FARKLI YAKIT TÜRLERİNE GÖRE DIŞ DUVAR SİSTEM ALTERNATİFLERİNİN ENERJİ MALİYETİNİN İNCELENMESİ



Benzer belgeler
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

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

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

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

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

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

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

Abs tract: Key Words: Ali DAŞDEMİR

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Isıtma Süreci ve Optimum Yalıtım Kalınlığı Hesabı

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

BİNA DUVARLARINA UYGULANAN ISIL YALITIM KALINLIĞININ ENERJİ MALİYETİ ODAKLI OPTİMİZASYONU

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

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

Duvar Bileşenleri Arasına Hava Boşluğu Uygulamasının Ekonomik Ve Çevresel Analizi

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

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

Türkiye nin Dört Derece Gün Bölgesinde Borular İçin Optimum Yalıtım Kalınlığı

KONUTLARDA YALITIM KALINLIKLARININ ARTIRILMASININ ENERJİ TASARRUFUNA ETKİSİ

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

YAPI KABUĞUNDA ISI KAYIPLARININ AZALTILMASI VE BİR İYİLEŞTİRME PROJESİ ÖRNEĞİ

1. Derece-Gün Bölgesi için Dış Duvar Sistemlerinde Malzeme Seçim Kriterleri

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Nesrin İLGİN

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

ISSN: Yıl /Year: 2017 Cilt(Sayı)/Vol.(Issue): 1(Özel) Sayfa/Page: Araştırma Makalesi Research Article. Özet.

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

Farklı Sıvalı Gazbeton Kompozit Duvarlarda Enerji Verimliliğinin İncelenmesi

Binanın Özgül Isı Kaybı Hesaplama Çizelgesi

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

TÜRKİYE DEKİ BİNA STOKUNDA OPTİMUM YALITIM UYGULAMASININ ENERJİ VE ÇEVRE ETKİLERİ

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

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

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

Isı Yalıtım Projesini Yapanın ONAY

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

ISITMA SÜRECİ VE OPTİMUM YALITIM KALINLIĞI HESABI

tmmob makina mühendisleri odası kocaeli şubesi Enerji Çalışma Grubu

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

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

TÜRKİYE NİN DÖRT DERECE GÜN BÖLGESİNDE BORULAR İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞI

ISSN: (NWSAENS) Received: November 2015 ID: A0360 Accepted: January 2016

DUVARLARDA ISI YALITIMI

Dört Farklı İl İçin Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Belirlenmesi ve Çevresel Analiz

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

Emine Aydın Accepted: October ISSN : takgul@sakarya.edu.tr Sakarya-Turkey

BATIKENT, TAM ISI YALITIMLI KONUTTA İŞLETME DÖNEMİ SONUÇLARI

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

Soğuk İklimlerdeki Binalarda Pencere Sistemlerinin Enerji Performansı

DENİZLİ DE BİR BİNANIN FARKLI YAKIT TÜRLERİNE GÖRE YAKIT MALİYETİ VE CO 2 EMİSYON MİKTARININ BELİRLENMESİ

Sıvalı-Kompozit Dış Cephe Isı Yalıtım Sistemleri (ETICS) Feza M. HOKKACI Makina Mühendisi/Enerji Yöneticisi

BİNA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

BİNA DIŞ YÜZEYLERİNİN GÜNEŞ IŞINIMINI YUTMA ORANLARININ ISI AKISI AÇISINDAN ARAŞTIRILMASI

Abs tract: Key Words: Ercan ÇALLI Ali KEÇEBAŞ

Bir Alışveriş Merkezinin (Avm) Isıtma Sisteminde Enerji Tüketiminin İyileştirme Olanaklarının Araştırılması

Enerji, Çevre, Sağlık ve Güvenlik Açısından Yalıtım

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

Binalarda Isı Yalıtımı ile Güneş Kontrolünün Önemi

NİTELİKLİ CAMLAR ve ENERJİ TASARRUFLU CAMLARIN ISI YALITIMINA ETKİSİ

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

PREFABRİKE AHŞAP YAPILAR ve UYGULAMA OLANAKLARI

1).S.Ü. MÜH.-MİM. FAKÜLTESİ, MİMARLIK BÖLÜMÜ/KONYA tel:

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Doç. Dr.

BİNALARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ AÇISINDAN ISI YALITIMININ HAVA KİRLİLİĞİNE ETKİSİ - EDİRNE ÖRNEĞİ

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

Isı Yalıtım Projesini Yapanın ONAY

YALITIM TEKNİĞİ. Yrd. Doç. Dr. Abid USTAOĞLU

FARKLI BİNA TİPLERİ VE YAKITLAR İÇİN MERKEZİ ISITMA SİSTEMLERİNİN MALİYET ANALİZİ

Kalorifer Tesisatı Proje Hazırlama Esasları. Niğde Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

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

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

ÜLKEMİZDE KULLANILABİLECEK DIŞ DUVAR ELEMANLARININ SES YALITIM PERFORMANSI/ ISI GEÇİRGENLİK KATSAYISI/ MALİYET AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

Karabük İçin Dış Duvar Optimum Yalıtım Kalınlığının Enerji Tasarrufu Ve Hava Kirliliğine Etkileri *

Mustafa BARAN Ankara Sanayi Odası Genel Sekreter Yardımcısı

A- Ahşap parke B- Ahşap kör döşeme C- Ahşap kadronlar arası ısı yalıtımı D- Su yalıtım örtüsü E- Grobeton (mala perdahı) F- Blokaj G- Toprak zemin

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

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)

BETONARME BĐNALARDA UYGULANAN ISI YALITIM AMAÇLI DUVAR ELEMANLARININ ISIL VE EKONOMĐK YÖNDEN ANALĐZĐ

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

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

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

YENİ YÖNETMELİĞE UYGUN YALITIM VE DUVAR DOLGU MALZEME SEÇİMİNDE OPTİMİZASYON

Daha İyi Bir Gelecek İçin Enerji Verimliliği

Isı Yalıtım Projesini Yapanın ONAY

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

DUVARMATĠK 1150 MODÜLER DUVAR PANELĠNĠN ISI ĠLETĠM KATSAYISININ VE SES ĠLETĠM KAYBININ TAYĠNĠ

Serhat Serkan HOŞGELDİNİZ

Tasarruflu Doğal gaz kullanımı

ÇATILARDA ISI YALITIMI

Aşağıda Tablo 1'de fuel-oil ve doğal gazın yakılması hususuna ilişkin bazı değerler verilmektedir (23).

Transkript:

ISSN:1306-3111 e-journal of New World Sciences Academy 2007, Volume: 2, Number: 1 Article Number: A0017 NATURAL AND APPLIED SCIENCES TURKISH (Abstract: ENGLISH) NWSA Received: September 2006 NWSA Accepted: January 2007 2007 www.newwsa.com Ayça (Aytaç) Gülten Ufuk Teoman Aksoy University of Firat aaytac@firat.edu.tr Elazig-Turkey FARKLI YAKIT TÜRLERİNE GÖRE DIŞ DUVAR SİSTEM ALTERNATİFLERİNİN ENERJİ MALİYETİNİN İNCELENMESİ ÖZET Türkiye de üretilen enerjinin büyük bir kısmı ısıtma enerjisi olarak tüketilmektedir. Bu durum yakıt fiyatlarının yüksek olduğu bir ülkede, binalara yalıtım yapılmasının gerekliliğini vurgulamaktadır. Ayrıca, yakıt seçilirken farklı bina kabukları için uygun seçimin yapılmasına dikkat edilmelidir. Çalışmada dört farklı duvar tipi üzerinde, aynı kalınlıkta ve her duvar tipi için hesaplanan optimum yalıtım kalınlığında yalıtım malzemesi kullanıldığı düşünülerek, yalıtım malzemesinin 5 farklı yakıt türü için geri dönüşüm süreleri hesaplanmıştır. Sonuç olarak, duvara optimum yalıtım kalınlığı uygulandığında, geri ödeme süresi ve optimum yalıtım kalınlığı arasında ters bir orantı olduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Optimum Yalıtım Kalınlığı, Geri Ödeme Süresi, Yıllık Kazanç, Yalıtım. ESTIMATION OF ENERGY COSTS OF EXTERNAL WALL SYSTEM ALTERNATIVES FOR DIFFERENT FUEL TYPES ABSTRACT In Turkey, most of the produced energy is used for heating. This situation emphasizes the need for insulation on buildings in Turkey because of the high cost of fuel. On the other hand it must be considered to select the appropriate materials for different building envelopes. In this study, payback periods were calculated on different 4 wall types, for the same insulation thickness and for the optimum insulation thickness of walls and for five different fuels. As a result, it was seen that when optimum insulation thickness was applied to the wall, there was an inverse proportion between payback period and optimum insulation thickness. Keywords: Optimum Insulation Thickness, Payback Period, Annual Saving, Insulation.

1. GİRİŞ (INTRODUCTION) Enerji tüketimi ülkelerin en önemli sorunlarından biridir. Enerji üretiminin az olması ve aynı zamanda enerji tüketiminin neden olduğu çevre kirliliği, enerji korunumunu zorunlu hale getirmiştir. Türkiye gibi enerji üretim ve tüketim oranları arasında büyük fark olan ülkeler için enerjinin etkili bir biçimde kullanılması çok önemlidir. Binalarda enerji korunumu sağlamanın yollarından biri ve en etkili olanı, şüphesiz, binalarda ısı yalıtımı uygulanmasıdır. Ancak, Türkiye de binalara uygulanan ısı yalıtımı yok denecek kadar azdır, denilebilir. Yürürlükteki ısı yalıtım kurallarına göre yapılan yapılardaki ısı kaybı, benzer iklim koşullarına sahip Avrupa ülkeleri ile mukayese edildiğinde, çok daha fazladır. Dolayısıyla daha fazla yakıt sarfiyatı ve çevre kirliliği olmaktadır [1]. Tablo 1 de verilen yakıt fiyatlarına bakıldığında, Türkiye de, kullanılan enerji çeşidi ne olursa olsun, enerjinin en etkin şekilde kullanılması gerektiği anlaşılmaktadır. Bunu sağlamanın ilk şartı ise binalara ısı yalıtımı uygulanmasıdır. Isı yalıtım malzemelerinin seçiminde ise, malzemenin bulunma ve uygulanma kolaylığı ile birlikte maliyet önemli bir faktördür. Çünkü yalıtım, binanın ilk yatırım giderlerini arttıran bir uygulamadır. Ancak, maliyet ve enerji tasarrufuna bağlı olarak hesaplanan geri dönüşüm süresiyle, sonraki yıllarda ekonomiye artı bir katkı ve enerji tüketiminde de azalma sağlanır. Tablo 1. Türkiye deki enerji fiyatları (Temmuz 2005) (Table 1. Energy prices in Türkiye (July 2005)) Enerji Tipi Fiyat Kömür 0.186 ($/kg) Doğal Gaz 0.315 ($/m 3 ) LPG 1.670 ($/kg) Fuel Oil 0.920 ($/kg) Elektrik 0.110 ($/kwh) Enerji korunumu konusunda son yıllarda yapılan araştırmaların büyük bir bölümü enerji kaynaklarının tasarruflu tüketimine yönelik önlemleri içermektedir. Bu önlemlerle binaların, ısıtma ve soğutma yükleri için harcanan enerjinin korunumu hedeflenmektedir. Hasan[2], optimum yalıtım kalınlığı için bir hesaplama yöntemi geliştirmiş ve Filistin in Gazze Şeridi ve Batı Şeria bölgelerinde, dört farklı duvar modeli üzerinde uygulama yapmıştır. Farklı yakıt ve yalıtım malzemelerine göre, optimum yalıtım kalınlığını hesaplamıştır. Çomaklı[3], Türkiye nin en soğuk şehirlerinden olan, Erzurum, Kars ve Erzincan illerinde binalara uygulanması gereken optimumum yalıtım kalınlığı hesaplamaları yapmıştır. Optimum yalıtım kalınlığının uygulanmasıyla birim alan için %12 oranında enerji korunumu artışı sağlandığı sonucuna varılmıştır. Gustaffson[4], İsveç te yenilenmesi gereken binalarda, iyileştirme ölçütlerinin optimize edilmesi üzerine bir çalışma yapmıştır. Çalışmada, binanın kullanım süresi enerji maliyetinin azaltılması, yalıtım uygulaması ve ısıtma sistemlerinin değiştirilmesi gibi parametreleri göz önüne alarak iyileştirmenin ekonomik boyutunu araştırmıştır. Mohammed[5], Katar daki, binalar için yalıtım malzemeleri, optimum yalıtım kalınlığı ve güneş radyasyonuna göre enerji hesaplamaları yapmıştır. Mohsen[6], binalarda farklı yalıtım malzemeleri kullanarak, ısıtma enerjisi ihtiyacını hesaplamış ve duvar ve çatı yalıtımında genleştirilmiş polistiren kullanıldığında %76.8 e varan enerji kazancı elde edilmiştir. Aksoy[7], dıştan ve içten yalıtımlı duvar ile sandviç duvar uygulamalarının, ısıtma 40

enerjisi tüketimiyle ilişkisini yön faktörünü de hesaba katarak araştırmıştır. 2. ÇALIŞMANIN ÖNEMİ (RESEARCH SIGNIFICANCE) Bu çalışma, Türkiye nin soğuk şehirlerinden biri olan Elazığ da yapılmıştır. Mevcut ısı yönetmeliğine göre [8], Elazığ üçüncü bölgede yer almakta ve ortalama 2998 Derece/Günün sayısına sahiptir. Elazığ iline ait iklimsel veriler Şekil 1 de gösterilmiştir. Bu çalışmada, 4 farklı duvar tipi üzerinde, aynı kalınlıkta yalıtım malzemesi uygulandığında, farklı yakıtların gösterdiği performansa karşılık, geridönüşüm süreleri karşılaştırılmıştır. Daha sonra ise, duvar tipleri için optimum yalıtım kalınlıkları hesaplanmış ve her iki durum için elde edilen değerler karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Sunulan yöntemle [2], 4 farklı duvar modeli üzerinde ısı kaybı ve enerji tüketimi hesaplanmış ve enerji kaynağı duvar tipi, maliyet ve geri ödeme süresi gibi parametrelerle değerlendirilmiştir. Yalıtım, kullanıldığı duruma göre dış etkilerden ayırmak veya tecrit etmek anlamında, bina yalıtımı (izolasyonu) ise yapıyı kendi bünyesi ile içindeki eşya ve canlılara zarar verici etkilerden korunmak için alınan önlemler paketi olarak tanımlanmaktadır. Oysa bina yalıtımı; malzeme üretiminden uygulanmasına kadar, titizlik, hassaslık, çok yönlü detay çalışmasını gerektiren ve birçok bilim dalını ilgilendiren bir sistem bütünüdür [9]. Türkiye gibi yakıt fiyatlarının yüksek olduğu bir ülkede, binaların ekonomik olarak ısıtılabilmesi oldukça önemli bir problemdir. Kış aylarında soğuk bir iklimin egemen olduğu Elazığ ilinde, binaların ekonomik bir şekilde ısıtılabilmesi için, yeterli yalıtımın yapılması ve en ekonomik yakıtın seçilmesi gerekir. Bu çalışmada ekonomik bir ısıtma için, yalıtım kalınlığı ve yakıt türü arasındaki ilişki incelenmiştir. Bu çalışmada kullanılan hesaplama yöntemi, herhangi bir bina için en uygun yalıtım kalınlığının bulunmasına ve en ekonomik yakıt türünün seçilmesine olanak sağlar. Radyasyon (MJ/m2h) 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Ocak Mart Ortalama Güneş Radyasyonu Radyasyon Mayıs Temmuz Aylar Eylül Kasım Şekil 1. Elazığ iline ait iklimsel veriler (Figure 2. Meteorologic data for Elazig) Sıcaklık (0C) 30 25 20 15 10 5 0 Ocak Mart Sıcaklık Ortalama Aylık Sıcaklık Mayıs Temmuz Aylar Eylül Kasım 3. YÖNTEM (METHOD) 3.1. Bina larının Yapısı (Structure of the Building Walls) Ülkemizde tüketilen enerjinin %40 gibi büyük bir kısmı, binaların ısıtılmasında kullanılmaktadır. Binalardaki ısı kayıp ve kazançlarında, bina kabuğu önemli rol oynamaktadır [10]. Binalardaki ısı kayıpları genellikle, dış duvarlardan, pencerelerden, yer ve tavandan veya hava sızmalarından meydana gelir. En fazla ısı kaybı ise yer ve çatı düzleminde olur. Bu durum ısı yalıtımının gerekliliğini vurgulamaktadır [11]. 41

Binayı, dış ortamdan ayıran ve dış ortam etkilerine karşı koruyan bina duvarıdır (dış duvarlar). Aynı zamanda bina duvarı, binanın en çok ısı kaybeden yerlerinden biridir. Dolayısıyla bina duvarının yalıtımı, ısı kaybı hesabı sonuçlarını değiştiren önemli bir faktördür [12]. Çalışmada, dört farklı duvar tipi (Şekil 2) üzerinde hesaplamalar yapılmıştır. larda, briket, betonarme, delikli tuğla ve taş olmak üzere dört farklı yapı malzemesi kullanılmıştır. Yalıtım malzemesi olarak ekspanse polistiren köpük (EPS) kullanılmıştır. tipleri ve özellikleri Tablo 2 de gösterilmiştir. Taş Yalıtım Malzemesi Tuğla Yalıtım Malzemesi TAŞ DUVAR TUĞLA DUVAR Briket Yalıtım Malzemesi Beton Yalıtım Malzemesi BRİKET DUVAR BETON DUVAR Şekil 2. tipleri (Figure 2. Wall types) 3.2. Yıllık Enerji Maliyeti ve Geri Ödeme Süresinin Hesaplanması (Calculation of Annual Energy Cost and Payback Period) Binalarda ısı kayıpları, dış duvarlardan, pencerelerden, tavan ve döşemelerden ve ayrıca hava hareketlerinden dolayı meydana gelir. Bu makalede ise, hesaplamalar sadece dış duvarlardan ısı kaybı olduğu düşünülerek yapılmıştır. Binalarda ısıtma için harcanan yıllık enerji miktarı[2]; E yıl = 86400 DGS (1) x (R duvt + ) η k olarak hesaplanır. Burada, R duvt duvar katmanlarının ısı yalıtımı olmadan ısı iletim direncini vermektedir. x yalıtım malzemesinin kalınlığını, k ise yalıtım malzemesinin ısı iletim katsayısını ve dolayısıyla x/k ifadesi yalıtım malzemesinin ısı iletim direncini vermektedir. DGS ise derece gün sayısını ifade etmektedir. 42

Tablo 2. tipleri ve fiziksel özellikleri[8] (Figure 2. Wall types and physical properties of wall types) Tipi Kalınlık(m) k(w/mk) R(m 2 K/W) R duvt (m 2 K/W) Briket Çimento harçlı iç sıva Briket Çimento harçlı dış sıva R i R dış Betonarme Çimento harçlı iç sıva Betonarme Çimento harçlı dış sıva R i R dış Tuğla Çimento harçlı iç sıva Delikli tuğla Çimento harçlı dış sıva R i R dış Taş Çimento harçlı iç sıva Taş Çimento harçlı dış sıva R i R dış 0.20 0.14 0.19 0.50 0.200 1.740 0.450 0.550 1.00 0.13 0.04 0.08 0.13 0.04 0.42 0.13 0.04 0.91 0.13 0.04 1.22 0.30 0.64 1.13 Birim alanı ısıtmak için kullanılan enerji maliyeti (C yıl ), 86400 DGS C C yıl = ykt (2) x (R duvt + )Huη k eşitliğiyle hesaplanır[2]. Burada, C ykt yakıtın birim fiyatını, $/kg olarak, H u ise yakıtın alt ısıl değerini, J/kg olarak vermektedir. Binanın toplam ısıtma maliyeti, enerji maliyeti, varsa yalıtım maliyeti, gelecek değer faktörü olarak nitelendirilen bir parametre ve belirlenen bir zaman periyoduna göre hesap edilir. Gelecek değer faktörü (GDF), enflasyon(g) ve faiz(i) oranlarına bağlı olarak değişir ve aşağıdaki şekilde hesaplanır [2]. Eğer i>g ise, i g r= (3) 1 + g eğer i<g ise, g i r= (4) 1 + i ve (1+ r) N 1 GDF= r(1+ r) N (5) Burada, N yıl olarak zamanı gösterir ve çalışmada 10 yıl olarak kabul edilmiştir. Eğer i=g ise, 1 GDF= 1+ i, (6) Yalıtım maliyeti (C ylt ) ise; C ylt =C mlz.x (7) 43

olarak hesaplanır. Burada, C mlz yalıtım malzemesinin birim fiyatını $/m 3 olarak, x ise yalıtım malzemesinin kalınlığını m cinsinden verir. Sonuç olarak yalıtımı yapılan bir bina için toplam ısıtma maliyeti [2]; C t =C yıl GDF+C mlz x (8) veya 86400 DGS C C t = ykt GDF + C mlz x (9) x (R duvt + ) Hu η k olarak hesaplanır. (9) nolu formülden de anlaşılacağı gibi, toplam ısıtma maliyeti, yalıtım ve yıllık enerji maliyetlerinin toplamından oluşur. Toplam maliyeti minimuma indiren optimum yalıtım kalınlığı ise [2]; 1/2 DGS C GDF k ykt x op =293.94 k R H C η duvt (10) u mlz olarak hesaplanır. Geri ödeme süresi ise, yalıtım maliyetinin, yıllık kazanca bölünmesi sonucu elde edilir. Yıllık kazanç, binaya hiç yalıtım uygulanmadığı düşünülerek elde edilen yıllık enerji maliyetinden yalıtımlı binanın yıllık enerji maliyeti değeri çıkarılarak bulunur [2]. 4. BULGULAR VE DEĞERLENDİRME (RESULTS AND DISCUSSION) Çalışmada, farklı duvar türleri üzerinde, farklı yakıtlar için, yalıtım malzemelerinin geri ödeme süreleri hesaplanmıştır. Bu durum, tüm binalara optimum yalıtım kalınlığı yerine, aynı kalınlıkta yalıtım malzemesi uygulanması halinde, hangi yakıt türünün en ekonomik sonucu vereceğinin görülmesine olanak sağlar. Şekil 3 de dört farklı duvar tipi üzerinde, aynı yalıtım kalınlığı uygulandığında, farklı yakıt türlerinin geri dönüşüm süresi üzerindeki etkisi görülmektedir. Buna gore, tüm duvar tipleri arasında bütün yakıt türleri için en ekonomik olanın betonarme duvar modeli olduğu ve geri ödeme süresi en fazla olanın da briket duvar modeli olduğu görülmektedir. Öte yandan, tüm yakıt türleri arasında geri ödeme süresi bakımından en verimli olanın LPG olduğu ve en verimsiz olanın da doğalgaz olduğu gözlenmiştir. Bu durumun, LPG yakıt türünün, yalıtımlı ve yalıtımsız duvarların yıllık enerji maliyetleri farkından oluşan yıllık kazancının çok yüksek bir değer olmasından kaynaklandığı söylenebilir. Ancak yakıt türünün elde edilebilme kolaylığı ve maliyeti göz önüne alındığında kömür ve doğalgaz en avantajlı olan yakıtlardır diyebiliriz. 44

Geri ödeme süresi 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0,000 Briket Betonarme Tuğla Taş KÖMÜR FUEL OİL DOĞALGAZ ELEKTRİK LPG Yakıt Türü Şekil 3. Farklı yakıt türlerinin geri ödeme süresi üzerindeki etkisi (Aynı yalıtım kalınlığı uygulandığında) (Figure 3. Effect of different fuel types on payback period for the same insulation thickness ) Binalara optimum yalıtım kalınlığı uygulanması sonucunda elde edilen geri ödeme süresi-yakıt türü grafiği Şekil 4 de görülmektedir. Bu grafikte de bütün yakıt türleri için geri ödeme süresi en az olan betonarme duvar modeli olmuştur. Yakıt türleri arasında geri ödeme süresi bakımından en verimli olanın yine LPG olduğu gözlenmektedir. Ancak, optimum yalıtım kalınlığının uygulanması, bütün duvar türlerinde geri ödeme süresini azaltmamıştır. Çünkü, bazı duvar türleri için, hesaplanan optimum yalıtım kalınlığı, daha önceki hesaplamalarda kullanılan 0.05 m den daha büyüktür. Bu da artan yalıtım kalınlığına bağlı olarak geri ödeme süresinin artmasına neden olmuştur. türleri için hesaplanan optimum yalıtım kalınlığı ve geri ödeme süresi değerleri, tüm duvarlarda aynı yalıtım kalınlığı uygulandığı zaman elde edilen değerlerle karşılaştırmalı olarak Tablo 3 ve 4 te verilmiştir. Tablo 3. Optimum yalıtım kalınlıkları ve geri ödeme süresi değerleri (Table 3. Optimum insulation thikcness and payback period values) Briket Betonarme Tuğla Taş Opt. Geri Opt. Geri Opt. Geri Opt. Geri Yal. Dönüşüm Yal. Dönüşüm Yal. Dönüşüm Yal. Dönüşüm Yakıt Türü Kal. (m) Süresi Kal. (m) Süresi Kal. (m) Süresi Kal. (m) Süresi Kömür 0.03 6.627 0.06 1.630 0.05 3.477 0.04 6.138 Fuel Oil 0.07 4.203 0.10 1.034 0.09 2.205 0.08 3.893 Doğalgaz 0.03 7.143 0.06 1.756 0.05 3.747 0.03 6.616 Elektrik 0.08 4.026 0.11 0.990 0.10 2.112 0.08 3.729 LPG 0.09 3.579 0.12 0.885 0.11 1.877 0.10 3.315 45

Geri ödeme Süresi 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0,000 Briket Betonarme Tuğla Taş KÖMÜR FUEL OİL DOĞALGAZ ELEKTRİK LPG Yakıt Türü Şekil 4. Optimum yalıtım kalınlığı uygulanınca yakıt türlerinin geri ödeme süresi üzerindeki etkisi (Figure 4. Effect of different fuel types on payback period for the optimum insulation thickness) Şekil 5 te ise optimum yalıtım kalınlığı ve geri ödeme süresi arasındaki ilişki gösterilmiştir. a optimum yalıtım kalınlığı uygulandığı zaman, geri ödeme süresi üzerinde, kullanılan yakıt türü ve duvar modeli etkili olmamakta, yalıtım kalınlığı belirleyici olmaktadır. Buna göre iki değer arasında ters orantılı bir ilişki olduğu söylenebilir. Yalıtım kalınlığının artması, geri ödeme süresini arttırır. Ancak bu durum duvara optimum yalıtım kalınlığı uygulandığı zaman geçerlidir. Bütün duvar modellerine aynı yalıtım kalınlığı uygulanınca, elde edilen geri ödeme süresi değerleri daha çok duvar modelinin enerji performansıyla ilgilidir. Hesaplamalar sonucu elde edilen optimum yalıtım kalınlığı değerlerine göre ise, doğalgaz ve kömür en iyi sonuçları vermiştir. Çünkü bu iki yakıt türü uygulandığı zaman en küçük yalıtım kalınlığı değerleri elde edilmiştir. Bu durum hem yalıtım maliyetini düşürmekte, hem de birim fiyatları en düşük iki yakıt olmaları nedeniyle toplam maliyeti düşürmektedir. Ancak geri ödeme sürelerine bakıldığında, kömür ve doğalgazın kendilerini en geç amorti eden iki yakıt türü olduğu görülür. Çünkü kömür ve doğalgaz ısıtma değerleri yüksek olan yakıtlardır. Bu da bu iki yakıtın binaya sağladığı yıllık kazancı azaltır ve geri ödeme süresinin artmasına neden olur. Tablo 4. Yalıtım kalınlıkları ve geri ödeme süresi değerleri (Table 4. Insulation thickness and payback period values) Briket Betonarme Tuğla Taş Yal. Geri Yal. Geri Yal. Geri Yal. Kal. Dönüşüm Kal. Dönüşüm Kal. Dönüşüm Kal. (m) Süresi (m) Süresi (m) Süresi (m) Geri Dönüşüm Süresi Yakıt Türü Kömür 0.05 8.210 0.05 1.351 0.05 3.409 0.05 7.359 Fuel Oil 0.05 3.303 0.05 0.544 0.05 1.371 0.05 2.960 Doğalgaz 0.05 9.537 0.05 1.570 0.05 3.960 0.05 8.548 Elektrik 0.05 3.030 0.05 0.499 0.05 1.258 0.05 2.716 LPG 0.05 2.394 0.05 0.394 0.05 0.994 0.05 2.146 46

Optimum yalt. kalınlığı (m) 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0,000 Optimum yalıtım kalınlığı (m) Geri ödeme süresi Briket Betonarme Tuğla Taş türleri 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0,000 Geri ödeme süresi Şekil 5. Optimum yalıtım kalınlığı ve geri ödeme süresi ilişkisi (Figure 5. The relation between payback period and optimum insulation thickness) 5. SONUÇ (CONCLUSION) Günümüzde, özellikle yakıt maliyeti yüksek olan yerlerde enerji tasarrufu oldukça önem kazanmıştır. Bu çalışmada yapılan hesaplamalar, binalar için farklı dış kabuk alternatifleri söz konusu olduğunda ortaya çıkan enerji ve yalıtım maliyetlerine göre ve bunlara bağlı olarak geri ödeme sürelerine göre yakıt türlerinin performanslarını göstermiştir. Buna göre; binalarda yakıt ve ısıtma maliyeti tasarrufu için geri dönüşüm süresine bakıldığında, bu değerin daha çok yalıtım kalınlığına bağlı olarak değiştiği görülmüştür. a optimum yalıtım kalınlığı uygulandığı zaman, bütün duvar ve yakıt türlerinde yalıtım kalınlığı arttıkça geri ödeme süresi artmış, azaldıkça da azalmıştır. Ancak, aynı yalıtım kalınlığı uygulanınca, geri ödeme süresi, daha çok duvar tipinin gösterdiği enerji tasarrufu performansına göre değiştiği söylenebilir. Tüm duvar tipleri için optimum yalıtım kalınlığı hesaplanınca, en küçük değerler doğalgaz ve kömür için elde edilmiştir. Bu durum hem yalıtım hem de ısıtma maliyetini düşüren bir etken olmuştur. Böylece doğalgaz ve kömürün tüm duvar modelleri için en iyi yakıt türü olacağı söylenebilir. SEMBOLLER C yıl : Yıllık ısıtma maliyeti ($/m 2 -yıl) C ykt : Kullanılan enerji kaynaklarına göre enerji maliyeti ($/kg, $/m 3,$/kWh) C mlz : Yalıtım malzemesi birim fiyatı ($/m 3 ) C ylt : Yalıtım maliyeti ($/m 2 ) C t : Toplam ısıtma maliyeti ($) DGS : Derece gün sayısı ( o C days) E yıl : İhtiyaç duyulan yıllık ısıtma enerjisi (J/m 2 -yıl) g : Enflasyon oranı H u : Kullanılan enerji kaynağının ısıtma değeri (J/kg,J/m 3,J/kWh) i : Faiz oranı k : Yalıtım malzemesinin ısı iletim katsayısı (W/mK) N : Zaman GDF : Gelecek değer faktörü R i : İç ısı taşınım direnci (m 2 K/W) R dış : Dış ısı taşınım direnci(m 2 K/W) 47

R duvt : Isı iletim direnci-yalıtım malzemesi hariç, duvar katmanları (m 2 K/W) x : Yalıtım kalınlığı (m) x op : Optimum yalıtım kalınlığı (m) η : Kazanç kullanım faktörü KAYNAKLAR (REFERENCES) 1. Dağsöz, A.K. ve Bayraktar, K., (1995). Türkiye de derece-gün sayıları ve enerji politikamız. İzocam yayınları, A-8. 2. Hasan, A., (1999). Optimizing insulation thickness for buildings using life cycle cost. Appl. Energy, Cilt:63, ss:115-124. 3. Çomaklı, K. ve Yüksel, B.(2003). Optimum insulation thickness of external walls for energy saving. Appl. Thermal Engineering, 23, ss:473-479. 4. Gustafsson, S. (2000). Optimization of insulation measures on existing buildings. Energy and Buildings, 33, ss:49-55. 5. Al-Khawaja, M. (1995). Thermal resistance of building materials. B.S. graduation project, Birzeit University. 6. Mohsen, MS. ve Akash, BA.,(2001). Some prospects of energy savings in buildings. Energy Convers Manage, 42, 1307 15. 7. Aksoy, T. ve İnallı, M., (2003). Bina kabuğundaki yalıtım uygulamalarının ısıtma enerjisine etkisinin sayısal analizi. TMMOB Tesisat Mühendisliği, 76, ss:34-39. 8. TS 825, (1999). Binalarda ısı yalıtım kuralları, Resmi Gazete Sayı:23725, ss:12. 9. Ekinci, C.E. (2003). Yalıtım Teknikleri. İstanbul: Atlas Yayın Dağıtım. 10. Aksoy, T. ve İnallı, M., (2004). Kompozit bir duvarda mevsimlik ısı kayıp-kazancı ve yön ilişkisinin belirlenmesi.f.ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 16,(1), ss:115-125. 11. Dombayci, Ö. A., Gölcü, M. ve Pancar, Y. (2004). Optimization of insulation thickness for external walls for different energy-sources. Applied Energy. 12. Binyıldız, E., Turan, O. ve Karakoç, T.H.,(1999). Binalarda ve tesisatta ısı yalıtımı. İstanbul: ODE yayınları. 48