Bina kabuğu yüzey alanı ve yalıtım kalınlığının ısıtma maliyeti üzerindeki etkileri

Bu çalışmada, bina kabuğu opak bölümlerindeki enerji kayıpları, bina kabuğu yüzey alanı, yönlendiriliş durumu ve yalıtım kalınlığına göre araştırılmıştır. Bu amaçla incelenecek olan bina dış kabuğunda, geçici rejimde bir boyutlu ısı iletiminin gerçekleştiği kabul edilmiş ve sıcaklık dağılımı probleminin çözümünde “explicit” sonlu fark yaklaşımı kullanılmıştır. Çalışmada uzun kenarları doğu-batı, kısa kenarları kuzey-güney yönünde olan binada hesaplanan saatlik ısı kayıplarına göre, maksimum ısı kaybı yüzey alanı büyüklüğünden dolayı batı ve doğu yönlerinde gerçekleşmiştir. Yalıtım kalınlığına bağlı olarak, %19 ile %77 arasında değişen enerji tasarrufu sağlanmıştır. Yalıtım maliyetine göre kaybedilen enerjinin geri dönüşüm süresi ise, 5.3 ile 13.6 yıl arasındadır.Hesaplamalarda, Türkiye’nin soğuk şehirlerinden biri olan Elazığ’ın iklimsel verileri kullanılmıştır.

Effects of building envelope surface area and insulation thickness on heating cost

In this study, the energy losses from opaque parts of building envelope are investigated according to surface area, building orientation stated and insulation thickness. Time-dependent one dimensional heat transfer is assumed to exist in external walls and an expilicit finite difference method is used in the solution of conduction heat transfer problem of the external walls. Calculations were done with the climatic data of Elazığ, where is one of the coldest cities of Turkey. According to heat losses calculated for a building which has long sides oriented to east-west and short sides to north-south, the maximum amount of heat losses occurs in east-west direction because of the large of the surface area in this directions. Energy savings with amount of 19% - 77% provided depending on insulation thickness. Payback period of lost energy based on insulation cost is 5.3 and 13.6 years.

PDF

___

1. Oral, G.K., “Appropriate Window Type Concerning Energy Consumption for Heating”, Energy and Buildings, Cilt 32, 95-100, 2000.
2. Mohammed, J. Al-Khawaja, “Determination and Selecting the Optimum Thickness of Insulation for Buildings in Hot Countries by Accounting for Solar Radiation”, Applied Thermal Engineering,Cilt 24, 2601-2610, 2004.
3. Steward, F.M., “Energy Efficiency Programs for Existing Buildings”, Apply Energy, Cilt 36, 7-21,1990.
4. Miguel A. P.-G., Eduardo R., Jose L. F. and Victor G. M., “Effect of Passive Techniques on Interior Temperature in Small Houses in the Dry, Hot Climate of Northwestern Mexico”, Renewable Energy,Cilt 26, 121-135, 2002.
5. Elisabeth, G., Andre De, H., “ A Simple Design Tool for the Thermal Study of an Office Building”,Enery and Building, Cilt 34, 279-290, 2002.
6. Gieseler, U.D.J., Heidt, F.D., Bier, W., “Evaluation of the Cost Efficiency of an Energy Efficient Building”,Renewable Energy, Cilt, 29, 369-376, 2004.
7. Koçlar G.O., Yılmaz, Z., “Building Form for Cold Climatic Zones Related to Building Envelope from Heating Energy Conservation Point of View”, Enery and Building, Cilt 35, 283-288, 2003.
8. Aksoy, U.T., İklimsel Konfor Açısından Bina Yönlendirilmesi ve Bina Biçimlendirilmesinin Isıtma Maliyetine Etkisi, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 2002.
9. Therlked, J.L., Thermal Environmental Engineering,Second Edition, Prentice- Hall, Inc., Englwood Cliffs, New Jersey, 1977.
10. Duffie, J.A., and Beckman, W.A., Solar Engineering of Thermal Process, John Wiley and Sons, Inc.,New York, 1991.
11. Çengel,Y., Heat Transfer, McGraw-Hill Book Company, New York, 1998.
12. Karakoç, T.H., Binyıldız, E., Turan, O., Binalarda ve Tesisatta Isı Yalıtımı, ODE Teknik Yayınları No:G 20, İstanbul, 1999.
13. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, İnşaat Birim Fiyat Analizleri, Ankara, 2005.
14. Hasan, A., “Optimizing Insulation Thikness for Buildings Using Life Cycle Cost”, Applied Energy,Cilt 63, 115-124, 1999.