Trombe Duvarının Bir Yeşil Evde Uygulanması

Transkript

1 Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 12, No: 3, 2015 (61-71) Electronic Journal of Machine Technologies Vol: 12, No: 3, 2015 (61-71) TEKNOLOJĠK ARAġTIRMALAR e-issn: Makale (Article) Kıvanç TOPÇUOĞLU **, Kadir CENGĠZ *, Enver ER * * Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Muğla Meslek Yüksekokulu Elektronik ve Otomasyon Bölümü, Muğla/TÜRKĠYE ** Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Muğla Meslek Yüksekokulu ĠnĢaat Bölümü, Muğla/TÜRKĠYE ktopcuoglu@mu.edu.tr Özet Günümüzde Trombe duvarı yeģil ev sistemlerinde tercih edilen bir uygulamadır. GüneĢ ıģınımı ile elde edilen ısı enerjisinin doğal taģınım yoluyla yapı içerisine alınması prensibine dayanır. Bu amaçla yapıların güney cephelerinde bina yüzeyinden belli bir mesafede ikincil bir cam yüzey oluģturulur. Ġki cephe arasında elde edilen ısınmıģ havanın bina içine alınmasıyla yapının ısıtılması ya da ısıtma giderlerinin büyük oranda düģürülmesi sağlanmaktadır. Trombe duvarları birçok farklı tasarım Ģekliyle kullanılabilmektedir. GeliĢtirilen trombe duvarlarının amacı sistemin ısı üretemediği güneģsiz zaman diliminde meydana gelen yüksek ısı kaybını engellemek olduğu görülmektedir. Bu uygulama günümüze kadar geliģtirilerek uygulanmıģtır. Ancak ısı depolama sistemleriyle kombinasyonu ve üretiminde en önemli parametre olan cam duvarın eğimi ve niteliği ile ilgili çalıģmalar eksik kalmıģtır. Bu çalıģmada dik duvarlı ve aylık ortalama en yüksek güneģ ıģını geliģ açısına göre eğim verilebilen trombe duvarı yüzeylerinden elde edilebilecek güneģ enerjisi miktarları karģılaģtırılmıģtır. KarĢılaĢtırma sonucunda eğimi güneģ ıģınlarına göre ayarlanabilen trombe duvarının klasik dik yüzeyli trombe duvarına göre 29.3 % daha yüksek güneģ enerjisini geçirdiği hesaplanmıģtır. Anahtar Kelimeler: YeĢil Ev, Trombe Duvarı, Isı Depolama. Trombe Wall Implementation of a Green House Abstract Today Trombe wall is a preferred application in the green house system. Through natural convection of heat energy obtained by solar radiation it is based on the principle of taking into buildings. It's aimed at a certain distance from the building structure of the southern front surface created a secondary glass surface. The heating of the building by taking heated air into the building achieved between the two front or greatly reducing the heating costs are provided. Trombe wall can be used with many different design shape. Improved purpose of trombe in wall temperature of the system cannot produce the sunless period of time appears to be high to prevent heat loss from occurring. This application has been developed and implemented to date. However, in combination with a heat storage system and the production and quality of the glass wall on the slope of the most important parameters are insufficient studies. This study compared the vertical walls and the monthly average high sunlight incidence angle of the wall surface can be obtained by thrombin, which is tilted by the amount of solar energy. Comparison results in steep slope of the classical thrombin surface of the wall can be adjusted according to the sun's rays than the sun's energy is estimated to have a high % 29.3 compared to the wall- thrombin. Keywords: Green House, Trombe Wall, Heat Storage. 1. GĠRĠġ Ülkemizde trombe duvarının bina ısıtmasına katkısının araģtırıldığı denemelerin hemen hemen hepsi 1.5 m x 2 m x 2.5 m ölçülerindeki hacimler ile yapılmıģtır. ÇeĢitli yapı malzemeleriyle inģa edilmiģ bu hacimlerin güney yüzeylerine yerleģtirilmiģ ortalama 1 m 2 alana sahip cam yüzeyler ile elde edilen sonuçlar yorumlanmıģtır [1].Trombe duvarının farklı iklim koģullarında uygulanması sonucu elde edilen yıllık ısıl kazanç yüzdeleri kıyaslandığında Antalya Ġlinde % 65-81, Kars Ġlinde ise % sonuçlarına Bu makaleye atıf yapmak için Topçuoğlu K *, Cengiz K. *, Er E., Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2015, 12(3) How to cite this article Topçuoğlu K. *, Cengiz K. *, Er E., Trombe Wall Implementation of a Green House Electronic Journal of Machine Technologies, 2015, 12 (3) 61-71

2 Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) ulaģılmıģtır. Bu değerler bugün klasik yöntemlerle yalıtımı yapılmıģ konutlarda elde edilen ısıl kazancın çok ötesindedir [2]. Geleneksel trombe duvarları cam yüzeyler ile oluģturulmaktadır. Ancak günümüzde cama alternatif olarak polikarbon ve polietilen saydam ürünlerin varlığı camdan kaynaklanan ısıl kayıpları en düģük seviyede tutmaktadır. Polikarbon saydam ürünler ile % 88 ısıl kazanç sağlanabildiği deneysel çalıģmalarla belirlenmiģtir [3]. YeĢil evlerde ısı depolama, ısı depolama kapasitesi yüksek doğal malzemeler ile yapılmaktadır. Her ne kadar faz değiģtirerek depoladıkları ısıyı verebilen geliģmiģ endüstriyel ürünler bulunsa da bu ürünler henüz ekonomik açıdan tercih edilebilir değillerdir. Bunun yerine günümüzde su, kayaçlar, hava gibi ortamlar ısı aküleri olarak kullanılmaya çalıģılmaktadır. Bu tür malzemelerin yapıya entegre bir biçimde bulundurulmaları yapı mimarisi ve maliyeti açısından çözülmesi gereken baģlıca sorundur. Bu sorunun çözümü için ısının depolandığı su bidonlarından, bir oda oluģturmaya kadar yöntemler denenmiģtir [4]. Trombe duvarı tekniği yapılarda iyileģtirme çalıģmaları için de uygulanabilirdir. Bunun anlamı ısıl yönetimi planlanmadan inģa edilmiģ tüm yaģta ve tipteki yapılar için uygulanabilirler. Trombe duvarları güneģlenmesi yeterli her yüzeye statik sisteme zarar vermeden ve yapıya mimari bir değer katarak monte edilebilir sistemlerdir [5]. Trombe Duvarı sistemlerinde cam seçimi yapılırken, içinde bulunulan iklim koģulları dikkatlice değerlendirilmelidir. Çok soğuk olmayan, ılık iklimlerde tek cam kullanımı mümkün olabilmektedir. Fakat çok soğuk iklimlerde tek cam kullanılması çok büyük ısı kayıplarına neden olacaktır. Bu tip durumlarda çift cam kullanılması, ısı kayıplarını büyük ölçüde azaltacaktır. Çift camın da yeterli kalamayacağı iklimlerde ise üçlü cam kullanılması önerilir [6]. Ġzolasyonlu kompozit trombe duvarı kullanıldığında gündüz vakti, yani güneģin olduğu vakitte ve güneģ battıktan birkaç saat sonrada ısıtma yapmak mümkün olabilmektedir. Geceleri çok soğuk olan iklimlerde bu sistemin kullanılması, hele hele gece izolasyonu olmaması veya klasik trombe duvarı kullanmak pek faydalı olmaz. Böyle durumlarda, gece ısınmak için ya havalandırmasız trombe duvarı ya da kompozit güneģ duvarı kullanılmalıdır. Klasik trombe duvarı - Ġzolasyonlu trombe duvarı ikilisi ile havalandırmasız trombe duvarı - kompozit güneģ duvarı ikilisini birbirinden ayıran en önemli özellik budur [7].Türkiye nin farklı derece-gün bölgelerinde güneģ enerjisinin mekânlarda ısıtma amaçlı kullanımına yönelik olarak, bina kabuğunda alınan önlemlerin uygulanabilirliğine dikkat çekmek amacıyla edilgen sistemlerden kıģ bahçesi, trombe duvarı ve saydam yalıtım uygulamalarının enerji kazancına olan etkileri araģtırılmıģ ve hesaplamıģtır [8]. GüneĢ yük oranı yöntemi ile trombe duvarı ve sulu duvar gibi edilgen sistemlerin Antalya, Ankara ve Kars gibi farklı iklim bölgelerindeki etkinliği üzerine çalıģmıģtır. Trombe duvarının yalıtımsız/gece yalıtım uygulaması sonucunda sözü edilen iller için enerji kazançları sırasıyla %65-%81, %31-%45 ve %19-%32, sulu duvarın yalıtımsız/gece yalıtım uygulaması sonucunda aynı iller için enerji kazançları sırasıyla %71-%85, %30-%46 ve %17-%31 olarak elde edilmiģtir [9]. Geleneksel trombe duvarına alternatif olarak Barra- Costantini diye anılan çift tabakalı (ısı yalıtımlı) trombe duvarı uygulamasını incelemiģlerdir. Bu sistemde düģey yüzey boyunca artan sıcaklık ile elde edilen ısı, iç ortama döģemede bulunan açıklıklar aracılığı ile iletilmekte ve iç ortamdaki soğuk hava duvarın alt bölümünde bulunan menfezlerden dıģ ortama aktarılmaktadır. AraĢtırmacılar bu sistemin geleneksel Trombe duvarına göre daha etkili olduğunu ortaya koymuģlardır [10]. Bu çalıģmada dik duvarlı ve aylık ortalama en yüksek güneģ ıģını geliģ açısına göre eğim verilebilen trombe duvarı yüzeylerinden elde edilebilecek güneģ enerjisi miktarları karģılaģtırılmıģtır. KarĢılaĢtırma sonucunda eğimi güneģ ıģınlarına göre ayarlanabilen trombe duvarının klasik dik yüzeyli trombe duvarına göre %29.3 daha yüksek güneģ enerjisini geçirdiği hesaplanmıģtır. 2. MALZEME VE METOT Bu çalıģmanın ana materyalini yalıtımlı bir konteynerde trombe duvarının ısı depolayıcı yapılar ile birlikte uygulanıģı oluģturmaktadır. Mümkün olan en yüksek ısı enerjisinin elde edilmesi için trombe 62

3 Topçuoğlu K., Cengiz K., Er E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) duvarının monte edildiği konteyner yüzeyi güneye bakacak Ģekilde düzenlenecektir. Bu duruma ek olarak trombe duvarı cam yüzeyinin yatay eksenle yaptığı açı güneģin geliģ açısına bağlı olarak değiģken olabilecektir. Cam yüzey eğiminin değiģtirilebilir oluģu ile klasik trombe duvarı uygulamalarında meydana gelen yüksek kırılma açısına bağlı enerji kayıplarını minimum seviyede tutacağı düģünülmektedir. GüneĢ ıģınları ile bir eğik yüzey arasındaki açılara iliģkin trigonometrik ifadeler Ģematik olarak ġekil 1 de gösterilmiģtir. Burada α (yükseklik açısı); güneģ ıģınımı ile yatay yüzey arasındaki açıdır. β (güneģ azimut açısı); güneģ ıģınlarının kuzeye göre saat dönüģ yönünde sapmasını gösteren açı. لا (yüzey azimut açısı); yüzeyin dikeyinin yerel boylama göre sapmasını gösteren açı, θ (geliģ açısı); eğik yüzeyin dikeyi ile güneģ ıģını arasındaki açı, θ z (zenit açısı); yatay yüzeyin normali ile güneģ ıģınları arasında oluģan açıdır. Enlem açısı (Φ); ekvator düzlemi ile yerden dünyanın merkezine olan radyal çizgi arasındaki açı olup, w (saat açısı); zamanın açısal ölçüsüdür ve bir saat 15º boylama eģit alınmaktadır. S (eğim açısı) ise yatay yüzey ile eğik yüzey arasında kalan açıyı göstermektedir [11]. ġekil 1. GüneĢ ve yüzey arasındaki açılar [11]. GüneĢin doğrultusu ile ekvator düzlemi arasındaki açı miktarına deklinasyon açısı (δ) olarak tanımlanmaktadır. δ açısı, kuzey yönü pozitif olmak üzere; º δ 23.45º arasında değiģmekte olup [12], çalıģmada öngörülen koģullar için EĢitlik 1 yardımıyla hesaplanmıģtır [13]. δ = sin [ ( 360 (284 n)) 365 ] (1) Burada n; δ açısının hesaplanacağı günün 1 Ocak baģlangıç olmak üzere yılın kaçıncı günü olduğu ifade etmektedir. Trombe duvarı yüzeyinin güneye bakacak Ģekilde konumlandırılması. durumunda güneģ ıģınımının geliģ açısı (θ) Ģu Ģekilde hesaplanmaktadır[14]. cosθ = sinδ sinφ coss - sinδ cosφ sins + cosδ cosφ coss + cosδ sinφ sins (2) Eğik yüzeyin dikeyine göre güneģ ıģının geliģ açısı (θ) sıfır olduğunda güneģ ıģını yüzeye dik gelecektir. Buna göre. EĢitlik 2 yeniden düzenlenerek EĢitlik 3 elde edilmiģtir. 1 = coss Cos(δ-Φ) + sins Sin(δ-Φ) (3) 63

4 Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) Bu eģitlik, deklinasyon açısı (δ), enlem açısı (Φ) ve sera yüzeyinin yatay eksenle yaptığı açı (S) arasındaki bağıntıyı ifade etmektedir. Denemenin kurulacağı Muğla Ġli, 37 o 17 Kuzey enleminde yer almaktadır [15]. EĢitlik 3, denemenin kurulacağı Muğla Ġli için düzenlendiğinde: denklemi elde edilmektedir. ( ( )) (4) EĢitliklerde. δ i ; i. aydaki deklinasyon açısını. S i ; i. aydaki güneģ ıģınlarına dik yüzey açısını ve i; Ocak- Aralık ayları arasındaki on iki ayı ifade etmektedir. α (yükseklik açısı) ve β (güneģ azimut açısı) kullanılarak güneģ ıģınlarıyla trombe duvarının normali arasında meydana gelen (Ω) ve (ω) açıları hesaplanmaktadır. Burada dik yüzeyler için güneģ ıģınlarıyla yüzeyin normali arasındaki açı (Ω); cos Ω = (cos α) x (cos β) (5) eģitliğinden elde edilebilmektedir. (ω) açısı ise eğik düzlem ile güneģ ıģınları arasındaki açı olup 1 saatte taradığı 180 o nin güneģlenme süresine bölümüyle elde edilmektedir. Yükseklik açısı ve azimut açısının, güneģ ıģınının yüzeyin normaliyle yaptığı açıyla olan iliģkisi ġekil 2. de gösterilmektedir. ġekil 2. Yükseklik açısı ve azimut açısının, güneģ ıģınının yüzeyin normaliyle yaptığı açıyla olan iliģkisi Trombe duvarından yıllık en yüksek ısı enerjisini elde edebilmek için güneģin dik geleceği yüzey eğimi ve güneģlenme süresi hesaplanmalıdır. Zamana ve konuma bağlı güneģlenme süreleri ġekil 3 deki nomogram aracılığı ile belirlenmektedir. 64

5 Topçuoğlu K., Cengiz K., Er E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) ġekil 3. Konuma ve zamana bağlı gün uzunluğu nomogramı [11]. Camdan geçen güneģ ıģığı miktarının cama gelen güneģ ıģığı miktarına oranı GüneĢ Isı Kazanç Katsayısı (Solar Heat Gain Coefficient-SHGC) olarak adlandırılır ve değeri 0 ile 1 arasında değiģmektedir. GüneĢ ısısından alınan verimde ıģınlarının yüzeyin normaliyle yaptığı açı önemli bir faktördür. Cam yüzeyine gelen ıģığın yüzeyin normaliyle yaptığı açıya bağlı geçiģ katsayıları (Ƭ) ġekil 4 teki nomogram yardımıyla belirlenmektedir. ġekil 4. Cam yüzey için ıģık geçiģ katsayıları nomogramı [16]. GüneĢlenme süresi içerisinde yüzeye gelen güneģ ıģınlarının Ģiddeti değiģiklik göstermektedir. Belirli bir zaman diliminde trombe duvarının birim alanından geçen güneģ ıģığı miktarı, o zaman dilimindeki ortalama ıģık Ģiddeti ve ortalama ıģın geliģ açısına bağlı geçiģ katsayısının çarpımına eģittir. Bir baģka ifadeyle bir camın toplam güneģ enerjisi kazancı; Q net güneģ enerjisi kazancı =SHGC x A cam x q gelen güneģ enerjisi miktarı Ģeklinde hesap edilmektedir [17]. Eğimli bir yüzeye gelen direkt (I be ). difüz (I de ) ve yansıyan ıģınımı (I re ) nin toplamı yüzeye gelen saatlik toplam güneģ ıģınımı (I TE ) yi vermektedir [12]. 65

6 Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) I TE = I be + I de + I re (6) Eğimli bir yüzeye gelen direkt güneģ ıģınımının hesaplanmasında birçok model kullanılmaktadır. Bu çalıģmada izotropik modeller için geçerli olan Liu ve Jordan modeli kullanılmıģtır. Modelde eğik düzlem için direkt ıģınım; Ibe = I b x R b (7) denklemi ile hesaplanır [18]. Burada Ib yatay düzleme gelen saatlik direkt güneģ ıģınımı, Rb direkt ıģınım dönüģüm katsayısını ifade etmektedir. R b = (8) denklemi ile ifade edilir. θ z zenit açısı olup, cosθ z = sinδ sinφ + cosδ cosφ cosw (9) eģitliği ile hesaplanır. Burada; w saat açısı ele alınan saatin yarısı alınabilir. θ ise ıģın geliģ açısıdır. açısıdır. Dik yüzeyli cam duvar yüzeyi ve değiģken eğimli cam duvar yüzeyin karģılaģtırılırken ġekil 4 ten elde edilen geliģ açılarına bağlı geçiģ katsayıları kullanılmıģtır. GüneĢlenme süresi içinde güneģ ıģınlarının geliģ açısı ve güneģ ıģığının Ģiddeti hesaplanarak birim alandan elde edilebilecek en yüksek enerji miktarı hesaplanmıģtır. Saatlik olarak elde edilen bu enerji miktarlarının toplanmasıyla elde edilebilecek en yüksek aylık ve yıllık enerji miktarları bulunmuģtur. 3. BULGULAR VE TARTIġMA EĢitlik1 e göre hesaplanmıģ aylık ortalama deklinasyon açısı (δ) değerleri ġekil 5 te verilmiģtir. Bu değerler aynı zamanda her ay için güneģin ekvator düzlemine ortalama geliģ açısını göstermektedir. Derece ( ) 30 Muğla için Deklinasyon Açılarının Yıllık DeğiĢim Grafiği ġekil 5. Zamana bağlı deklinasyon açısı değerlerinin değiģim grafiği 66

7 Topçuoğlu K., Cengiz K., Er E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) GüneĢ ıģınlarının dik geleceği yüzeyin yatayla yaptığı açılar (yüzey açısı) EĢitlik4 e göre hesaplanmıģ ve elde edilen sonuçlar ġekil 6 da grafik olarak ifade edilmiģtir. Derece ( ) Muğla için GüneĢ IĢınlarını Dik KarĢılayan Yüzey Açılarının Yıllık DeğiĢim Grafiği ġekil 6. Muğla için güneģ ıģınlarının dik geleceği yüzey açısı değerlerinin aylık değiģimi Aylık toplam güneģlenme süreleri ġekil 4 deki nomogram kullanılarak dakika cinsinden hesaplanmıģ ve sonuçlar ġekil 7 de verilmiģtir. Saat Muğla için Aylık GüneĢlenme Sürelerinin DeğiĢim Grafiği ġekil 7. Muğla için aylık güneģlenme süresi uzunluğu değerleri Günlük güneģlenme süresi içinde güneģ ıģınlarının yer düzlemiyle dik açı yapan trombe duvarının normaliyle yaptığı açılar (Ω) ve eğimi aylık güneģ ıģınları geliģ açısına göre belirlenen trombe yüzeylerinin normaliyle yaptığı açılar (ω) Tablo 1 de gösterilmektedir. Gün uzunluğunun 12 saati geçtiği zaman dilimlerinde normali güneye yönlendirilmiģ trombe duvarı yüzeyinin en çok 12 saat güneģ ıģınlarını alabilecek olması nedeniyle güneģlenme süresi 12 saat olarak belirlenmiģtir. 67

8 Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) Tablo 1. Sabit (Dik) ve hareketli yüzeyli trombe duvarına güneģ ıģınlarının geliģ açıları AYLAR Derece( O ) Yüzeye ilk Gelen IĢın Açısı Yüzeye Son Gelen IĢın Açısı OCAK ġubat MART NĠSAN MAYIS HAZĠRAN TEMMUZ AĞUSTOS EYLÜL EKĠM KASIM ARALIK Ω Ω Δ = (Ω-ω) Ω Ω Δ = (Ω-ω) Ω Δ = (Ω-ω) Ω Δ = (Ω-ω) Ω Δ = (Ω-ω) Ω Δ = (Ω-ω) Ω Δ = (Ω-ω) Ω Δ = (Ω-ω) Ω Δ = (Ω-ω) Ω Ω Δ = (Ω-ω) Ω Ω Δ = (Ω-ω) Ω Ω Δ = (Ω-ω) Tablo 1 deki açılar için ġekil 3. yardımıyla dik ve eğik yüzeyli trombe duvarı için güneģlenme süresi içindeki ıģık geçiģ katsayıları hesaplanmıģtır. Eğik yüzeyli trombe duvarından geçen ıģık yüzdesi ile dik yüzeyli trombe duvarından geçen ıģık yüzdesi arasındaki fark sistemin eğik yüzeyli olarak tasarlanmasıyla elde edilecek verim artıģını göstermektedir. Her iki yüzey arasındaki ıģık geçiģ katsayısı farkları Tablo 2 de verilmiģtir. Tablo 2 incelendiğinde eğik yüzeyli tasarımın güneģ ıģığının trombe duvarının normaliyle yaptığı açının büyüdüğü zaman dilimlerinde daha yüksek verim artıģı sağladığı görülmektedir. Bu durum kendisini kıģ aylarına ait hesaplanmıģ verim artıģı değerlerinde daha kesin göstermektedir. 68

9 Topçuoğlu K., Cengiz K., Er E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) Tablo 2. Dik ve Eğik yüzeyli trombe duvarlarından geçen ıģık yüzdeleri arasındaki farkın zamana bağlı değiģimi AYLAR Yüzeye ilk Gelen IĢın Açısı Yüzeye Son Gelen IĢın Açısı OCAK ġubat MART NĠSAN MAYIS HAZĠRAN TEMMUZ AĞUSTOS EYLÜL EKĠM KASIM ARALIK Hesaplamalarda kullanılacak zamana bağlı güneģ ıģığı Ģiddeti verileri Denklem 6 yardımıyla hesaplanmıģ ve bu değerler dik yüzeyli trombe duvarına ait ıģık geçiģ katsayılarıyla çarpılarak aylara ait ortalama en yüksek saatlik enerji kazancı hesaplanmıģ ve sonuçlar Tablo 3 te verilmiģtir. Dik yüzeyli ve eğik yüzeyli trombe duvarlarına ait geçiģ katsayıları farkı kullanılarak her ay için ortalama saatlik en yüksek enerji kazanımındaki artıģ belirlenmiģ ve Tablo 4 te gösterilmiģtir. Tablo 3. Dik yüzeyli trombe duvarından geçen aylık ortalama saatlik en yüksek güneģ enerjisi miktarı tablosu Günlük Enerji Aylık Enerji AYLAR Saatlik Enerji Kazancı Değerleri (KW/m²) Kazancı Kazancı KW/m² KW/m² OCAK ġubat MART NĠSAN MAYIS HAZĠRAN TEMMUZ AĞUSTOS EYLÜL EKĠM KASIM ARALIK YILLIK TOPLAM ENERJĠ KAZANCI (KW/m²)

10 Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) Tablo 4. Dik yüzeyli ve eğik yüzeyli trombe duvarından geçen aylık ortalama saatlik en yüksek güneģ enerjisi miktarı farkı tablosu Günlük Aylık AYLAR Saatlik Enerji Kazancı Değerleri (KW/m²) Enerji Enerji Kazancı Kazancı KW/m² KW/m² OCAK ġubat MART NĠSAN MAYIS HAZĠRAN TEMMUZ AĞUSTOS EYLÜL EKĠM KASIM ARALIK YILLIK TOPLAM ENERJĠ KAZANCI (KW/m²) SONUÇ ve ÖNERĠLER Geleneksel trombe duvarı uygulamalarında ısı depolayıcıların tasarımı, hava kanallarının Ģekli ve pozisyonu, çift duvar kullanımı gibi farklılıklar görülebilmektedir. Ancak trombe duvarı cam yüzeyinin değiģken eğimli tasarlandığı uygulamalar bulunmamaktadır. Bu çalıģmada cam yüzeye gelen direk ıģınımın mümkün olan en düģük seviyede kayba uğrayarak ısı enerjisinin en yüksek seviyede elde edilmesi planlanmıģtır. Cam yüzeyin normaliyle mümkün olan en düģük kırılma açıları yakalanacak Ģekilde düzenlenen ve aylık ortalama güneģ açılarına göre eğimi değiģtirilebilen bir sistemde elde edilebilecek verim artıģı araģtırılmıģtır. Bu amaçla düz yüzeyli trombe duvarından elde edilebilecek en yüksek enerji miktarıyla eğik yüzeyli trombe duvarından elde edilebilecek en yüksek enerji miktarları karģılaģtırılmıģ trombe duvarının güneģ ıģınlarının geliģ açısına göre tasarlanmasıyla yıllık KW/m 2 / KW/m 2 = % 29.3 verim artıģı sağlanabileceği görülmüģtür. 5. KAYNAKLAR 1. Sugözü Ġ., Sarsılmaz C., 2006, Havalı GüneĢ Kollektörü ile Ġç Ortam Isıtılmasının Deneysel Olarak AraĢtırılması, Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18 (2), Kartal, S., 2009, GüneĢ Mimarisi Elemanlarının Isıl Verimlerinin Türkiye Ġklim ġartları ve Yapı Konstrüksiyonları Ġçin Hesaplanması, Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi 3. Genç, B., YeĢildal, B., Oral, G. K., 2004, Mimarlıkta Saydam Yalıtım Uygulamaları, Ulusal Yapı Malzemesi Kongresi ve Sergisi, , Ġstanbul 4. Jie, J., Hua, Y., Gang, P., Jianping, L., 2007, Study of PV Trombe Wall Installed in a Fenestrated Room with Heat Storage, Applied Thermal Engineering, 27, Gönülol, O., Altın, M., 2013, Binalarda Enerji Etkinlik Bakımından ĠyileĢtirme Uygulamalarının 70

11 Topçuoğlu K., Cengiz K., Er E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 2015 (12) Örnekler Üzerinden Ġrdelenmesi, 11. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, , Ġzmir 6. Garg, H.P., Mullick S. C., Bhargava A. K., 1985, Solar Thermal Energy Storage, D. Reidel Publishing Company,Boston, 7. Akdur, B., 2012, GüneĢ Eerjisi ile Hava Isıtacak, Ġzolasyonlu Kompozit Duvar Dizaynı ve Simülasyonu, Bitirme Tezi, Ege Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Ġzmir 8. Kartal, S., 2009, GüneĢ Mimarisi Elemanlarının Isıl Verimlerinin Türkiye Ġklim ġartları ve Yapı Konstrüksiyonları için Hesaplanması, Doktora Tezi, Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Edirne 9. Majjad, M.Z., 1990, Gunes Yuk Oranı Metodunun Turkiye ye Uygulanması (Application of Solar Load Ratio Method for Turkey), Yuksek Lisans Tezi, ODTU, Ankara 10. Buzzoni, L., Dall Olio, R., Spiga, M., 1998, Energy Analysis of A Passive Solar System, Rev. Gen. Therm., 37, Kıncay, O., 2013, Ders Notları, EriĢim: Aralık Duffie J.A,. Beckman W.A., 1980, Solar Engineering of Thermal Processes, A Wiley-Interscience Publication, John Wiley & Sons Inc., 888, Canada 13. Cooper, P.I,. 1969, The Absorption of Solar Radiation in Solar Stills, Solar Energy, 12, (3), Kaynaklı, Ö., Özdemir, S. ve Karamangil, M.Ġ., 2012, GüneĢ IĢınımı ve Duvar Yönü Dikkate Alınarak Optimum Isıl Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 27, (2), Meteoroloji Genel Müdürlüğü, EriĢim: Mayıs Kıncay, O,. 2013, Ders Notları, EriĢim: Aralık Akdur, B,. 2012, GüneĢ Enerjisi ile Hava Isıtacak Ġzolasyonlu Kompozit Duvar Dizaynı ve Simulasyonu, Bitirme Tezi, Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, Liu, B. Y., & Jordan, R. C., 1963, The long-term average performance of flat-plate solar-energy collectors: with design data for the US, its outlying possessions and Canada, Solar Energy, 7, (2),