Şeffaf yalıtımlı gizli ısı depolama duvarının ısıl performansının incelenmesi
Examination of the thermal performance of a transparent insulated latent heat storage wall
- Tez No: 984293
- Danışmanlar: PROF. DR. İDİL AYÇAM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde, binaların enerji etkinliğine fayda sağlamak amacıyla yapı kabuğunda kullanılan malzemelerinin performanslarını arttırmak üzere çalışmalar yapılmaktadır. Yapı bileşenlerinin incelendiği bu doktora çalışmasında, saydam yalıtım malzemesi (SYM) içeren bir yalıtım ünitesi ve gövdesine faz değiştiren malzeme (FDM) gömülü tuğlanın birlikte kullanıldığı dış duvar tasarlanmıştır. Bu yenilikçi duvarın ısıl performansını ortaya koymak için çalışma izlenebilir ve ölçülebilir hedefleri olan 3 yöntem basamağı ile yapılandırılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında literatür araştırmaları ile yenilikçi duvarın tasarımı yapılmıştır. Duvar konfigürasyonun tamamlanması için geliştirilen MATLAB kodu ile matematiksel analiz yapılmış ve ısıtma ve soğutma dönemi için en yüksek performans gösteren faz değiştiren malzeme seçilmiştir. İkinci aşamada, konfigürasyonu tamamlanan duvar sisteminin ısıl performansını belirlemek için deneysel çalışma yapılmıştır. Deney çalışması için güney cephesinde farklı SYM-FDM duvar uygulamaları bulunan 3 deney odası ve referans oda olmak üzere 4 farklı deney ünitesinden anlık sıcaklık ölçümleri alınmıştır. Ölçümler sonucunda ısıtma ve soğutma döneminde en yüksek performans gösteren SYM-FDM duvar uygulaması belirlenmiş ve bina ölçeğinde analizlerin yapılması için seçilmiştir. Üçüncü aşamasında, deneysel çalışma sonucunda en yüksek performans gösteren SYM-FDM duvarı uygulamasının yapı ölçeğinde ısıl performans analizleri DesignBuilder programı ile yapılmıştır. Simülasyon için modellenen TOKI Turkuaz projesinin 2+1 plan tipli konut yapısının her cephesi için SYM-FDM duvar oranı %20 arttırılarak ısıtma – soğutma yükü ve ortalama sıcaklık verilerine ulaşılmıştır. Çalışmanın son aşamasında ise, bina enerji simülasyon analizleri sonucunda SYM-FDM duvarının dört cephede %20-100 aralığındaki her oranı için toplam enerji yükü ve geri ödeme süresi belirlenmiştir. Bu iki değerin min-maks normalizayonu ile normalize edilen veriler grafik üzerinde çakıştırılmıştır. Çalışmanın sonucunda, her cephe için %40-60 aralığındaki oranda uygulanacak SYM-FDM duvarının performans – maliyet bağlamında optimum olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, various studies are being conducted to enhance the performance of materials used in building envelopes in order to improve the energy efficiency of buildings. In this doctoral study, a novel external wall system was designed by combining an insulation unit incorporating a transparent insulation material (TIM) with a brick body embedded with a phase change material (PCM). To reveal the thermal performance of this innovative wall, the study was structured through three methodological stages with traceable and measurable objectives. In the first stage, the design of the innovative wall was carried out based on a comprehensive literature review. A MATLAB-based mathematical analysis was conducted to complete the wall configuration, and PCM demonstrating the highest thermal performance during heating and cooling seasons was selected. In the second stage, an experimental study was performed to determine the thermal performance of the configured wall system. For this purpose, real-time temperature measurements were taken from four experimental units located on the south facade—three test rooms featuring different TIM-PCM wall configurations and one reference room. Based on the measurements, the TIM-PCM wall application that demonstrated the highest performance in both heating and cooling periods was identified and selected for building-scale analysis. In the third stage, thermal performance analyses of the best-performing TIM-PCM wall configuration were conducted at the building scale using DesignBuilder software. For the simulation, each façade of a 2+1 residential unit from the TOKI Turkuaz housing project was modeled with increasing TIM-PCM wall ratios at 20% intervals, and data regarding heating–cooling loads and average indoor temperatures were obtained. In the final stage of the study, total energy load and payback period were determined for TIM-PCM wall ratios ranging from 20% to 100% on all four facades based on the building energy simulation results. These two parameters were normalized using the min–max normalization method, and the resulting data were superimposed on a comparative graph. The findings revealed that applying TIM-PCM walls at a ratio between 40% and 60% on each facade yields an optimal balance between performance and cost.
Benzer Tezler
- Trombe duvarın ekonomik analizi
Economic analysis of trombe wall
MURAT KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ALİ KARA
- Faz değiştiren madde içeren bina güney duvarının deneysel olarak incelenmesi
An experimental investigation of the south wall of building integrated with phase change material
ASLIHAN KURNUÇ ÇIRAKMAN
Doktora
Türkçe
2010
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ALİ KARA
- Düzlemsel kolektörler ile iki yüzeyi aydınlatılmış saydam yalıtımlı düzlemsel güneş kolektörlerinin teorik ve deneysel incelenmesi
The theoretical and experimental investigations of planar solar collectors and bifacial illuminated transparent covered planar solar detectors
FATİH AKYAZI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NALAN ÇİÇEK BEZİR
- Yapı kabuğunda enerji etkin iyileştirmeye yönelik güneş ısı kazanç faktörü ve hava sızdırmazlık parametrelerinin incelenmesi - Edirne örneği
Analysis of air tightness and solar heat gain coefficient parameters to improve energy efficiency of building envelope - a case study in Edirne
TÜRKER KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
MimarlıkTrakya ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEMİHA KARTAL
- Using computer analysis for calculating energy efficiency and implementing shading device for glass facade of a high rise building in İzmir
Enerji etkinliği hesaplanması için bilgisayar analizlerinin kullanılması ve İzmir'deki bir yüksek yapının cam cephesi için gölgeleme elemanı uygulaması
GİZEM YAVUZARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
MimarlıkYaşar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK KUNDAKCI KOYUNBABA