Faz değiştiren malzemelerin farklı iklim bölgelerinde bulunan binalardaki enerji tasarrufu üzerindeki etkisinin sayısal olarak incelenmesi
A numerical investigation of effect of various phase change materials on the energy saving in buildings considering different climate zones
- Tez No: 474063
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MÜSLÜM ARICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 55
Özet
Bu çalışmada, 12 farklı faz değiştiren malzemenin termofiziksel özelliklerinin ve malzemenin bina duvarı içerisindeki konumunun enerji tasarrufu, genlik küçültme faktörü ve zaman gecikmesi üzerindeki etkisi bir boyutlu açık sonlu farklar yöntemi kullanılarak sayısal olarak incelendi. İklim koşulu olarak, ısıtma durumunda 21 Ocak, soğutma durumunda 21 Temmuz günleri seçildi ve Türkiye'nin farklı iklim bölgesinden seçilen şehirlere ait dış hava sıcaklığı ve güneş ışınımının günlük değişimi kullanıldı. Bu çalışmanın sonuçları, faz değiştiren malzemenin termofiziksel özelliklerinin, malzemenin duvar içerisindeki konumunun ve iklim koşullarının, enerji tasarrufu, genlik küçültme faktörü ve zaman gecikmesi üzerinde etkili olduğunu gösterdi. Maksimum enerji tasarrufu sağlamak için iklim koşullarına uygun erime sıcaklığında malzemelerin seçilmesi gerektiği ve seçilen malzemelerin duvar içerisindeki konumunun belirlenmesinin önemli olduğu belirlendi. Isıtma ve soğutma koşullarında faz değiştiren malzemelerin betonun ortasına ya da iç sıva ile beton arasına yerleştirilmesine kıyasla dış sıva ile beton arasına yerleştirilmesi ile ciddi miktarda enerji tasarrufu sağlayabileceği sonucuna varıldı. Genel olarak, ısıtma koşulunda iç yüzey sıcaklığının arttığı, soğutma koşulunda ise iç yüzey sıcaklığının azaldığı belirlendi ve bu durumun termal konforu arttırdığı sonucuna varıldı. Ayrıca, faz değiştiren malzemelerin erime ve katılaşma süresi boyunca sıcaklığının erime sıcaklığında sabit kalması nedeniyle genlik küçültme faktörünün azaldığı ve zaman gecikmelerinin arttığı sonucuna varıldı.
Özet (Çeviri)
In this study, 12 different phase change materials were analyzed numerically in order to investigate the effect of their thermophysical properties and their positions in the building wall on energy saving, decrement factor and time lag. One-dimensional explicit finite difference method was used. Climatic conditions were selected as 21st January and 21st July for heating and cooling condition, respectively. The daily variation of the outside air temperature and the solar radiation of the selected cities from different climate regions of Turkey were used. The result of the current study indicated that thermophysical properties of phase change materials, their positions in the wall and climatic conditions have significant effect on energy saving, decrement factor and time lag. To ensure maximum energy savings, materials and their locations must be selected appropriately. The materials must have a melting temperature appropriate to the climatic conditions and the position of the selected materials in the wall must be suitable. Under heating and cooling conditions, it has been concluded that a considerable amount of energy can be saved by changing the position of the phase change material within the wall. Placing the material between the outer plaster and concrete provides more energy savings compare to placing it in center of the concrete or placing it between the inner plaster and the concrete. In general, it was observed that inside surface temperature increased in heating conditions and decreased in cooling conditions. Hence, it was concluded that thermal comfort can be enhanced considerably. As a consequence of the using phase change material; the decrement factor decreased and the time lag increased.
Benzer Tezler
- Duvar ve çatı elemanlarında faz değiştiren malzeme kullanımına dayalı ısıl performansın farklı iklim koşullarına bağlı olarak değerlendirilmesi
Evaluation of the thermal performance based on the use of phase change materials in wall and roof components depending on different climate conditions
MERVE ANAYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İKBAL ÇETİNER
- Binalarda enerji korunumu açısından yapı bileşenlerinde kullanılan faz değiştiren malzemelerin performansının değerlendirilmesi
Evaluation of the performance of building components constructed with phase-change materials in terms of energy conservation in residential building
EDA KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEN MANİOĞLU
- Isı yalıtım malzemelerinin özelliklerinin uygulamaya etkileri
Effects of the insulation materials' properties to the application
SELEN ÜLKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEYLA TANAÇAN
- Faz değiştiren malzemelerin sıcak-kuru ve soğuk iklim bölgelerindeki yapı kabuğu enerji performansının karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of phase change material enhanced building envelopes and their energy performance analysis for hot-dry and cold climatic regions
AYŞIL COŞKUNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM TEKİN
- Improving the thermal conductivity of fiber-reinforced concrete panels for exterior facades with phase change materials
Diş cepheler için elyaf takviyeli beton panellerin ısı ı̇letkenliğinin faz değiştiren malzemelerle ı̇yileştirilmesi
YALDA SAFARALIPOUR
Doktora
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER