İzmir'de yürütülen yapay zeka destekli projeyle, binaların soğutulması sırasında ortaya çıkan atık ısının doğrudan dış ortama verilmesi yerine toprağın derinliklerine aktarılması amaçlanıyor.
Çalışmayla enerji verimliliğinin artırılması ve özellikle yaz aylarında kentlerde oluşan ısı adası etkisinin azaltılması hedefleniyor.
Yaşar Üniversitesi tarafından yürütülen projede, klima sistemlerinin yaşam alanlarını serinletirken dışarıya yaydığı sıcak havanın kent sıcaklıklarına etkisinin azaltılması için yer altının doğal serinliğinden yararlanılıyor.
Atık ısı toprağın derinliklerine aktarılacak
Proje, Yaşar Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Mustafa Tutar'ın yürütücülüğünde geliştiriliyor. Çalışmada Prof. Dr. Arif Hepbaşlı, Dr. Öğretim Üyesi Aslı Tiktaş ve araştırmacı Yağız Ali İlmi Güçlü de görev alıyor.
Sistem kapsamında binaların soğutulması sırasında ortaya çıkan atık ısının spiral borular aracılığıyla toprağın daha derin bölümlerine aktarılması planlanıyor. Böylece klimaların dış ortama ilave sıcak hava bırakmasının önüne geçilmesi ve şehirlerdeki sıcaklık artışının sınırlandırılması amaçlanıyor.
Yer altının doğal sıcaklık özelliklerinden yararlanılması planlanan sistemin, özellikle yoğun klima kullanımının görüldüğü yaz aylarında enerji yönetimine alternatif bir yaklaşım sunması hedefleniyor.
Yapay zeka en verimli tasarımı belirleyecek
Projede sistem tasarımının oluşturulması için derin öğrenme tabanlı yapay zeka algoritmalarından yararlanılıyor. Yapay zeka modeli, sistemin performansını etkileyen çok sayıda değişkeni aynı anda değerlendirerek uygun tasarımın belirlenmesine yardımcı oluyor.
Bu kapsamda toprağın termofiziksel özellikleri, kullanılacak boruların çapı ve uzunluğu, borulardaki kıvrım sayısı ile akışkanın sıcaklığı ve debisi gibi farklı parametreler birlikte analiz ediliyor. Amaç, mümkün olan en düşük enerji tüketimiyle yüksek soğutma performansı sağlayacak sistem tasarımını ortaya çıkarmak.
Yüz binlerce tasarım senaryosu analiz ediliyor
Proje yürütücüsü Prof. Dr. Mustafa Tutar, önceki yer altı soğutma sistemi çalışmalarında tasarım parametrelerinin çoğunlukla birbirinden bağımsız değerlendirildiğini belirtti.
Gerçek uygulamalarda ise farklı değişkenlerin birbirleriyle etkileşim içerisinde çalıştığına dikkat çeken Tutar, gelişmiş bilgisayar benzetimlerini derin öğrenme tabanlı yapay zeka yöntemleriyle bir araya getirdiklerini ifade etti.
Bu yöntem sayesinde çok sayıda tasarım senaryosunun kısa sürede analiz edilerek, yüksek soğutma performansını düşük maliyet ve enerji tüketimiyle sağlayabilecek sistemin önceden belirlenmesi hedefleniyor.
Toprağın aşırı ısınması da araştırılıyor
Projede yalnızca klimalardan çıkan atık ısının yer altına aktarılması değil, bu ısının uzun vadede toprak üzerindeki etkileri de inceleniyor.
Prof. Dr. Tutar, toprağın sınırlı kapasitede bir ısıl enerji depolama ortamı olduğuna dikkat çekerek, uzun süreli uygulamalarda toprağın aşırı ısınmasının önüne geçilmesine yönelik çalışmalar yürüttüklerini belirtti.
Bu kapsamda sistemin yalnızca kısa vadeli soğutma performansı değil, toprağın ısıl kapasitesi ve uzun süreli çalışma koşullarındaki davranışı da değerlendirilerek daha verimli bir tasarım oluşturulması amaçlanıyor.
