Faz değiştiren maddelerin ısıl konfor amaçlı kullanılabilirliğinin araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ECE YILMAZ YİĞİT
Danışman: Ahmet KABUL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Faz değiştiren maddeler konutlarda ısıtma ve soğutma ihtiyaçlarının en aza indirilmesi ve gün içerisinde konutta bulunan fazla ısı enerjisinin depolanmasında kullanılabilir. FDM'lerin konutların ısıtma ve soğutma ihtiyacının en aza indirilmesi amacıyla kullanımı fosil kaynakların tüketimini azaltırken aynı zamanda çevreye sera gazı salınımın önüne geçer. Bu bağlamda farklı tür FDM'lerin konutlarda ısıl konfor amacıyla kullanımının incelenmesi ve yaygınlaştırılması enerji verimliliği açısından faydalı olabilecektir. Yapılan bu tez çalışmasında ısıl konfor şartlarının sağlanmasında harcanan enerji miktarını azaltmak için faz değiştiren maddelerden faydalanılmıştır. Çalışmada inceleme amacıyla insanların ısıl konfor şartı sıcaklığı olarak kabul edilen yaklaşık 22 ℃'ye yakın sıcaklıklarda faz değiştiren maddeler Polyehtilene Gylocol-600 ve Calcium Cloride Hexahydrade (PEG-600 ve CCH) seçilmiştir. Tez çalışması kapsamında hazırlanan deney düzeneği, karton kaplı ve kalınlığı 15 mm olan alçıpan (2,3 W/m.K) birbirine eş dört küçük odadan oluşmaktadır Birbirine eş bu dört odadan bir tanesi piyasada yalıtım amaçlı yaygın olarak kullanılan Ekspande Polistiren köpük (ısıl iletkenliği 0,032 W/m.K) ile tamamen yalıtılmıştır. Diğer üç odanın ise sadece taban ve tavan yüzeyleri aynı yalıtım malzemesi ile kaplanmıştır. Sadece taban ve tavan yüzeyi yalıtılan üç odadan bir tanesi boş bırakılmış diğer kutulara, iç çapı 9 mm, dış çapı 12 mm olan silikon hortumların içerisine PEG-600 ve CCH olmak üzere iki farklı faz değiştiren malzeme konulmuştur. Başlangıçta deneyler için test odalarında birer kilogram sonrasında ise ikişer kilogram FDM yerleştirilmiştir ve Faz değiştiren maddelerin ısıl konfor üzerindeki etkilerini görebilmek adına FDM'ler boş oda ve yalıtımlı oda ile kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre FDM'ler ile boş oda kıyaslandığında gün içerisinde test odasında meydana sıcaklık değişimlerinin boş odaya göre FDM bulunan odada daha az olduğu ortaya koyulmuştur. Ayrıca Faz değişim sıcaklıklarının konfor şartlarına yakın sıcaklıklarda olması günün belirli saatlerinde (FDM'lerin faz değiştiridiği süreler içerisinde) ısıtma yada soğutma ihtiyacının olmadığı bu durumunda konfor şartlarının sağlanması için enerji harcanmasının önüne geçtiğini göstermektedir. 1 kg PEG-600'ün bulunduğu test odası ile boş oda kıyaslandığında ortalama gece sıcaklıklarının %4, PEG- 600 miktarı 2 kg çıkarıldığında ortalama gece sıcaklıkları farkı %7 olduğu gözlemlenmiştir. 1 kg CCH'nin bulunduğu test odası ile boş oda kıyaslandığında ortalama gece sıcaklıklarının %3, CCH miktarı 2 kg çıkarıldığında ortalama gece sıcaklıkları farkı %6 olduğu ortaya koyulmuştur. Ayrıca PEG-600 bulunan test odası ile yalıtımlı odanın kıyaslamasında ortalama gece sıcaklıkları açısından madde miktarının iki katına çıkarılması ile başlangıçta %10 olan ortalama gece sıcaklığı farkı %4'e gerilemiştir. Benzer şekilde CCH bulunan oda ile yalıtımlı oda için yapılan deney sonuçları incelendiğinde başlangıçta %10 olan ortalama gece sıcaklıkları farkının madde miktarının arttırılması ile %5'e kadar düştüğü gözlemlenmiştir. Böylelikle FDM'lerin test odası içerisindeki madde miktarlarının arttırılması ile yalıtımlı test odasının verilerine daha yakın veriler ortaya koyduğu gözlemlenmiştir.