Ev Tipi Soğutma Cihazlarında, Yalıtım Malzemelerine Bağlı Enerji Verimliliğin Sayısal ve Deneysel İncelenmesi

Enerji ve enerjinin verimli bir şekilde kullanımı günümüzün en önemli konuları arasında yer almaktadır. Özellikle evsel ve endüstriyel soğutma uygulamalarında enerjinin daha verimli kullanımı için 1 Temmuz 2012 tarihinde enerji verimliliği strateji belgesi uyarınca A+ sınıfının altındaki buzdolaplarının satışı ve ithalatı yasaklanmıştır. Bu durum buzdolaplarında mevcut yalıtım malzemeleri poliüretan (PU) yerine çok daha düşük ısıl iletkenliğe (4-8 mW/mK) sahip, vakum yalıtım panellerinin (VYP) kullanımını hızla artırmaktadır. Vakum yalıtım panelleri, bir iç dolgu malzemesine, gaz giderici ve geçirimsiz bariyere vakum uygulanması ile elde edilmektedir. Uygulanan vakum seviyesi ısıl iletkenlik katsayısının belirlenmesinde oldukça belirleyici olmaktadır. Bu tip bir panelin buzdolaplarının yalıtımında kullanılması ile enerji tüketim değerlerinin azalacağı ve enerji sınıfının yükseleceği net bir şekilde görülmektedir. Bu çalışma ile ev tipi bir soğutucunun yalıtımında mevcut yalıtım malzemesi olan PU ve VYP kullanımının hem nümerik hem de deneysel olarak analizi yapılmıştır. Analiz sonuçlarına bağlı olarak her iki yalıtım malzemesinin kullanıldığı bir buzdolabında TS EN 62552 standardına uygun olarak enerji ve performans testleri tamamlanmıştır. Enerji test sonuçlarında PU için günlük enerji tüketimi 1.144 kWh/24h olurken VYP kullanıldığında tüketimin 0.7352 kWh/24h olduğu tespit edilmiştir. Yıllık tüketimleri ise yalıtım malzemesine bağlı olarak sırasıyla 417.56 ve 268.34 kWh/yıl olarak belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre VYP kullanılan ev tipi bir soğutucu için enerji tüketiminde yaklaşık %35.7’lik bir azalma görülmüştür. Elde edilen bu sonuçlara bağlı enerji verimlilik indeksleri hesaplanmıştır. PU yalıtım malzemesinin kullanıldığı buzdolabı için enerji verimlilik indeksi (EEI) A sınıfı olarak belirlenirken VYP kullanılan buzdolabı için EEI A++ sınıfı olarak belirlenmiştir. Bu durumda VYP kullanılan buzdolabının enerji verimlilik indeksi (EEI) PU kullanılan buzdolabına göre iki sınıf iyileşmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Nümerik analiz, Vakum yalıtım paneli; Enerji verimlilik indeksi; Buzdolabı ve dondurucular

PDF

___

[1] Mutlu, M., Kaynaklı, Ö., Kılıç, M., 2011. Elektrikli Ev Aletlerinin Enerji Etiketlenmesinin İncelenmesi. Ulusal İklimlendirme Kongresi.
[2] Akdağ, A, E., 2016. Vakum yalıtım panellerinde farklı yüzey alanına sahip nano tozların ısı yalıtım performansına ve mekanik özelliklerine etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 236s, Isparta.
[3] Fricke, J., Heinemann, U., and Ebert, H. P., 2008. Vacuum insulation panels–From research to market, Vacuum, 82(7), 680-690.
[4] Soysal, A., 2000. Vakumlanmış İzolasyon Panellerinin Isı İletim Katsayılarının Deneysel Olarak İncelenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 72s, İstanbul.
[5] Johansson, P., 2012. Vacuum Insulation Panels in Buildings Literature review. Report in Building Physics, Report 2012:1, Department of Civil and Environmental Engineering, Chalmers University Chalmers University of of Technology, Gothenburg, Sweden.
[6] Dörtok, H., 2013. No-Frost Derin Dondurucularda Enerji Verimliliği. İstanbul Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 120s, İstanbul.
[7] Bayrakçı, H. C., Davraz, M., Akdağ, A.E., 2015. Vakum Yalıtım Panellerinin Buzdolaplarında Kullanımının Enerji Verimliliğine Etkisi. Tesisat Mühendisliği, 150, 19-28.
[8] Avcıoğlu, S., 2012. Ev Tipi Statik Buzdolabı Soğutucu Bölmesinde Sıcaklık Dağılımının Deneysel Ve Sayısal İncelenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 77s, İstanbul.
[9] Yılmaz, U., 2008. Ev Tipi Dondurucularda Vakum İzolasyon Panel Kullanımının Enerji Tüketimi Üzerindeki Etkisini Bilgisayar Destekli ve Deneysel Olarak İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 187s, İzmir.
[10] TS EN 65552 2013. Ev tipi soğutma cihazları karakteristikler ve deney yöntemleri.
[11] EC Directive 2010/30/EU of the European Parliament and of the Council with regard to energy labelling of household refrigerating appliances. Journal of the European Union, No 1060/2010 of 28 September 2010.