Isı yalıtım ve faz değiştiren malzeme esaslı duvar kesitlerinin türkiye'nin iklim bölgelerindeki enerji performansının karşılaştırılması
Comparison of the energy performance of thermal insulation and phase change material-based wall sections in climate regions of Türkiye
- Tez No: 970135
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜBRA EKİZ BARIŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünya genelinde inşaat sektörü, binaların ısıtma ve soğutma süreçlerindeki yüksek enerji gereksinimi nedeniyle sürdürülebilirlik bağlamında önemli bir konumda yer almaktadır. Artan enerji talebi, sektörün çevresel etkilerini azaltmaya yönelik çözüm arayışlarını daha da öncelikli hale getirmiştir. Enerji etkinliği sağlamaya yönelik yöntemlerden biri olan ısıl enerji depolama sistemleri, ısıtma ve soğutma süreçlerinde önemli ölçüde tasarruf sağlamaktadır. Isıl enerji depolama sistemlerinde gizli ısıyı depolayabilme özellikleriyle öne çıkan faz değiştiren malzemeler, binalarda enerji etkinliğini artırmaya yönelik yenilikçi bir çözüm sunmaktadır. Türkiye'de TS 825 kapsamında tanımlanan beş farklı iklim bölgesinde, yapı kabuğunun ısıl performans gereksinimleri farklılık göstermektedir. Bu bağlamda bu tez çalışmasının amacı, faz değiştiren malzeme ve ısı yalıtım malzemelerinin birlikte kullanıldığı bir eğitim binasının, Türkiye'nin beş farklı iklim bölgesi özelinde ısıl ve enerji performansı açısından değerlendirilmesidir. İç ortam sıcaklık dalgalanmalarının azaltılması, enerji tüketiminin düşürülmesi ve ekonomik optimizasyon sağlanması çalışmanın temel hedeflerindendir. Analizlerde, faz değiştiren malzemenin faz geçiş sürecini doğru biçimde inceleyebilmek amacıyla Sonlu Farklar Hesaplama Yöntemi'ne dayanan DesignBuilder® yazılımı kullanılmıştır. Yapı modeli oluşturulmuş, farklı duvar kesitleri tasarlanmış ve gerek yaz gerekse kış mevsimi koşullarında enerji simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, faz değiştiren malzeme ve ısı yalıtımı kombinasyonunun, yalnızca faz değiştiren malzeme kullanımına nazaran daha etkili sıcaklık dalgalanmalarında azalma sağladığı ve ısıtma-soğutma kaynaklı enerji ihtiyacını azaltarak termal konfor düzeyini artırdığı belirlenmiştir. Her bir iklim bölgesinde uygulanması gereken dış duvar kesitinin farklı kalınlıklara sahip faz değiştiren malzeme ve ısı yalıtımdan oluşması gerektiği anlaşılmıştır. Genel olarak, geri ödeme süresi en düşük olan bölgeler sıcak ve ılıman iklime sahip iller olmuştur.
Özet (Çeviri)
Worlwide, the construction sector occupies a significant position in terms of sustainability due to the high energy demands associated with the heating and cooling processes of buildings. Increasing global energy demand has prioritized the search for solutions to reduce the environmental impacts of the sector. One of the methods to enhance energy efficiency is the use of thermal energy storage systems, which offer considerable savings in heating and cooling. In these systems, phase change materials, which are notable for their ability to store latent heat, present an innovative solution to improve energy performance in buildings. In Türkiye, thermal performance requirements for building envelopes vary across five different climate zones defined by TS 825. In this context, the aim of this thesis is to evaluate the thermal and energy performance of an educational building in which phase change material and thermal insulation materials are used together, across Türkiye's five climate zones. The main objectives of the study are to reduce indoor temperature reductions, lower energy consumption, and ensure economic optimization. For accurate analysis of the phase change material phase transition process, the DesignBuilder® software, based on the Finite Difference Method, was employed. The building was modeled, various wall section configurations were developed, and energy simulations were conducted under both summer and winter conditions. The results indicated that the phase change material and thermal insulation combination was more effective than using phase change material alone in reducing temperature fluctuations, lowering heating and cooling energy demand, and enhancing thermal comfort. It was also found that for each climate zone, the external wall assembly should consist of phase change materials and thermal insulation materials with varying thicknesses. Overall, the shortest payback periods were observed in provinces with warm and mild climates.
Benzer Tezler
- Isı yalıtım malzemelerinin özelliklerinin uygulamaya etkileri
Effects of the insulation materials' properties to the application
SELEN ÜLKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEYLA TANAÇAN
- Duvar ve çatı elemanlarında faz değiştiren malzeme kullanımına dayalı ısıl performansın farklı iklim koşullarına bağlı olarak değerlendirilmesi
Evaluation of the thermal performance based on the use of phase change materials in wall and roof components depending on different climate conditions
MERVE ANAYURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İKBAL ÇETİNER
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Eklemeli imalat destekli dereceli hassas döküm yöntemi ile bal peteği yapıların üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of honeycomb structures by additive manufacturing-aided investment flask mould casting method
FATİH GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
DR. LEVENT TURHAN
- Faz değiştiren malzemelerde ısı geçişinin deneysel ve sayısal incelenmesi, sistemin enerji verimine etkisinin belirlenmesi
Experimental and numerical investigation of heat transfer in phase change materials, determination of the effect on system energy efficiency
MURAT KADAL
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN