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

Türkiye’de konutlarda tüketilen enerjinin büyük bir kısmından ısıtma-soğutma amacıyla yararlanılmaktadır. Bu tespit konutlarda, ısı yalıtım uygulamalarıyla büyük miktarda enerji tasarrufu elde edilebileceği gerçeğini vurgulamaktadır. Yalıtım uygulamalarında en ekonomik yalıtım kalınlığı değerinin tespiti oldukça önemlidir. Bu çalışmada, Türkiye’nin farklı iklim bölgelerinden seçilen dört şehirde (Aydın, Edirne, Malatya ve Sivas) ısıtma ve soğutma yükleri için oluşan optimum yalıtım kalınlıkları ve enerji tasarrufları hesaplanmıştır. Dış duvarda yalıtım malzemesi olarak XPS (sıkıştırılmış polistiren) ve EPS (genleştirilmiş polistiren) seçilmiştir. Yakıt olarak ısıtma için doğalgaz, soğutma için ise elektrik kullanılmıştır. Çalışmanın ekonomik boyutu P1 − P2 yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Sonuçlar yalıtım malzemesi ve seçilen ile bağlı olarak optimum yalıtım kalınlıklarının 0.036 ve 0.1 m arasında, enerji tasarruflarının 12.08 TL/m² ve 58.28 TL/m² arasında ve geri ödeme sürelerinin 1.5 ve 2.52 yıl arasında değiştiğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler:

Enerji tasarrufu, yalıtım kalınlığı, optimizasyon

Determination of optimum insulation thicknesses for heating and cooling loads in four different climatic regions of Turkey

In Turkey, most of the consumed energy in residents is used for heating – cooling purpose. This determination proves that high amount of energy can be saved in residents by heat insulation applications. In insulation applications the determination of the most economical insulation thickness is very important. In this study, optimum insulation thicknesses for heating and cooling loads in 4 selected cities of Turkey (Aydın, Edirne, Malatya and Sivas) and also energy savings. In the outer wall, XPS (Extruded polystyrene) and EPS (Expanded polystyrene) were selected as insulation material. Natural gas was selected for heating and electricity was selected for cooling. The economical dimension of the study was analyzed by P1 − P2 method. The results show that the optimum insulation thickness interval is 0.036 and 0.1 m and the energy savings interval as 12.08 TL/m² and 58.28 TL/m² and payback period interval 1.5 and 2.52 years depending on the selected insulation material.

Keywords:

Energy savings, insulation thickness, optimization,

PDF

___

Dombaycı ÖA. Degree-days maps of Turkey for various base temperatures. Energy, vol. 34, pp: 1807-1812, 2009.
Özkan DB, Onan C. Optimization of insulation thickness for different glazing areas in buildings for various climatic regions in Turkey. Applied Energy vol. 81, pp. 1331-1342, 2011.
Şişman N., Kahya E., Aras N., Aras H., Determination of optimum insulation thicknesses of the external walls and roof (ceiling) for Turkey’s different degree-day regions. Energy Policy, vol. 35, pp. 5151–5155, 2007.
Dombaycı ÖA, Gölcü M, Pancar Y. Optimization of insulation thickness for external walls using different energy sources. Applied Energy vol. 83 pp. 921-928. 2006.
Bolattürk A. Determination of optimum insulation thickness for building walls with respect to various fuels and climate zones in Turkey. Applied Thermal Engineering, vol. 26, pp. 1301-1309, 2006.
Daouas N. A study on optimum insulation thickness in walls and energy savings in Tunisian buildings based on analytical calculation of cooling and heating transmission loads. Applied Energy, Vol. 88, pp. 156-164, 2011.
Çomaklı K, Yüksel B. Optimum insulation thickness of external walls for energy saving. Applied Thermal Engineering, vol. 23, pp. 473-479, 2003.
Hasan A. Optimizing insulation thickness for buildings using life cycle cost. Applied Energy, vol. 63, pp. 115-24. 1999.
Deniz E. Comparative examination of vacuum insulation panels and classical insulation materials used for external insulation of buildings. Energy Education Science and Technology, Part A, Energy Science and Research. 28 (2), pp: 799-810, 2012.
Özel M., Pıhtılı K., Isıtma ve soğutma derece-gün değerlerini kullanarak optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi, Sigma, cilt 26 (3), 191-197, 2008.
Ucar A, Balo F. Determination of the energy savings and the optimum insulation thickness in the four different insulated exterior walls. Renewable Energy, vol. 35, pp. 88-94, 2010.
Mahlia TMI., Iqbal A. Cost benefits analysis and emission reductions of optimum thickness and air gaps for selected insulation materials for building walls in Maldives. Energy, 35, pp: 2242-2250, 2010.
Büyükalaca O., Bulut H., Yılmaz T. Alaysis of variablebase heating and cooling degree-days for Turkey. Applied Energy, 69, pp: 269283, 2001.
Balo F., Uçar A., İnallı M. Yapıların dış duvarlarında optimum yalıtım kalınlığının üç farklı metodla tespiti. X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi. 273-286. İzmir. 2011
Daouas N. A study on optimum insulation thickness in walls and energy savings in Tunisian buildings based on analytical calculation of cooling and heating transmission loads. Applied Energy, 88, pp: 156-164, 2011.
Yu J., Yang C., Tian L., Dan L. A study on optimum insulation thicknesses of external walls in hot summer and cold winter zone of China. Applied Energy, 86, pp: 25202529, 2009.
Gölcü M., ÖA Dombaycı., Abalı S. Denizli için optimum yatlım kalınlığının enerji tasarrufuna etkisi ve sonuçları. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 21(4), pp: 639-644, 2006.