Kars İlindeki Binalar İçin Isıtma Yükü ve Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi

Benzer belgeler
Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

The Effects On Energy Saving Thermal Insulation Thickness In Used Different Structure Materials

EDİRNE İLİNDE OPTİMUM DUVAR YALITIM KALINLIĞININ ENERJİ TASARRUFUNA ETKİSİ Semiha ÖZTUNA 1, Emre DERELİ

Gönen Jeotermal Bölge Isıtma Sistemiyle Isıtılan Farklı Tip Binaların Dış Duvarlarının Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Belirlenmesi

Abs tract: Key Words: Alpay KÜREKÇİ Abdullah Tekin BARDAKÇI Handan ÇUBUK Özlem EMANET

Abs tract: Key Words: Doç. Dr. Ömer KAYNAKLI Arş. Gör. Mustafa MUTLU Prof. Dr. Muhsin KILIÇ

Abs tract: Key Words: Ali DAŞDEMİR

Türkiye nin dört farklı iklim bölgesinde ısıtma ve soğutma yükleri için optimum yalıtım kalınlıklarının belirlenmesi

BİNA DUVARLARINA UYGULANAN ISIL YALITIM KALINLIĞININ ENERJİ MALİYETİ ODAKLI OPTİMİZASYONU

Kamu Binalarının Isıtma Yüküne Göre Dış Duvarlarının Optimum Yalıtım Kalınlıkları ve Enerji Tüketimleri

Isıtma Süreci ve Optimum Yalıtım Kalınlığı Hesabı

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

BÎNA YAPIMINDA KÖYKE TAŞI (KAYNAKLANMIŞ TÜF) KULLANILMASININ ENERJİ TASARRUFUNDAKİ ÖNEMİ

Arfl.Gör.Dr. Özden A RA Arfl. Gör. Özlem EMANET Arfl.Gör.Dr.N.Alpay KÜREKC

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Nesrin İLGİN

SICAK İKLİM BÖLGELERİNDEKİ BİNALARDA ISITMA VE SOĞUTMA YÜKÜNE GÖRE TESPİT EDİLEN OPTİMUM YALITIM KALINLIKLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Duvar Bileşenleri Arasına Hava Boşluğu Uygulamasının Ekonomik Ve Çevresel Analizi

ISITMA SÜRECİ VE OPTİMUM YALITIM KALINLIĞI HESABI

Türkiye nin Dört Derece Gün Bölgesinde Borular İçin Optimum Yalıtım Kalınlığı

BİNA DIŞ YÜZEYLERİNİN GÜNEŞ IŞINIMINI YUTMA ORANLARININ ISI AKISI AÇISINDAN ARAŞTIRILMASI

Dört Farklı İl İçin Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Belirlenmesi ve Çevresel Analiz

Abs tract: Key Words: Cüneyt DAĞIDIR Doç. Dr. Ali BOLATTÜRK

Sürdürülebilir Çevre için Binalarda Yalıtım Uygulamasının Etkisi. The Impact of Insulation Implementation in Buildings For a Sustainable Environment

TÜRKİYE NİN DÖRT DERECE GÜN BÖLGESİNDE BORULAR İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞI

KONUTLARDA YALITIM KALINLIKLARININ ARTIRILMASININ ENERJİ TASARRUFUNA ETKİSİ

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

Enerji Yönetmeliğine Göre Konutların Farklı Isı Yalıtım Malzemeleri İle Yalıtılmasının Ekonomik Analizi Üzerine Bir Araştırma: Kahramanmaraş Örneği

GÜNEŞLENME ŞİDDETİ DİKKATE ALINARAK SICAK İKLİM BÖLGELERİNDEKİ BİNALARDA OPTİMUM YALITIM KALINLIKLARININ BELİRLENMESİ

Okan Kon, Gülşen Yaman Nadir İlten, Bedri Yüksel NWSA-ENGINEERING SCIENCES Balikesir University, Balikesir-Turkey

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

GÜNEŞ RADYASYONU DİKKATE ALINARAK SICAK İKLİM BÖLGELERİNDEKİ BİNALARDA OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ

FARKLI YAKIT TÜRLERİNE GÖRE DIŞ DUVAR SİSTEM ALTERNATİFLERİNİN ENERJİ MALİYETİNİN İNCELENMESİ

KONUTLARDA VE SANAYİDE ISI YALITIMI İLE ENERJİ TASARRUFU - SU YALITIMI EĞİTİMİ VE GAP ÇALIŞTAYI

Binalarda ekonomik optimizasyon kullanılarak dış duvar ve pencerelere bağlı yakıt tüketimi ve emisyon hesabı

KONUTLARDA DUVAR VE ÇATI YALITIMLARININ BİNA KABUĞU, ISITMA ENERJİSİ VE YAŞAM DÖNEMİ MALİYETLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Isıtma ve Soğutma Süreci İçin Dış Duvar Optimum Yalıtım Kalınlığı Hesabı

SANDVİÇ VE GAZBETON DUVAR UYGULAMALARININ ORTALAMA ISI GEÇİRGENLİK KATSAYISI VE ISI KAYBI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ. U.

OPTİMUM HAVA TABAKASINA SAHİP ÇİFT CAMLI PENCERELERİN YAKIT TÜKETİMİ VE EMİSYON AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

Abs tract: Key Words: Dr. Figen BALO Arş. Gör. Aynur UÇAR Prof. Dr. Mustafa İNALLI

Abs tract: Key Words: Ercan ÇALLI Ali KEÇEBAŞ

tmmob makina mühendisleri odası kocaeli şubesi Enerji Çalışma Grubu

AKDENİZ BÖLGESİ İÇİN ISITMA VE SOĞUTMA DERECE- SAAT DEĞERLERİNİN ANALİZİ

GÜNEŞ IŞINIMI VE DUVAR YÖNÜ DİKKATE ALINARAK OPTİMUM ISIL YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ

NİTELİKLİ CAMLAR ve ENERJİ TASARRUFLU CAMLARIN ISI YALITIMINA ETKİSİ

YAPI KABUĞUNDA ISI KAYIPLARININ AZALTILMASI VE BİR İYİLEŞTİRME PROJESİ ÖRNEĞİ

Çeşitli Eğimlerdeki Yüzeylere Gelen Güneş Işınımı Şiddetinin Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgelerindeki Bazı Đller Đçin Analizi

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

FARKLI AMAÇLARLA KULLANILAN BİNALARIN ÇATI, DÖŞEME VE DIŞ DUVARLARI İÇİN ÖLÇÜLEREK HESAPLANAN OPTİMUM YALITIM KALINLIKLARI

Makine Mühendisliği Bölümü Isı Transferi Ara Sınav Soruları. Notlar ve tablolar kapalıdır. Sorular eşit puanlıdır. Süre 90 dakikadır.

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ENERJİ ENSTİTÜSÜ FARKLI DERECE-GÜN BÖLGELERİ İÇİN YALITIM PROBLEMİNİN İNCELENMESİ. YÜKSEK LİSANS TEZİ Metin TOLUN

MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ SİPER PERLİTLİ YALITIM SIVASI ANALİZ RAPORU

KARABÜK İÇİN DERECE-ZAMAN HESAPLAMALARI DEGREE-TIME CALCULATIONS FOR KARABÜK

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 2. ISI BÖLGESİ (TS 825)

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 2. ISI BÖLGESİ (TS 825)

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 4. ISI BÖLGESİ (TS 825)

Seçilen şehirler için ısıtma derece-saat hesabı

Key words: Double-glazed windows, triple-glazed windows, optimum air-layer thickness

TÜRKİYE DEKİ BİNA STOKUNDA OPTİMUM YALITIM UYGULAMASININ ENERJİ VE ÇEVRE ETKİLERİ

Ekolojik Sürdürülebilirlik Kapsamında Binalarda Kullanılan Çevre Dostu Isı Yalıtım Malzemeleri ve Bunlara Bağlı Yenilenebilir Enerji Kullanımı

DİCLE NEHRİNDE TAŞINAN AYLIK SÜSPANSE-SEDİMENT MİKTARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE BELİRLENMESİ

Bölüm 4 BİNALARDA ISITMA SİSTEMİ PROJELENDİRİLMESİNE ESAS ISI GEREKSİNİMİ HESABI (TS 2164)

Dış Ortam Sıcaklığının Değişimine Bağlı Olarak Isı Köprülerindeki Isı Transferinin Sayısal Olarak İncelenmesi

ÜLKEMİZDEKİ ÇİFT DUVAR ARASI YALITIM UYGULAMALARINDA BETONARME KİRİŞLERİN OLUŞTURDUĞU ISI KÖPRÜLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

f = =

BAZI İLLER İÇİN GÜNEŞ IŞINIM ŞİDDETİ, GÜNEŞLENME SÜRESİ VE BERRAKLIK İNDEKSİNİN YENİ ÖLÇÜMLER IŞIĞINDA ANALİZİ

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

ÇİFT CAMLI PENERELERDE ISI GEÇİŞİNİN İNCELENMESİ

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 1. ISI BÖLGESİ (TS 825)

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

ISITMA VE SOĞUTMA UYGULAMALARINDA OPTİMUM YALITIM KALINLIĞI VE ENERJİ TASARRUFU ANALİZİ

Dr. Murat Çakan. İTÜ Makina Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü BUSİAD Enerji Uzmanlık Grubu 17 Nisan 2018, BURSA

Çizelge 1. Yeraltısuyu beslenim sıcaklığı ve yükseltisi tahmininde kullanılan yöntemlerin karşılaştırılması

Binalardaki optimum yalıtım kalınlığının enerji tasarrufu ve kişi başı sera gazı emisyonlarına etkisi: İzmir de bir durum çalışması

BLOK MALZEME KULLANILAN DUVARLAR İÇİN MALİYET ANALİZİ. 4-Kasım-2014

DENEY-3. Devre Çözüm Teknikleri

SANTRALLERİ SICAK SULU ISITMA DENGELENMESİ. üçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Müh. M

ÇATI MANTOLAMA SİSTEMLERİ

Birleşik Isı -Güç Sistemlerinde Proses Sıcaklığı Değişiminin Elektrik ve Isı Üretimi Üzerine Etkileri

TS 825 BİNALARDA ISI YALITIM KURALLARI HESAP METODUNUN BİLGİSAYAR PROGRAMI VASITASIYLA UYGULANMASI

YALITIM TEKNİĞİ. Yrd. Doç. Dr. Abid USTAOĞLU

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 3. ISI BÖLGESİ (TS 825)

YAPI KABUĞU. YÜKSEK LİSANS Prof. Dr. Gülay ZORER GEDİK

Doğal Yapı Malzemeleri İle Örülmüş Yalıtımlı Duvar Kombinasyon Örnekleri 3. ISI BÖLGESİ (TS 825)

TS 825 BĐNALARDA ISI YALITIM KURALLARI HESAP METODUNUN BĐLGĐSAYAR PROGRAMI VASITASIYLA UYGULANMASI

Isı Transferinde Isı Kayıplarının Yapay Sinir Ağları Yöntemi ile İncelenmesi

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Şekil-1 Yeryüzünde bir düzleme gelen güneş ışınım çeşitleri

TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Standardındaki Güncellemeler (*)

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

BATIKENT, TAM ISI YALITIMLI KONUTTA İŞLETME DÖNEMİ SONUÇLARI

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi ISI TRANSFERİ

KARARLI HAL ISI İLETİMİ. Dr. Hülya ÇAKMAK Gıda Mühendisliği Bölümü

Tasarruflu Doğal gaz kullanımı

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

3.Oturum / 3rd Session Oturum Başkanı / Session Chairman: Prof. Dr. Altan Türkeli (Marmara Üniversitesi) Şükrü Irmak (Irmak Danışmanlık)

OSMANİYE İLİNDE ÖRNEK BİR YAPININ FARKLI DERECE GÜN BÖLGELERİNDEKİ ISI YALITIM DURUMUNUN İNCELENMESİ

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

SOĞUTMA ENERJİ GEREKSİNİMİ TESPİTİNDE FARKLI KULLANIM ŞARTLARI İÇİN PRATİK BİR YAKLAŞIM

Transkript:

Fırat Üniv. Müh. Bil. Dergisi Science and Eng. J f Fırat Univ. 30 (1), 251-257, 2018 30 (1), 251-257, 2018 Kars İlindeki Binalar İçin Isıtma Yükü ve Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi Özet Meral ÖZEL 1, Dilek TUÇ 1 Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, 23119 ELAZIĞ mzel@firat.edu.tr (Geliş/Received:25.10.2017; Kabul/Accepted:15.01.2018) Bu çalışmada, Türkiye nin en sğuk şehirlerinden biri lan Kars ilindeki bina dış duvarlarının ptimum yalıtım kalınlığı belirlenmiştir. Bu amaçla Kars ilinin meterljik verileri kullanılarak ısıtma yükleri derece-gün larak güneş ışınımı değerleri dikkate alınarak ve alınmadan hesaplanmıştır. Hesaplamalar yalıtım maliyeti ve binanın 10 yıllık ömrü üzerinden enerji tüketim maliyetini içine alan bir maliyet analizine göre yapılmıştır. Bu durumda, artan yalıtım kalınlıklarına göre ptimum yalıtım kalınlığı hesaplanmıştır. Snuç larak, derece-gün değerleri 18 C denge sıcaklığı için güneş ışınımı değerleri dikkate alınarak ve alınmadan sırasıyla 3897 ve 4867 C.gün larak elde edilmiştir. Kars ili için, bu derece-gün değerlerine göre ptimum yalıtım kalınlıkları sırasıyla 8 ve 9 cm larak elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Dış rtam sıcaklığı, Güneş ışınımı, Derece-gün, Optimum yalıtım kalınlığı. Determinatin f The heating Lad and Optimum Insulatin Thickness fr Buildings in Kars city Abstract In this study, ptimum insulatin thickness f external walls f building in Kars city which is ne f the cldest cities f Turkey was determined. Fr this purpse, heating lads as degree-days were calculated with and withut slar radiatin by using meterlgical data f Kars city. Calculatins were dne with respect t lifecycle cst analysis ver lifetime f 10 years f the building. The ptimum insulatin thickness with respect t increasing insulatin thicknesses was calculated. As result, degree-day values were btained t be respectively, 3897 and 4867 C.gün by cnsidering with and withut slar radiatin fr 18 C equilibrium temperature. The ptimum insulatin thicknesses accrding t these degree-day values were btained t be respectively, 8 and 9 cm fr Kars city Keywrds: Outdr temperature, slar radiatin, degree-days, Optimum insulatin thickness. 1. Giriş Enerji tüketimi; sanayi, bina, ulaştırma ve tarım gibi dört ana sektör arasında dağılım göstermektedir. Ülkemizde enerji tüketiminin %35 i knutlarda, %36 sı sanayide, %21 i ulaşımda, %5 i tarımda ve %3 ü ise diğer alanlarda tüketildiği belirtilmektedir. Binalarda ise enerji tüketiminin %80 i ısıtma amaçlı, %10 u mutfak ve banylarda ve %10 u ise elektrikli ev aletlerinde tüketilmektedir. Knutlarda ısı yalıtımı yapılarak kullanılan enerjinin yaklaşık %50-60 ı tasarruf edilebilmektedir [1]. Bilindiği gibi yalıtım kalınlığı arttıkça ısı kazanç ve kayıpları önemli ölçüde azalırken, yalıtım maliyeti ise artacaktır. Bu durumda yalıtım kalınlığının ptimum değeri maliyet analizi yapılarak belirlenmelidir. Bu knuyla ilgili yapılan çalışmalar incelendiğinde binaların yıllık ısıtma ve sğutma gereksinimleri genellikle ısıtma derece gün metdu kullanılarak hesaplanmıştır. Çmaklı ve Yüksel, Erzurum, Kars ve Erzincan gibi Türkiye nin en sğuk üç şehri için ptimum yalıtım kalınlığını derece gün sayılarını esas alarak araştırmışlar [2]. Gölcü vd., Denizli deki binalarda, ısıtma için farklı enerji kaynaklarının kullanılması halinde dış duvarlar için ptimum yalıtım kalınlığını Derece-Gün sayısını esas alarak hesaplamışlar [3]. Blattürk, Isparta bölgesindeki binaların duvar ve çatı döşemeleri için ptimum yalıtım kalınlıkları ve

Kars İlindeki Binalar İçin Isıtma Yükü ve Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi enerji tasarruflarını araştırmıştır. Bunun için yine Derece-Gün sayısı esas alınmıştır [4]. Blattürk ün başka bir çalışmasında, Türkiyenin 4 iklim bölgesinden seçilen 16 şehir için ısıtma derece-gün fikrini kullanarak ptimum yalıtım kalınlıkları ve geri ödeme süreleri hesaplanmıştır [5]. Hasan, duvarların ptimum kalınlığını bulmak için ömür maliyet analizini ve derece gün fikrini kullanmıştır. Snuç larak duvar yapısının tiplerine bağlı larak geri ödeme periydunun plistiren yalıtımı için 1 ile 1.7 yılları arasında değiştiğini ve taş yünü yalıtımı için ise 1.3 ile 2.3 yılları arasında değiştiğini göstermiştir [6]. Özel ve Şengür, üç farklı yalıtım malzemesi ve üç farklı yakıt türü için Antalya ve Kars illerinin ptimum yalıtım kalınlıkları, enerji tasarrufları ve geri ödeme sürelerini sadece ısıtma, sadece sğutma ve hem ısıtma hem de sğutma derece-gün sayılarını göz önüne alarak ayrı ayrı hesaplamışlardır [7]. Yamankaradeniz ve Kaynaklı, 4. bölge derecegün il grubunda yer alan örnek bir il için yıllık dış hava sıcaklık verilerinden yararlanarak derece-gün sayısını tespit ederek ısıtma seznunun başlama ve bitiş tarihlerini belirlemişlerdir. Daha snra ise ptimum yalıtım kalınlıklarını farklı derece-gün sayıları, duvar tipleri ve yalıtım malzemeleri için tespit etmişlerdir [8]. Yıldız vd., yapılarda ısı yalıtım kalınlığının eknmik ve çevresel analizini yapmışlar. Bunun için eknmik analizde kullanılan ısı yükleri derece gün metdu kullanılarak hesaplanmıştır [9]. Ozel ve Pıhtılı, ısıtma ve sğutma derece gün değerlerini kullanarak beş farklı il için ptimum yalıtım kalınlıklarını belirlemişlerdir [10]. Blattürk, binaların dış duvarlarındaki ptimum yalıtım kalınlığı yıllık ısıtma ve sğutma yüklerine dayandırılarak analiz edilmiştir. Bunun için yıllık ısıtma ve sğutma derece saatleri hesaplanarak, eknmik mdel P1-P2 metduna göre belirlenmiştir [11]. Kaynaklı, Bursa daki binaların dış duvarları için 1992 den 2005 e kadar dış hava sıcaklık değerleri dikkate alınarak ısıtma mevsimi için derece-saat değerleri hesaplanmış ve ptimum yalıtım kalınlığı belirlenmiştir [12]. Kaynaklı vd., güneş ışınımını dikkate alarak Farklı yönlere bakan bina dış duvarları için gerekli yalıtım kalınlıklarının değişimini incelemişlerdir [13]. Dağıdır ve Blattürk, İzmir ili için güneş radyasynlu ve radyasynsuz ısıtma ve sğutma yüklerini kullanarak ptimum yalıtım kalınlıkları, enerji tasarrufları ve geri ödeme sürelerini belirlemişlerdir. Hesaplamalarda ısıtma derecesaat sayıları için 18 C, sğutma derece-saat sayıları için ise 26 C denge sıcaklığı kullanmışlardır [14]. Bu çalışmada ise, Türkiye nin en sğuk şehirlerinden biri lan Kars ilindeki bina dış duvarlarının ptimum yalıtım kalınlığı belirlenmiştir. Bu amaçla ilk önce Kars ilinin meterljik verileri kullanılarak ısıtma yükleri derece-gün ve derece-saat larak ve güneş ışınımı değerleri de dikkate alınarak belirlenmiş ve daha snra bu değerleri kullanarak ptimum yalıtım kalınlıkları binanın 10 yıllık ömrü üzerinden enerji tüketim maliyetini içine alan bir maliyet analizine göre hesaplanmıştır. 2. Kars ilinin ısıtma periydunun tespiti Bu çalışmada Kars ilinin Isıtma Periydu belirlenirken güneş ışınımı dikkate alınmadan ve güneş ışınımı şiddeti dikkate alınarak ayrı ayrı hesaplanmıştır. 1.Yöntem Bu yöntemde Derece-Gün (DG) değerleri sadece dış rtam sıcaklığı dikkate alınarak aşağıdaki gibi hesaplanabilir: DG ( T i T ) (1) 1 Burada T i denge sıcaklığı, T günlük rtalama dış hava sıcaklığı ve ısıtma yapılan tplam gün sayısıdır. Parantezin üzerindeki + işareti ise sadece pzitif değerlerin hesaba katılacağını göstermektedir. 2.Yöntem Bu yöntemde ise dış rtam sıcaklığı ve güneş ışınım şiddeti göz önüne alınarak eşdeğer çevre sıcaklığı ve denge sıcaklığına göre Derece-Gün değerleri aşağıdaki gibi hesaplanabilir: DG ( T i Te ) (2) 1 252

Meral Özel, Dilek Tunç T e eşdeğer çevre sıcaklığı larak adlandırılır ve dış hava sıcaklığıyla güneş ışınımı şiddetini birlikte ifade edebilen ve gün byunca periydik bir değişim gösteren bir terik sıcaklık lup aşağıdaki bağıntı yardımıyla hesaplanmaktadır (Threlkeld, 1998):. I( t). R Te ( t) T ( t) h h (3) Burada T dış hava sıcaklığı ve dış yüzeyin güneş ışınımını yutma ranı lup 0.6 alınmıştır. h değeri dış rtamın taşınım katsayısı lup 22 W/m²K alınmıştır. ε.δr/h uzun dalga ışınım için düzeltme faktörü lup yatay yüzeyler için 4 C ve dik yüzeyler için de 0 C larak kabul edilmiştir (Threlkeld, 1998). I ise güneş ışınım şiddeti lup meterljiden temin edilmiştir. 3. Dış duvarların yapısı Optimum yalıtım kalınlığını hesaplamak için şekil 1. de görülen dıştan yalıtımlı bir duvar yapısı ele alınmıştır. Şekilden görüldüğü gibi duvar; dış ve iç yüzeyinde 2 cm lik sıva (k=0.72 W/mK), 20 cm kalınlığında tuğla (k=0.62 W/mK) ve yalıtım malzemesinden luşmaktadır. Yalıtım malzemesi larak XPS kullanılmıştır. Burada U tplam ısı transfer katsayısı T ise gün byunca değişen dış rtam sıcaklığı ile sabit iç rtam sıcaklığının farkıdır. Bu durumda derece-gün sayılarına bağlı larak birim yüzeyden gerçekleşen yıllık ısı kazanç ve kaybı, q A 86400. DG. U (5) şeklindedir. Duvarın tplam ısı transfer katsayısı ise aşağıdaki gibi yazılabilir: U R R i w 1 (6) R R y Burada R i ve R iç ve dış rtamın ısıl dirençleri, R yalıtımsız duvar tabakalarının ısıl direncidir. w R ise yalıtım malzemesinin ısıl y direnci lup aşağıdaki şekilde yazılmaktadır. x R y (7) k Burada x yalıtım malzemesinin kalınlığı, k ise ısıl iletkenliğidir. R wt yalıtım malzemesi hariç duvarın tplam ısıl direnci lmak üzere tplam ısı transfer katsayısı aşağıdaki gibidir: Dış sıva Yalıtım Şekil 1. Dış duvarların yapısı 4. Dış duvarların ısı kazanç ve kaybı İç sıva Tuğla Binalardaki ısı kazanç ve kayıpları genel larak dış duvarlardan, pencerelerden, tavan ve döşemeler ile hava infiltrasynu snucu gerçekleşmektedir. Ancak bu çalışmada sadece dış duvarlarda luşan ısı kazanç ve kayıpları göz önüne alınarak ptimum yalıtım kalınlığı hesaplanmıştır. Dış duvarın birim yüzeyinden luşan ısı kazanç ve kaybı aşağıdaki şekildedir: q U. T (4) 1 U (8) R ( x / k) wt Duvarın iç ve dış yüzeyindeki ısı transfer katsayısı sırasıyla 6 ve 22 W/m 2 K larak alınmış ve R wt=0.5903 m 2 K/W larak elde edilmiştir. 5. Optimum yalıtım kalınlığı için maliyet analizi Binaların dış duvarlarına yalıtım uygulanarak ısı kazanç ve kaybı önemli ölçüde azaltılmış lur. Bu durumda enerji tasarrufu açısından yalıtımın ptimum kalınlığının bilinmesi gerekmektedir. Yalıtımın ptimum kalınlığı, yalıtım maliyeti ve binanın ömrü üzerinden enerji tüketim maliyetini içine alan minimum tplam maliyeti sağlayan değerdir Bu yüzden maliyet analizi yapılarak ptimum yalıtım kalınlığı tespit edilmelidir. Isıtma için yıllık enerji maliyeti aşağıdaki gibidir: 253

Kars İlindeki Binalar İçin Isıtma Yükü ve Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi 86400. U. DG. C f CA (9) H. Burada, u C, f C, e H ve ise sırasıyla yakıt fiyatı u (TL/kg), elektriğin fiyatı (TL/kWh), yakıtın alt ısıl değeri (J/kg) ve ısıtma sisteminin verimidir. Bu durumda yalıtılmış bir binanın tplam maliyeti aşağıdaki bağıntı yardımıyla hesaplanmaktadır. C C. PWF C x (10) t A y. Burada C ve x sırasıyla, yalımın fiyatı (TL/m 3 ) y ve kalınlığıdır. C birim yüzey için yıllık ısıtma A maliyetidir. Optimum yalıtım kalınlığı belirlenirken, yıllık ömür üzerinden tplam ısıtma maliyeti şimdiki değer faktörü ( PWF ) ile birlikte değerlendirilmelidir. PWF, faiz ranı (i) ve enflasyn ranı (g) ye bağlı larak aşağıdaki şekilde hesaplanır. i g i g r ( 1 r) 1 PWF 1 g (11), r(1 r) g i i g r 1 i Tplam maliyeti minimum yapacak yalıtım kalınlığı bize ptimum yalıtım kalınlığını vermektedir. Buna göre ptimum yalıtım kalınlığı, tplam maliyeti veren (9) nlu denklemin yalıtım kalınlığına (x) göre türevi alınarak aşağıdaki gibi elde edilir DG. C. PWF. k 1/ 2 f x p 293.94. k. Cy. Hu. R wt (12) Maliyet hesaplamalarında kullanılan parametreler Tabl 1 de verilmiştir. Tabl 1. Hesaplamalarda kullanılan parametreler [16-18]. Parametre Değeri Yakıt: Dğal Gaz Fiyatı 0.92 TL/m 3 H u 34.526*10 6 J/kg η % 92 Yalıtım: XPS k Fiyatı R wt Faiz ranı, (i) % 12 Enflasyn ranı, (g) % 9 10 yıl 0.029 W/mK 240 TL/m 3 0.5903 m 2 K/W 254 6. Snuçlar ve değerlendirme Bu çalışmada; ilk larak Kars ili için ısıtma periydu, güneş ışınımı dikkate alınarak ve alınmadan belirlenmiş. Daha snra ise elde edilen derece-gün (veya derece-saat) değerlerine bağlı larak ptimum yalıtım kalınlığı hesaplanmıştır. Isıtma periydunu belirleyebilmek için meterljiden Kars iline ait yaklaşık 10 yıllık dış rtam sıcaklığı ve güneşlenme şiddeti verileri kullanılmıştır. İlk larak güneş ışınımı dikkate alınmadan sadece dış rtam sıcaklığı verileri kullanılarak ısıtma periydu belirlenmiş. Daha snra ise güneş ışınımı değerlerinin de dikkate alındığı eşdeğer çevre sıcaklığına göre ısıtma periydu ve dlayısıyla derece gün değerleri tespit edilmiştir. Kars ilinin dış hava sıcaklıklarının yıl byunca değişimi Şekil 2 ve 4 de görülmektedir. Bu çalışmada ısıtma periydu için iki farklı denge sıcaklığı (15 ve 18 C larak) alınmıştır. Şekillerden görüldüğü gibi, seznun başlangıç ve bitiş nktaları, eğrinin kesim nktaları lup 15 C denge sıcaklığı için, sırasıyla yılın 249. (6 Eylül) ve 160. (9 Haziran) günleridir. Yani terik larak ısıtma seznu 6 Eylül de başlamakta ve 9 Haziran tarihinde ısıtma sn bulmaktadır. Şekil 3 ve 5 ise sırasıyla 15 ve 18 C denge sıcaklıkları için Derece gün değerlerinin yıl byunca değişimini göstermektedir. Şekil 3 de görüldüğü gibi yılın 160. ve 249. günleri arasında ısıtma yapılmadığından Derece gün (DG) sıfırdır. Her gün için bulunan DG değerleri tplandığında 15 C denge sıcaklığı için DG=4867 C.gün larak hesaplanmıştır. Şekil 4 de görüldüğü gibi, 18 C denge sıcaklığı için ise, seznun başlangıç ve bitişi yılın sırasıyla 232. (20 Ağusts) ve 182. (1 Temmuz) günlerine denk gelmektedir. Kars ilinin eşdeğer çevre sıcaklıklarının yıl byunca değişimi ise 15 ve 18 C denge sıcaklıkları için sırasıyla Şekil 6 ve 7 de görülmektedir. Şekillerden görüldüğü gibi, seznun başlangıç ve bitiş nktaları, 15 C denge sıcaklığı için, sırasıyla yılın 266. (23 Eylül) ve 128. (8 Mayıs) günleridir. Yani ısıtma seznu 23 Eylül de başlamakta ve 8 Mayıs tarihinde sn bulmaktadır. Kars ilinin ısıtma periydu iki farklı denge sıcaklığı (15 ve 18 C larak) için güneş ışınımı dikkate alınmadan sadece dış rtam sıcaklığı verileri kullanılarak ve güneş ışınımı

Meral Özel, Dilek Tunç değerlerinin de dikkate alındığı eşdeğer çevre sıcaklığına göre Tabl 2-3 de gösterilmiştir. Tabl 2. Sadece dış rtam sıcaklığına göre ısıtma periydunun tespiti SITMA PERİYODU Denge Başlangıç Günü Bitiş Günü sıcaklığı 15 C 249. gün (6 Eylül) 160. gün (9 Haziran) 18 C 232. gün (20 Ağusts) 182. gün(1 Temmuz) Görüldüğü gibi güneş ışınımının dikkate alınmasıyla ısıtma periydu kısalmaktadır. 15 C denge sıcaklığı için güneş ışınımı dikkate alınmadığında 6 Eylül - 9 Haziran arasında ısıtma yapılması gerekirken güneş ışınımı dikkate alındığında 23 Eylül - 8 Mayıs arasında ısıtma yapılması gerektiği görülmektedir. Buda yaklaşık 45 günlük enerji tasarrufu demektir. Tabl 3. Eşdeğer çevre sıcaklığına (güneş ışınımı ve dış rtam sıcaklığı) göre ısıtma periydunun tespiti ISITMA PERİYODU Denge Başlangıç Günü Bitiş Günü sıcaklığı 15 C 266. gün (23 Eylül) 128. gün (8 Mayıs) 18 C 250. gün (7 Eylül) 144. gün (24 Mayıs) Şekil 2. Kars ili için dış hava sıcaklığının yıl byunca günlük değişimi (T i=15 C) Şekil 3. Derece-Gün (DG) değerlerinin değişimi (Ti=15 C) Denge sıcaklıklarına göre belirlenen Derece-Gün değerleri güneş ışınımsız ve ışınımlı larak Tabl 4 de ayrıca gösterilmiştir. Bu değerler daha snra ptimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi için maliyet analizi hesaplamalarında kullanılmıştır. Tabl 4. Denge sıcaklıklarına göre belirlenen Derece- Gün Sayıları ( C.gün) Derece-Gün sayısı, ( C.gün) Şekil 4. Kars ili için dış hava sıcaklığının yıl byunca günlük değişimi (T i=18 C) Denge sıcaklığı Güneş ışınımı ihmal Güneş ışınımı varken 15 C 3932 3199 18 C 4867 3897 Şekil 5. Derece-Gün değerlerinin değişimi (T i=18 C) 255

Kars İlindeki Binalar İçin Isıtma Yükü ve Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi Şekil 6. Kars ili için eşdeğer çevre sıcaklığının yıl byunca günlük değişimi (T i=15 C) (Güneş ışınımı varken DG=3897 C.gün) Şekil 8 ve 9 Kars ilinde 18 C denge sıcaklığı için sırasıyla güneş ışınımı ykken ve dikkate alındığında yalıtım kalınlığına göre maliyetlerin değişimini göstermektedir. Şekillerden görüldüğü gibi artan yalıtım kalınlığı ile yakıt maliyeti azalırken yalıtım maliyeti ise lineer larak artmaktadır. Tplam maliyet ise belirli bir değere kadar azalmakta ve bu değerden snra artmaktadır. Dlayısıyla tplam maliyetin minimum lduğu değer ptimum yalıtım kalınlığını vermektedir. Burada Kars ili için ptimum yalıtım kalınlıkları, güneş ışınımı ykken ve dikkate alındığında sırasıyla 9 ve 8 cm larak elde edilmiştir. Snuç larak güneş ışınımının dikkate alınması ile, ptimum yalıtım kalınlığının 1 cm daha az elde edildiği görülmüştür. Buda yalıtım malzemesi için harcanan maliyetten tasarruf edilmesi demektir. 7. Sembller Şekil 7. Kars ili için eşdeğer çevre sıcaklığının yıl byunca günlük değişimi (T i=18 C) Şekil 8. Yalıtım kalınlığına göre maliyetlerin değişimi (Güneş ışınımı ykken DG=4867 C.gün için) C A :Tplam yıllık enerji maliyeti, (TL/m 2 yıl) C f :Yakıt fiyatı, (TL/kg) C y :Yalıtımın fiyatı, (TL/m 3 ) DG :Derece-gün sayısı, ( C.gün) g :Enflasyn ranı H u :Yakıtın alt ısıl değeri, (J/kg) I :Güneş ışınım şiddeti, (W/m²) i :Faiz ranı k :Yalıtım malzemesinin ısı iletim katsayısı, (W/mK) :Ömür (yıl) x :Yalıtımın kalınlığı, (m) PWF :Şimdiki değer faktörü R wt :Yalıtım malzemesi hariç duvarın tplam ısıl direnci, (m 2 K/W) T i :Denge sıcaklığı, ( C) T :Dış hava sıcaklığı, ( C) T e : Eşdeğer çevre sıcaklığı, ( C) U : Duvarın tplam ısı transfer katsayısı, (W/ m 2 K) Şekil 9. Yalıtım kalınlığına göre maliyetlerin değişimi 256

Meral Özel, Dilek Tunç 8. Kaynaklar 9. Yıldız, A., Gürlek, G., Erkek, M. and Özbalta,.,(2008). Ecnmical and Envirnmental 1. Kaya, M., Fırat, İ. Ve Çmaklı, Ö., (2016). Erzincan İlindeki Binalarda Isı Yalıtımının Enerji Tasarrufuna Etkisinin Eknmik Analizi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 36, 1, 47-55. 2. Çmaklı, K. and Yüksel, B., (2003). Optimum Analyses f Thermal Insulatin Thickness in Buildings. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 28(2): 25-34. 10. Ozel, M., Pıhtılı, K.,(2008). Isıtma ve sğutma derece gün değerlerini kullanarak Insulatin Thickness f External Walls fr ptimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi. Energy Saving. Applied Thermal Engineering, 23, 473-479. 3. Gölcü, M., Dmbaycı, Ö. A. ve Abalı S., Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 26(3): 191-198. 11. Blattürk, A., (2008). Optimum Insulatin (2006). Denizli için Optimum Yalıtım Thicknesses fr Building Walls with Respect t Kalınlığının Enerji Tasarrufuna Etkisi ve Cling and Heating Degree-Hurs in the Snuçları. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Dergisi, Warmest Zne f Turkey. Building and 21(4), 639-644. 4. Blattürk, A., (2003). Binalarda Optimum Envirnment, 43: 1055-1064. 12. Kaynakli, O., (2008). A Study n Residential Yalıtım Kalınlıklarının Hesabı ve Enerji Heating Energy Requirement and Optimum Tasarrufundaki Rlü. 14. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kngresi, 41-47. Insulatin Thickness. Renewable Energy, 33, 1164-1172. 5. Blattürk, A.,(2006). Determinatin f 13. Kaynakli, O., Özdemir S. ve Karamangil, Optimum Insulatin Thickness fr Building M.İ.,(2012). Güneş Işınımı ve Duvar Yönü Walls With Respect t Varius Fuels and Dikkate Alınarak Optimum Isıl Yalıtım Climate Znes in Turkey. Applied Thermal Engineering, 26, 1301-1309. 6. Hasan, A.,(1999). Optimizing Insulatin Kalınlığının Belirlenmesi. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. 27 (2): 367-374. 14. Dağıdır, C. ve Blattürk, A., (2011), Sıcak Thickness fr Buildings using Life Cycle Cst. İklim Bölgelerindeki Binalarda Isıtma ve Applied Energy, 63, 115-124. 7. Özel, M., Şengür, S., (2013), Farklı Yakıt Türü ve Yalıtım Malzemelerine Göre Optimum Sğutma Yüküne Göre Tespit Edilen Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Karşılaştırılması. Tesisat Mühendisliği Dergisi, 17 (124): 64-77. Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi. Tesisat 15. Threlkeld, J.L., (1998). Thermal Mühendisliği Dergisi, 6-11. Envirnmental Engineering. Prentice-Hall, 8. Yamankaradeniz, R. ve Kaynaklı, Ö., (2007). Isıtma Süreci ve Optimum Yalıtım Kalınlığı Englewd Cliffs, J. 16. İZOCAM fiyat listesi. Hesabı. VIII. Ulusal Tesisat Mühendisleri 17. http://www.dsider.rg. Kngresi, İzmir, 187-195. 18. http://www.tcmb.gv.tr. 257