Dört Farklı İl İçin Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Belirlenmesi ve Çevresel Analiz

Bu çalışmada, Türkiye’nin farklı derece-gün bölgelerinde bulunan Adana, Trabzon, Eskişehir ve Ardahan illeri için iki farklı yakıt türü ve dört farklı yalıtım malzemesi kullanılarak bina dış duvarlarının optimum yalıtım kalınlıkları ve çevresel etkileri belirlenmiştir. Hesaplamalar ömür maliyet analizine göre ısıtma ve soğutma derece gün değerlerini kullanarak yapılmıştır. Yakıt olarak kömür ve fuel-oil kullanılmış. Yalıtım malzemesi olarak Ekstrüde polistren (XPS), Ekspande polistren (EPS), Cam yünü ve Taş yünü seçilmiştir. Bu durumda dış duvarlara bu yalıtım malzemeleri uygulanarak, artan yalıtım kalınlıklarına göre optimum yalıtım kalınlığı, enerji tasarrufu ve geri ödeme süresi hesaplanmıştır. Sonuç olarak, seçilen illere, yalıtım malzemelerine ve yakıtın türüne bağlı olarak optimum yalıtım kalınlığının 1,5 ile 24,8 cm arasında değiştiği, yıllık tasarrufun 10,33 ile 351,92 TL/m2 arasında değiştiği ve geri ödeme süresinin ise 0,78 ile 5,95 yıl arasında değiştiği görülmüştür. Ayrıca, binalarda optimum yalıtım kalınlıkları kullanılarak yakıt tüketimi ve çevreye salınan CO2 ve SO2 emisyonlarının kömür yakıtı için %37,7-88,3 arasında azaldığı fuel-oil yakıtı için ise %50,2-91,7 arasında azaldığı görülmüştür.

Determination of Optimum Insulation Thicknesses for Four Different City and Environmental Analysis

Optimum insulation thicknesses of building external walls and environmental impacts were determined by using two different fuel types and four different insulation materials for Adana, Trabzon, Eskişehir ve Ardahan cities located on the different degree-day regions of Turkey. Calculations were done by using heating and cooling degree-day values with respect to life-cycle cost analysis over lifetime of 10 years of the building. Coal and fuel oil as fuel were considered. Extruded polystyrene, expanded polystyrene, glass wool and rock wool as insulation materials were selected. In this case, optimum insulation thickness, energy saving and pay back period with respect to increasing insulation thicknesses was calculated by applying these insulation materials on the external walls. As result, it was seen that the optimum insulation thicknesses varied between 1,5 and 24,8 cm, energy savings varied between 10,33 and 351,92 TL/m2 , and payback periods varied between 0,78 and 5,95 years depending on the city, insulation materials and type of fuel. It was also seen that by using optimum insulation thicknesses in the buildings, the fuel consumption, and emissions of CO2 and SO2 were decreased by 37,7-88,3% for coal and by 50,2-91,7% for fuel-oil.

___

  • 1. Kaynaklı, Ö. ve Yamankaradeniz, R., 2008, “Isıtma Süreci ve Optimum Yalıtım Kalınlığı Hesabı”, Tesisat mühendiliği Dergisi, 104, 19-25.
  • 2. Çomaklı, K. and Yüksel, B., 2003, “Optimum Insulation Thickness of External Walls for Energy Saving”, Applied Thermal Engineering, 23, 473-479.
  • 3. Çomaklı, K., Yüksel, B., 2004, “Environmental impact of thermal insulation thickness in buildings”, Applied Thermal Engineering, 24, 933-940.
  • 4. Gölcü, M., Dombaycı, Ö. A. ve Abalı S., 2006, “Denizli için Optimum Yalıtım Kalınlığının Enerji Tasarrufuna Etkisi ve Sonuçları”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Dergisi, 21(4), 639-644.
  • 5. Dombaycı, Ö.A., 2007, “The environmental impact of optimum insulation thickness for external walls of buildings”, Energy and Buildings, 42, 3855-3859.
  • 6. Hasan, A., 1999, “Optimizing Insulation Thickness for Buildings using Life Cycle Cost”, Applied Energy, 63, 115-124.
  • 7. Bolattürk, A., 2003, “Binalarda Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Hesabı ve Enerji Tasarrufundaki Rolü”, 14. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, 41-47.
  • 8. Bolattürk, A., 2006, “Determination of Optimum Insulation Thickness for Building Walls With Respect to Various Fuels and Climate Zones in Turkey”, Applied Thermal Engineering, 26, 1301- 1309.
  • 9. Ozel, M., Pıhtılı, K.,2008, “Isıtma ve soğutma derece gün değerlerini kullanarak optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi”, Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 26(3), 191-198.
  • 10. Bolattürk, A., 2008, “Optimum Insulation Thicknesses for Building Walls with Respect to Cooling and Heating Degree-Hours in the Warmest Zone of Turkey”, Building and Environment, 43, 1055- 1064.
  • 11. Kaynakli, O., 2008, “A Study on Residential Heating Energy Requirement and Optimum Insulation Thickness”, Renewable Energy, 33, 1164-1172.
  • 12. Al-Sanea, S. A., Zedan, M. F. and Al-Ajlan, S.A., 2005, “Effect of electricity tarif on the optimum insulation-thickness in building walls as determined by a dynamic heat-transfer model”, Applied Energy, 82, 313-330.
  • 13. Ozel, M., “Dynamic approach and cost analysis for optimum insulation thicknesses of the building external walls”, J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ, 23(4), 879-884.
  • 14. Yıldız, A., Gürlek, G., Erkek, M. and Özbalta, N., 2008, “Economical and Environmental Analyses of Thermal Insulation Thickness in Buildings”, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 28(2), 25-34.
  • 15. Mahlia, T.M.I., Iqbal, A., 2010, “Cost benefits analysis and emission reductions of optimum thickness and air gaps for selected insulation materials for building walls Maldives”, Energy, 35, 2242-2250.
  • 16. Kurt, H., 2010, “The usage of air gap in the composite wall for energy saving and air pollution”, Environmental Progress and Sustainable Energy 30, 450-458.
  • 17. Bulut, H., Büyükalaca, O. ve Yılmaz, T., 2007, “Türkiye İçin Isıtma ve Soğutma Derece-Gün Bölgeleri”, 16. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Kayseri.