklarına etkisini azaltmaya yönelik dikkat çeken bir proje geliştirildi. Yaşar Üniversitesi tarafından yürütülen çalışmada, binaların soğutulması sırasında ortaya çıkan atık ısının dış ortama bırakılmak yerine toprağın derinliklerine aktarılması hedefleniyor.
Projenin, yapay zeka destekli sistem tasarımı sayesinde enerji tüketimini azaltması ve kentlerde giderek daha belirgin hale gelen ısı adası etkisinin sınırlandırılmasına katkı sağlaması amaçlanıyor.
Atık ısı toprağın derinliklerine aktarılacak
Yaşar Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Mustafa Tutar'ın yürütücülüğünü yaptığı projede, Enerji Yönetimi Anabilim Dalı Başkanı Prof. Dr. Arif Hepbaşlı, Dr. Öğretim Üyesi Aslı Tiktaş ve araştırmacı Yağız Ali İlmi Güçlü görev alıyor.
Geliştirilen sistemde, soğutma sırasında ortaya çıkan atık ısının spiral borular aracılığıyla toprağın derinliklerine taşınması planlanıyor.
Bu yöntemle klimaların yaşam alanlarını serinletirken dış ortama sıcak hava bırakmasının azaltılması ve böylece çevrede oluşan ilave ısı yükünün düşürülmesi hedefleniyor.
Yapay zeka en verimli tasarımı belirleyecek
Projede sistem tasarımı için derin öğrenme tabanlı yapay zeka algoritmalarından yararlanılıyor.
Sistemin tasarımında;
-
Toprağın termofiziksel özellikleri,
-
Boruların çapı ve uzunluğu,
-
Boruların kıvrım sayısı,
-
Akışkanın sıcaklığı,
-
Akışkanın debisi
gibi çok sayıda değişken aynı anda değerlendiriliyor.
Yapay zeka destekli analizlerle, en düşük enerji tüketimiyle en yüksek soğutma performansını sağlayacak tasarımın belirlenmesi amaçlanıyor.
“Yüz binlerce tasarım senaryosunu analiz edebiliyoruz”
Proje yürütücüsü Prof. Dr. Mustafa Tutar, önceki yer altı soğutma sistemi çalışmalarında tasarım parametrelerinin çoğunlukla birbirinden bağımsız değerlendirildiğini belirtti.
Gerçek uygulamalarda ise tüm değişkenlerin birbiriyle etkileşim halinde olduğunu ifade eden Tutar, gelişmiş bilgisayar benzetimlerini derin öğrenme tabanlı yapay zeka yöntemleriyle birleştirdiklerini söyledi.
Tutar, “Bu sayede büyük veri kümeleri üzerinden yüz binlerce tasarım senaryosunu kısa sürede analiz ederek, en yüksek soğutma performansını en düşük maliyetle sağlayan optimum sistemi önceden belirleyebiliyoruz” dedi.
Toprağın aşırı ısınması da araştırılıyor
Projede yalnızca atık ısının yer altına aktarılması değil, toprağın uzun vadede aşırı ısınmasının önüne geçilmesine yönelik çalışmalar da yürütülüyor.
Prof. Dr. Tutar, toprağın sınırlı kapasitede bir ısıl enerji depolama ortamı olduğunu belirterek, sistemin uzun süreli kullanımında oluşabilecek sıcaklık değişimlerinin de dikkate alınması gerektiğine dikkat çekti.
Çalışmayla, klima kullanımının yoğun olduğu kentlerde hem enerji verimliliğinin artırılması hem de soğutma sistemlerinden kaynaklanan çevresel ısı yükünün azaltılmasına yönelik alternatif bir çözüm geliştirilmesi hedefleniyor.