Günümüzde enerji maliyetlerinin artmasından ve çevresel kaygılardan dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı sistemlere ilgi artmaktadır.
İç hava kalitesinin önem kazanmasının ve enerji maliyetlerini düşürme çabalarının sonuçlarından biri olarak havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinde toprak-hava ısı değiştiricilerinin yardımıyla toprak enerjisinin bir enerji kaynağı olarak rahat kullanılabileceği ve ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemlerinde enerji maliyetlerini azaltılabileceği görülmüştür.
Bu çalışmada, Şanlıurfa kış şartlarında, toprağın sahip olduğu enerji potansiyelinden yararlanarak bir toprak-hava ısı değiştiricisi (THID) sisteminin performansı deneysel olarak incelenmiştir. 13 cm çapında ve 20 m uzunlukta galvanizli borulardan meydana gelen toprak-hava ısı değiştiricisi, serpantin şeklinde yerin 2 m altına yerleştirilmiştir.
Hava giriş ve çıkış sıcaklığı, hava hızı ve toprak sıcaklığı ölçümleri gündüz saatlerinde ve kesikli manuel olarak Aralık 2013-Şubat 2014 arasında yapılmıştır. Hava hızı ve sıcaklıklar arasındaki ilişki analiz edilmiştir.
Toprak ve dış hava sıcaklık farkı ölçülen değerlere göre maksimum 12.5 oC ve ortalama 5.8 oC olarak tespit edilmiştir. THID sisteminde çıkış ve giriş havası arasındaki sıcaklık farkı maksimum 11.6 oC ve ortalama 4.8 oC olarak bulunmuştur.
Yapılan hesaplamalarla THID’nin etkinliği ortalama 0.83 ve COP değerinin ise ortalamada 1.7-5.9 arasında değiştiği tespit edilmiştir. THID sisteminin ısıtma konumunda iyi performans gösterdiği ve ısıtma ve havalandırma uygulamaları açısından enerji tasarrufu potansiyeline sahip olduğu görülmüştür.