ankara şartlarında güneş enerjisi ile bir ortamın döşemeden

ankara şartlarında güneş enerjisi ile bir ortamın döşemeden

ANKARA ŞARTLARINDA GÜNEŞ ENERJİSİ İLE
BİR ORTAMIN DÖŞEMEDEN ISITILMASI VE
SİSTEMİN ISIL PERFORMANSININ BELİRLENMESİ
ALİ H. ABDULKAREM
YÜKSEK LİSANS TEZİ
MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ANKARA
MART 2008
ii Ali H. ABDULKAREM tarafından hazırlanan ANKARA ŞARTLARINDA GÜNEŞ
ENERJİSİ İLE BİR ORTAMIN DÖŞEMEDEN ISITILMASI VE SİSTEMİN ISIL
PERFORMANSININ BELİRLENMESİ adlı bu tezin yüksek lisans tezi olarak uygun
olduğunu onaylarım.
Prof. Dr. Ö. Ercan ATAER
Tez Danışmanı, Makine Müh. Anabilim Dalı
Bu çalışma, jürimiz tarafından
Makina Mühendisliği Anabilim Dalında yüksek
lisans tezi olarak kabul edilmiştir.
Doç.Dr. Cemil YAMALI
Makine Müh. Anabilim Dalı, O.D.T.Ü.
Prof.Dr. Ö.Ercan ATAER
Makine Müh. Anabilim Dalı, G.Ü.
Yrd.Doç.Dr.İbrahim ATILGAN
Makine Müh. Anabilim Dalı, G.Ü.
Tarih
: 12/03/2008
Bu tez ile G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim kurulu Yüksek Lisans derecesini
onamıştır.
Prof. Dr. Nermin ERTAN
Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü
iii TEZ BİLDİRİMİ
Tez içindeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde
edilerek sunulduğu, ayrıca tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu
çalışmada orijinal olmayan her türlü kaynağa eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.
Ali H. Abdulkarem
iv ANKARA ŞARTLARINDA GÜNEŞ ENERJİSİ İLE
BİR ORTAMIN DÖŞEMEDEN ISITILMASI VE
SİSTEMİN ISIL PERFORMANSININ BELİRLENMESİ
(Yüksek Lisans Tezi)
Ali ABDULKAREM
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Mart 2008
ÖZET
Bu çalışma, güneş enerjisinden yararlanarak Ankara şartlarında döşemeden
ısıtma sisteminin projelendirilmesi ve ısıl konfor şartlarının incelenmesini
içermektedir. Güneş enerjisi, düzlem plakalı kolektörler kullanılarak elde
edilmiş ve sıcak su depolanmıştır. Çalışmada Fanger yöntemi kullanılarak
sistemin ısıl konfor şartları deneysel olarak incelenmiştir. Bu yöntemde ısıl
konfor şartlarını etkiyen değişkenler, çevresel ve kişisel değişkenler olmak
üzere iki ana grupta toplanır. Aktivite ve giysi değerleri kişisel değişkenler;
hava hızı, nem, sıcaklık ve ışıma sıcaklığı çevresel değişkenleridir. Analizde
döşeme sıcaklığı, döşemeden 0,2 m, 0,6 m ve 1,0 m yükseklikte çevresel
değişkenler ölçülmüştür. Alınan deneysel veriler kullanılarak FORTRAN
dilinde bilgisayar programı yazılmış, büro şartlarında ki ortamın ISO-PMV
grafikleri çizilmiştir.
Bilim Kodu
: 914.1.038
Anahtar Kelimeler: Güneş enerjisi, döşemeden ısıtma, ısıl konfor.
Sayfa Adedi
:88
Tez Yöneticisi
: Prof. Dr. Ö. Ercan Ataer
v USING SOLAR ENERGY THE FLOOR HEATING
OF AN OFFICE AT ANKARA CONDITION AND
THERMAL COMFORT ANALYSIS
(M.Sc. Thesis)
Ali ABDULKAREM
GAZİ UNIVERSITY
INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
March 2008
ABSTRACT
Using solar energy an office is heated from the floor and a thermal comfort
analysis is performed for Ankara conditions. Solar energy is collected by flatplate solar collectors in a storage tank. The thermal comfort analysis of system
is performed using Fanger method. In this method the thermal comfort is
affected by environmental and individual parameters; air velocity, humidity,
temperature,
radiation
temperature,
activity
and
cloth
resistance.
Temperatures are measured at 0.2, 0.6, and 1.0 m heights. The experimental
results and individual data are used to calculate in the Predicted Mean Vote
(PMV) and Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD). A program is written in
FORTRAN, and the results are presented as ISO-PMV diagrams.
Science Cod : 914.1.038
Key words
: Solar heating; Floor heating, Thermal comfort
Page Number: 88
Adviser
: Prof. Dr. Ö. Ercan Ataer
vi TEŞEKKÜR
Bu projenin çeşitli aşamalarında yardım ve desteklerinden dolayı Prof. Dr. Ercan
ATAER’e, Y. Doç. Dr. İbrahim ATILGAN’a ve çalışma boyunca bana her türlü
desteği sağlayan, moral veren anneme en içten duygularımla teşekkürü borç bilirim.
Bu proje Devlet Planlama Teşkilatının (DPT) (2003 K124470-41)’ nolu proje
kapsamında desteklenmiştir.
vii İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET………………………………………………………………………………...iv
ABSTRACT……………………………………………………………………….....v
TEŞEKKÜR………………………………………………………………………….vi
İÇİNDEKİLER...........................................................................................................vii
ÇİZELGE LİSTESİ……………………………………………………………….....ix
ŞEKİLLERİN LİSTESİ…………………………………………………………........x
RESİMLERİN LİSTESİ………………………………………………………….....xii
SIMGELER VE KISALTMALAR………………………………………………...xiii
1. GİRİŞ………………………………………………………………………………1
2. BU KONUDA YAPILAN ÇALIŞMALAR……………………………………….3
3. DÖŞEMEDEN ISITMA …………………………………………………………..7
3.1. Yoğunlaştırıcı sistemler…………………………………………………….…9
3.2. Güneş Enerjisi İle Çalışan Sıcak Su Sistemleri…………………….………..11
3.3. Düzlemsel Güneş Kolektörleri…………………………………………….....13
3.4. Güneş Kolektörleri…………………………………………………………...17
3.5. Kolektörlerin Genel Yapısı…………………………………………………..19
3.6. İyi Bir Güneş Kolektörü Nasıl Olmalıdır?.......................................................20
4. ISIL KONFOR……………………………………………………………………25
4.1. Çevresel Değişkenler ………………………………………………………..27
4.2. Kişisel Değişkenler ………………………………………………………….28
5. DENEYSEL ÇALIŞMA………………………………………………………….30
5.1. Döşemeden Isıtma Sistem ..……………………………………………….…30
viii Sayfa
5.1.1. VITOSOL 100 Tip SV1 ve SH1………………………………………...32
5.1.2. VİTOSOL 100, TİP SV1 ve SH1 İÇİN kollektörleri….………………..33
5.2. Isıl Konfor Deneysel Analizi……………………….…………………...……34
5.3. Deneyin Ölçüm Cihazları………………………………...…………………..37
6. SONUÇLAR…………………………………………………………….................41
7. SONUÇLARIN TARTIŞILMASI VE BU KONUDA İLERİDE YAPILACAK
ÇALIŞMALAR……………………………………………………………………....60
7.1. Sonuçların Tartışılması …………………………….……………………….60
7.2. Bu Konuda İleride Yapılacak Çalışmalar …………………………………..62
KAYNAKLAR………………………………………………………..………….....63
EKLER…………………………………………………………….………………...65
EKLER 1 Fortran Dili İle Yazılan Program………………..……………………....66
EK 2 Isı Kaybı…….………………………………………………………………...78
EK-3. Bilgisayardan Alınan Sonuçlar…………………………………………......87
EK -4. OV PLAN Bilgisayar Kodu İle Alınan Sonuçlar …………………………...86
EK -5. Odanın Mimarlık Planı……………………………………………................87
ÖZGEÇMİŞ…………………………………………………………………….…...88
ix ÇİZELGELERİN LİSTESİ
Çizelge
Sayfa
Çizelge 4.1. Büro faaliyetlerinin metabolik hızları………………………………….25
Çizelge 4.2. Kış şartları için hesaplamalarda giysi değerleri………………………..25
Çizelge 6.1. 09.02.2007 Saat 10:15/13:45 arasında alınan sonuçlar kalın giysi…….54
Çizelge 6.2. 09.02.2007 Saat 10:15/13:45 arasında alınan sonuçlar ince giysi……..55
Çizelge 6.3. Döşeme sıcaklığı 09.02.2007 Saat 10:15/13:45……………...………..56
Çizelge 6.4. A1 karesinde yapılan deney sonuçları (3 dakika) boyunca……………57
Çizelge 6.5. Güneş ışınımının değerleri……………………………………………..58
Çizelge 6.6. Dış hava sıcaklığının değerleri………………………………………...58
Çizelge 6.7. Döşemeden ısıtma sisteminde kullanılan bilgisayar programından
elde edilen veriler…………………………............................................60
x ŞEKİLLERİN LİSTESİ
Şekil
Sayfa
Şekil 3.1. parabolik oluk kolektörler………………………………………………....9
Şekil 3.2. 350 MW gücünde parabolik oluk Güneş Santralı (Kaliforniya)………….9
Şekil 3.3. Parabolik Çanak Güneş Isıl Elektrik Santralı (İspanya)………………….10
Şekil 3.4. Solar I Merkezi Alıcı Güneş Isıl Elektrik Santralı (İspanya)…………….11
Şekil 3.5. Güneş kolektörlü sıcak su sistemi………………………………………...11
Şekil 3.6. Düzlemsel Güneş kolektörü………………………………………………13
Şekil 3.7. Bir Evin Güneş Enerjisi ile ısıtılması………………………………….....19
Şekil 3.8. Kolektörlerin genel yapısı………………………………………………..20
Şekil 3.9. İyi Bir güneş kolektörün yapısı…………………………………………..20
Şekil 3.10. Güneş kolektörlerin konumları………………………………………….22
Şekil 5.1. Vitosol 100 Tip SV1 ve SH1 Dikey veya Yatay
montaj için düz kolektör…………………………………………………..32
Şekil 5.2. Kolektörün içi…………………………………………………………….34
Şekil 5.3. Döşemeden ısıtma sisteminin Şematik görünümü………………………..35
Şekil 5.4. Ofis Çalışanın İçin Döşemeden Alınan Yükseklikler…………………….37
Şekil 6.1. 22 Mart 2007 tarihinde Saat 10:00-13:00 arasında ölçülmüştür…………43
Şekil 6.2. 22 Mart 2007 tarihinde Saat 10:40-13:40 arasında ölçülmüştür…………44
Şekil 6.3. 09 Şubat 2007 tarihinde yapılan döşeme sıcaklığı……………………….45
Şekil 6.4. İnce giysinin PMV değerleri 0,2 m……………………………………….46
Şekil 6.5. İnce giysinin PMV değerleri 0,6 m……………………………………….47
Şekil 6.6. İnce giysinin PMV değerleri 1,0 m……………………………………….48
Şekil 6.7. Kalın giysinin PMV değerleri 0,2 m……………………………………...49
xi Şekil
Sayfa
Şekil 6.8. Kalın giysinin PMV değerleri 0,6 m……………………………………...50
Şekil 6.9. Kalın giysinin PMV değerleri 1,0 m……………………………………...51
Şekil 6.10. Güneş ışımasının ile deney boyunca değişmlerini………………………59
Şekil 6.11. Çevre sıcaklığının ile deney boyunca değişmlerini…………………......58
xii RESİMLERİN LİSTESİ
Resim
Sayfa
Resim 5.1. Boruların oda döşemesindeki yerleştirme şekli…………………………30
Resim 5.2. Oda döşemesinin ölçümlere hazırlanması………………………………31
Resim 5.3. Deney Düzeneği…………………………………………………………35
Resim 5.4. Oregon Scientific EM 913 kablolu_ kablosuz Higro_
termometre................................................................................................37
Resim 5.5. Oregon Scientific ETHG 913 R kablolu_ kablosuz Higro_
termometre……………………………………………………………….38
Resim 5.6. ST- 8823 infraRed Thermometre………………………………………..39
Resim 5.7. AZ 8918 Anemometre…………………………………………………..39
Resim 5.8. Deney Düzeneği üzerindeki ölçüm Cihazları…………………………...40
xiii SİMGELER VE KISALTMALAR
Bu çalışmada kullanılmış bazı simgeler açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur.
Simgeler
Açıklama
A
Kolektör alanı m2
Adöş
Döşeme alanı
ADU
İnsan vücudu yüzey alanı (m 2 )
Aeff
Giysili vücudun etkin (gerçek) ışınım yüzeyi (m 2 )
C
Giysili vücuttan taşınım ile kaybedilen ısı (kcal/h )
Cp
0,24 kcal/kg 0 C = sabit basınçtaki havanın özgül ısısı
Ed
Deriden su buharı difüzyonu ile kaybedilen ısı (kcal/h)
Ere
Solunum ile kaybedilen ısı (kcal/h )
Esw
Deriden terin buharlaşması ile kaybedilen ısı (kcal/h )
f
Faydalanma oranı
fcl
Giysili vücut yüzey alanının çıplak insan vücudu yüzey alanına oranı
F’R/FR
Kolektör devresi eşanjör verimi (0,90-0,95)
h
Konveksiyon ısı kayıbının katsayısı
hc
Işı taşınım katsayısıdır (kcal/ m 2 h 0 C )
H
İnsan vücudu için iç ısı üretimi ( kcal /h )
Ht
Kolektör birim yüzeyine gelen aylık ortalama güneş enerjisi (j/m2)
I
Kolektör üzerine gelen güneş enerjisi
Icl
Giysisinin ısıl direnci ( clo )
K
Giysili vücutta ciltten yüzeye olan ısı transferi (kcal/h )
Küst
Kolektörde çevreye olan üst kayıbı (W/m2°C)
Kalt
Kolektörde çevreye olan alt kayıbı (W/m2°C)
Kyan
Kolektörde çevreye olan yan kayıbı (W/m2°C)
k
Yalıtım malzemesi ısı transfer katsayısı
l
Yalıtım malzemesi kalınlığı
L
Kuru solunum ile kaybedilen ısı (kcal/h )
xiv Simgeler
Açıklama
m
Kütle debisi Lit/dk
M
Metabolik orandır (kcal/hm 2 )
N
Aydaki gün sayısı
p
760 mmHg ( deniz seviyesinin barometrik basıncı)
Ps
Deri yüzeyi sıcaklığındaki doymuş buhar basıncı (mmHg)
Pa
Ortam sıcaklığındaki buhar basıncı (mmHg)
PMV
Ortalama tahmini oy
PPD
Tahmini memnuniyetsizlik yüzdesi
qin
Isı akısı
Qd
Depolanan enerji
Qf
Akışkana geçen enerji
Qg
Kolektöre gelen toplam güneş enerjisi
Qh
Döşemeden odaya olan ısı transferi
Qk
Isı kayıplarının toplamı
R
Giysili vücuttan ışınım ile olan ısı kaybı (kcal/h)
t
Bir aylık toplam süre (saniye)
Ta
Hava sıcaklığı ( 0 C )
Tcl
Giysi yüzey sıcaklığıdır ( 0 C )
Tç
Çevre sıcaklığı (°C)
Tçık
Kolektör verimi ısı taşıyıcı akışkanın çıkış
Tex
Akciğerlerden ortama verilen havanın sıcaklığı ( 0 C )
Tgir
Kolektör verimi ısı taşıyıcı akışkanın giriş
Tmrt
Ortalama ışıma sıcaklığı ( 0 C )
Tref
Referans sıcaklığı (100°C)
Ts
Ortalama deri sıcaklığı ( 0 C )
Ty
Yutucu yüzey sıcaklığı
v
Bağıl hava hızı ( m/s )
V
Akciğerlere alınıp verilen hava miktarı (kg/h)
Wa
Akciğerlere alınan havanın nem oranı (kgsu/kgkuruhava)
xv Simgeler
Açıklama
Wex
Akciğerlerden dışarıya verilen havanın nem oranı (kgsu/kgkuruhava)
λ
575 kcal/kg = suyun buharlaşma ısısı (35 0 C için)
ε
Giysili vücut ile çevre arasındaki yayma oranı
σ
4,96 × 10 −8 (kcal / m 2 hK 4 ) =Stefan-Boltzmann sabiti
τ
Geçirgenlik
α
Soğuruculuk
η
Kolektör verimi
εl
Yutucu yüzeyin ışınım neşretme oranı
εs
Saydam örtünün ışınım neşretme oranı
(τα)/( τα)n)
Aylık ortalama yutma geçirme çarpımı (0,9-0,95)
1 1. GİRİŞ
Gelişmiş ülkelerde enerji tüketiminde sanayi sektörü başı çekmesine karşın konut
sektörü de enerji tüketiminde önemli bir paya sahiptir. Konut sektörünün çevre
kirliliği ve özellikle de hava kirliliği üzerindeki etkisi küçümsenmeyecek kadar
önemlidir. Bu durum ülkemiz için de doğrudur ve konut sektörü enerji tüketiminde
ilk sırayı almıştır. Isınmanın yanında havalandırma, iklimlendirme ve soğutma
sistemlerinin kullanım da günümüzde yaşamın bir parçası haline gelmiştir.
İnsanlığın gelişimi ile beraber ihtiyaçlarda çeşitlenerek artmış ve bu durum artan
ihtiyaçların
enerji
ile
karşılanması
zorunluluğunu
doğurmuştur.
Günümüz
dünyasında sosyal ve ekonomik hayatın vazgeçilmez unsurlarından olan enerjinin
dünyanın yapılanmasına olan katkısı oldukça büyüktür. Enerjiye gün geçtikçe daha
fazla gereksinim duyulmaktadır ve kişi başına tüketilen enerji miktarı toplumların
gelişmişlik düzeylerini göstermektedir.
Güneş enerjisi yeni ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olması yanında çevreyi
kirletici artıkların bulunmayışı, karmaşık bir teknoloji getirmemesi gibi üstünlükleri
vardır ve son yıllarda üzerinde yoğun çalışmalar yapılmıştır.
Döşemeden ısıtma sistemlerinde odanın ısı kaybına karşılık gelen ısı ihtiyacı, döşeme
altına yerleştirilen ve içerisinden sıcak akışkan geçen boru sistemi ile sağlanır.
Plastik borular korozyon dayanıklı olması ucuz ve kolay döşenebilmesi nedeniyle
döşemeden ısıtmada yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu çalışmada güneş enerjisi ile çalışan bir döşemeden ısıtma sisteminin tasarımı ve
imali gerçekleştirilmiştir. Güneş enerjisi ile tasarımda 4m2 alanında düzlem plaka
kolektörler kullanılarak ve ısıtılan su 200litre hacminde bir tankta depolanmıştır.
Güneş enerjisinin yetersiz olduğu durumlarda kullanılmak üzere 2 kW gücünde bir
elektrikli ısıtıcı depoya yerleştirilmiştir. 630 x 370 x 335 cm boyutlarındaki oda
güneş enerjisi ile döşemeden ısıtılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında sistemin
2 konfor şartlarını sağlayıp sağlamadığı araştırılmıştır ve bunun için Fanger yöntemi
kullanılarak bir deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir[21].
Türkiye’de güneş enerjisi konusundaki çalışmalar yenidir. Özellikle 1973 petrol
krizinden sonra ülkemizde de güneş enerjisi ile ilgili çalışmalar yoğunlaşmış ve 1975
yılından sonra güneş enerjisi ile sıcak su sağlayan sistemler yaygınlaşmıştır. Güney
ve batı sahillerinde çok sayıda güneş enerjili sıcak su sistemi mevcuttur. Belirtmek
gerekir ki Türkiye’de imalatı yapılan güneş toplayıcılarının birçoğu dünya
standartlarının altındadır.
3 2. BU KONUDA YAPILAN ÇALIŞMALAR
Literatürde döşemeden ısıtma sistemleri ile ilgili pek çok çalışma vardır. Tyagi ve
Buddhi binaların ısıtılmasında ve soğutulmasında kullanılan farklı ısıtma ve soğutma
sistemlerini incelemişlerdir. Çalışmada değişik sistemlerin, örneğin PCM (Phase
Change Materials) trombe duvarı, PCM wallboards, PCM shutters, PCM bina
blokları, hava kullanan ısıtma sistemleri, döşemeden ısıtma ve tavandan soğutma
sistemlerinin ısıl performanslarını incelemişlerdir. Bu sistemlerin binaların ısıtılması
ve soğutulmasında faz değiştiren malzemeler kullanılarak yüksek potansiyelleri
olduğu ve binaların enerji ihtiyaçları açısından faydalı oldukları sonucunu elde
etmişlerdir [1].
Ghoneim ve arkadaşları, PCM malzemelerinin Standard bina duvar malzemelerine
bir alternatif olduğunu göstermişler ve kolektör çeperi için PCM malzemelerinin
kullanımını ile ilgili olarak yaptıkları simülasyon çalışmalarını özetlemişlerdir [2].
Athienitis ve Chen, döşemeden ısıtma sistemlerindeki geçiş şartlarında ısı transferini
üç boyutlu olarak eksplisit sonlu farklar yöntemi ile incelemişlerdir. Çalışma döşeme
kaplamasına ve üzerine düşen güneş ışımasına odaklanmıştır [3].
Karadağ ve Teke, çalışmalarında iki farklı yöntem kullanarak döşemeden ısıtılan bir
odada ışınım ve taşınım ısı transfer katsayıları arasındaki ilişkiyi incelemişlerdir.
Taşınım ısısı sayısal olarak hesaplanmış, daha sonra yüzey ışınım değerleri hesaba
katılarak aynı şartlarda yüzey ışınım ısısı, direnç devreleri yardımıyla teorik olarak
hesaplanmıştır [4].
Manioğlu ve Yılmaz, enerjiyi daha etkin kullanabilmek için mimarların, her türlü dış
iklim koşulunda binaların yeterliklerini değerlendirerek konforu etkileyen çevre
değişkenlerinin bileşimlerini optimize etmişlerdir. Ayrıca enerjiye ilişkin tüm
değişkenler de ekonomik olarak değerlendirilmiştir. Çalışmada ısıl konforu
sağlamayı amaçlayan, en uygun bina kabuğu ve ısıtma sistemi işletme biçimi
4 seçeneğinin yaşam dönemi maliyetleri belirlenmiştir [5]. Ataer, Fanger yöntemini
ameliyathanelerin iklimlendirme sistemlerine uygulamıştır [6].
Kaynaklı ve Yamankaradeniz, insan vücudunun çeşitli kesimlerinden olan ısı
kayıpları, üretilen ter miktarı ve buna bağlı olarak deri ıslaklıklarını belirlemiş ve
bunların ısıl konfor şartlarına farklılığı göz önünde bulundurularak 16 bölüme ayrılan
insan vücudunun her bir kısmının çevreyle olan ısı ve kütle transferinin simülasyonu
yapılmıştır [7].
Tanebe ve arkadaşları çıplak ve giyinik vücuttan olan ısı kayıplarını belirlemek için
bir manken üzerinde deneysel çalışmalar yapmışlardır. Vücudu belli bölümlere
ayırarak her bir kısımdaki ısıl direnci ve duyulur ısı kayıplarını hesaplamışlardır[8].
Arıcı ve arkadaşları genellikle insanın ısıl konforunu etkileyen dört parametreyi
(hava sıcaklığı, bağıl hava hızı, bağıl nemi ve ortalama ışınım sıcaklığı) belirterek
bunların
ilk
üçünün
klima
cihazlarıyla
kontrol
edilebileceğini
veya
değiştirilebileceğini vurgulamışlardır. Dolayısıyla çalışmalarında bu parametrelerin
değişimi üzerinde durmuşlar, ancak insan konforu ile ilgili bir sonuç elde
etmemişlerdir [9].
Kaynaklı ve Yiğit, vücut ile çevre arasındaki ısı geçişi eşitliklerinden ve ısıl konfor
ile fizyolojik denetim mekanizmalarının etkilerini ifade eden ampirik bağıntılardan
yararlanarak, insanların ısıl konfor şartlarını etkileyen çevresel ve kişisel
parametrelerleri incelemişlerdir [10].
Fountain ve arkadaşları, 20-26 etkin sıcaklık ve %60 - %90 izafi nem aralığında ısıl
konforu incelemişlerdir. Metabolik aktivitenin1,6 met (1 met = 58,2 W/m2 ) ve
üzerindeki değerler için hiçbir nem değerinde,
PPD değerinin %25’in altına
inmediği ve aktivite azaldıkça kabul edilebilir nem miktarının da arttığı sonucuna
varmışlardır. Etkin sıcaklık, bulunan ortamda çevreye olan ısı kaybına eşit bir ısı
kaybına yol açan, %50 bağıl nemdeki ortamın sıcaklığıdır[11].
5 Toftum ve arkadaşları çalışmalarında insanların memnuniyetsizliklerini havanın
sıcaklığına, nemine ve deri ıslaklığına bağlı olarak incelemişlerdir. Çalışmada, bağıl
nemin; 26oC sıcaklık için %36’ nın altında tutulması önerilmektedir. Ayrıca düşük ve
yüksek nemin insan sağlığı ve bina elemanları üzerindeki muhtemel olumsuz
etkilerinden bahsedilmektedir[12].
Harputlugil ve Çetintürk çoğunluğu benzer malzeme ve sistemle inşa edilmiş
Safranbolu Hacı Hüseyinler Evleri’nde yaptıkları çalışmada, bu evlerin yaz ve kış
koşulları için nasıl bir grafik izlediğini, kullanıcıyı yılın 12 ayında hangi ısıl
koşullarda barındırdığını matematiksel olarak gösterebilmek için bir ısıl konfor
analizi gerçekleştirmişlerdir [13].
Int-Hout, konforu sağlayan sistem parametrelerinin değiştirilmesi ile enerji
tasarrufunun sağlanmasına yönelik çalışmalar yapmıştır. İklimlendirme sistemlerinde
düşük sıcaklıktaki havanın kullanılmasıyla, konfor şartlarının ve istenilen iç hava
kalitesinin sağlandığını, ayrıca hem işletme, hem de yatırım maliyetlerinin düştüğünü
göstermiştir[14].
Givoni, bilinen güneş enerjili ısıtma sistemleri (direkt kazanç, trombe duvarı ve farklı
sera uygulamaları gibi) ile araştırmacı tarafından önerilen Bara sistemini
karşılaştırmıştır. Bu kapsamada verimi etkileyen ana tasarım parametreleri, bu
sistemlerin avantajları ve uygulamalarında karşılaşılan sorunları, farklı bina tipleri ve
iklim koşullarına uygulanabilirliklerini incelemiştir[15].
Onur ve arkadaşları, çalışmalarında güneş enerjisinden faydalanarak binaların
ısıtmasında kullanılabilecek bir hava tutuculu pencere sistemi ele almış ve bu
pencerenin ısıl performansını deneysel olarak incelenmiştir. İmal edilen güneş evi
2m yüksekliğinde ve tabanı 2,0m x 1,5m’dir. Hava tutuculu pencere ise evin güney
cephesine yerleştirilmiştir. Pencerenin güneş alan kısmı 1,2m x 0,8m’dir. Pencerede
çift cam kullanılmış olup yutucu plaka olarak da piyasada satılan hazır siyah dikey
perde kullanılmıştır. Değişik parametreler ölçülmüş ve bu parametrelerin pencere
performansı üstüne olan etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Bu tür pencere
6 kullanımı ile ısıtılan ortamların enerji ihtiyacını önemli ölçüde azaltmak
mümkündür[16].
Halen İspanya’da 1983’te yapılan, 330m2 alanda faaliyet gösteren Los Molinos
Projesi, İtalya’da 45. Enlemede 40 daireli bir toplu konut örneğin olan Orbassano
Projesi, Fransa’da 48. Paralelde 19 blok, 593 konutun enerji, ihtiyacını gideren
Lievre D’ or Projesi, Hollanda’da dubleks ev için tasarlanan yapılmış ve 275
İrlanda’da 52, 3 paralelde 22 tane güneş evini içeren Clombel Projesi, dünya
üzerinde güneş enerjisinden faydalanarak gerçekleştirilen eden projelere somut birer
örnek olarak gösterilebilir[17].
Kayseri Erciyes Üniversitesinde 8,5m yüksekliğinde 1500m2’lik spor salonu
320m2’lik havalı kolektör ile yeterli seviye ısıtılmaktadır. Yine Erciyes
Üniversitesinde 1996 yılında işletmeye alınan ve halen çalışmakta olan iki katlı,
havalı güneş kolektörleri ile ısıtılan ve laboratuar olarak kullanılan bir güneş evi de
vardır. 1996-1997 kış sezonunda yapılan performans ölçümlerinde binanın %81,5
oranında güneş enerjisinden ısındığı belirlenmiştir. Bu bina içerisinde aynı zamanda
30m2’lik sulu güneş kolektörleri kullanılarak döşemeden ısıtılmaktadır[18].
Loveday ve arkadaşları, geçerli dizayn standardı ISO 7730’ un Fanger’ in
çalışmasında temel olduğu ve özellikle sabit durum insan ısı eşitliği modelini
içerdiği, sabitlenen ısıl şartların verilmesi için insanın ısıl konfor hissetmesi
tahmininin izlendiği belirtmektedirler [23].
7 3. DÖŞEMEDEN ISITMA
Döşemeden ısıtılacak ortamların çok iyi yalıtılacak ısı kaybının azaltması ve
dolaysıyla döşeme yüzeyi sıcaklığının 26oC’ ün altında tutulması gerekir. Bu tür
ısıtma sistemlerinde döşeme içerisine yerleştirilen borular içerisinden sıcak akışkan
geçirilerek ortam ısıtılır. Akışkan genellikle sudur. Su yerine özel ısı transfer sıvısı
veya suya katkı maddeleri de ilave edilebilir.
Döşemeden ısıtma sistemlerinde borular içerisindeki su sıcaklığı nadiren 50oC’ ün
üzerine çıkar. Su sıcaklığı düşüktür ve bu tür ısıtma sistemlerinde su giriş ve çıkış
farkı 10oC’ ün alınır[19].
Düşük ısıtma sistemleri enerji verimliği nedeniyle günümüzde daha yaygın olarak
kullanılma eğilimindedirler. Düşük ısıtma sistemlerinde klasik sistemlerde kullanılan
90/70oC’ lük sistem yerine 40/50oC’ lük sistemler kullanılmaktadırlar. Düşük ısıtma
sistemlerinde
boru
içerisinde
akan
akışkanın
sıcaklığı
klasik
sistemlerle
karşılaştırıldığında düşüktür, dolayısıyla odaya gerekli miktarda ısıyı aktarabilmek
için daha büyük bir ısıtma yüzeyine ihtiyaç vardır[20].
Döşemeden ısıtma sistemleriyle ilgili olumlu ya da olumsuz çeşitli değerlendirmeler
yapılabilir. Aşağıda kısaca bu değerlendirmeler verilmiştir:
● Zemin katlarda bodruma yada toprağa, ara katlarda diğer daireye ısı kaybını
önlemek için yerden ısıtma uygulamalarında iyi bir yalıtım gerekmektedir.
● Açıkta boru radyatör gibi tesisat elemanları görülmediğinden estetik açıdan daha
iyidir.
● Cami, kilise, spor salonu gibi geniş alanı ve yüksek tavanlı yapılarda ideal bir ısı
dağılımı sağlar. Isı ihtiyacının yüksek olduğu mekanlarda yerden ısıtma, radyatörlü
ısıtma ile birlikte kullanılabilir. Burada önerilen sınır değer 120 kcal/m2h’ tir.
● Kapalı yüzme havuzları ve havuz etrafında yürüyüş için uygın bir çözümdür.
● Sağlıklı olması ve radyatör boru gibi tehlike oluşturacak eleman olmayışı
nedeniyle hastane ve çocuk yuvalarında kullanılmaktadır.
8 ● Isıtma ışıma ve taşıma ile gerçekleştiğinden diğer ısıtma sistemlerine göre 1-2 0 C
düşük sıcaklıklarda aynı konfor yakalanabilir.
Yüzeyden odaya olan ısı aktarımında döşeme yüzeyinde ortalama sabit bir sıcaklık
değeri alınır. Döşeme yüzey sıcaklığı orta veya iç alanlarda 29 0 C ve kenar alanlar,
banyo, koridor v.s. gibi yerlerde 35 0 C değerini geçmemesi gerekir. Döşeme
yüzeyinden odaya olan ısı akısı Newton’un soğutma yasasından bağlantısı
kullanarak;
qin = Qh /Adöş = h(Tyüzey- Takışkan)
hesaplanır.
9 3.1. Yoğunlaştırıcı Sistemler
Parabolik Oluk Kolektörler: Doğrusal yoğunlaştırıcı termal sistemlerin en
yaygınıdır. Kolektörler, kesiti parabolik olan yoğunlaştırıcı dizilerden oluşur.
Kolektörün iç kısmındaki yansıtıcı yüzeyler, güneş enerjisini, kolektörün odağında
yer alan ve boydan boya uzanan siyah bir absorban boruya odaklarlar. Kol lektörler
genellikle, güneşin doğudan batıya hareketini izleyen tek eksenli bir izleme sistemi
üzerine yerleştirilirler. Enerjiyi toplamak için absorban boruda bir sıvı dolaştırılır.
Toplanan ısı, elektrik üretimi için enerji santraline gönderilir. Bu sistemler
yoğunlaştırma yaptıkları için daha yüksek sıcaklığa ulaşabilirler. (350-400°C)
Doğrusal yoğunlaştırıcı termal sistemler ticari ortama girmiş olup, bu sistemlerin en
büyük ve en tanınmış olanı 350 MW gücündeki şimdiki Kramer&Junction eski Luz
International santralleridir. Parabolik oluk kolektörü Şekil 3.1 ve Şekil 3.2 ’ de
görülmektedir.
Şekil 3.1. Parabolik oluk-tipi kolektörler
Şekil 3.2. 350 MW gücünde parabolik oluk-tipi güneş santralı- Kaliforniya
10 Parabolik Çanak Sistemler: İki eksende güneşi takip ederek, sürekli olarak güneşi
odaklama bölgesine yoğunlaştırırlar. Termal enerji, odaklama bölgesinden uygun bir
çalışma sıvısı ile alınarak, termodinamik bir dolaşıma gönderilebilir ya da odak
bölgesine monte edilen bir Stirling makine yardımı ile elektrik enerjisine çevrilebilir.
Çanak-Stirling bileşimiyle güneş enerjisinin elektriğe dönüştürülmesinde % 30
civarında verim elde edilmiştir. Parabolik Çanak güneş ısıl elektrik santralı (İspanya)
Şekil 3.3 ’ te görülmektedir.
Şekil 3.3. Parabolik Çanak Güneş Isıl Elektrik Santralı (İspanya).
Merkezi Alıcı Sistemler: Tek tek odaklama yapan ve heliostat adı verilen aynalardan
oluşan bir alan, güneş enerjisini, alıcı denen bir kule üzerine monte edilmiş ısı
eşanjörüne yansıtır ve yoğunlaştırır. Alıcıda bulunan ve içinden akışkan geçen boru
yumağı, güneş enerjisini üç boyutta hacimsel olarak absorbe eder. Bu sıvı, Rankine
makineye pompalanarak elektrik üretilir. Bu sistemlerde ısı aktarım akışkanı olarak
hava da kullanılabilir, bu durumda sıcaklık 800 °C' ye çıkar. Heliostatlar bilgisayar
tarafından sürekli kontrol edilerek, alıcının sürekli güneş alması sağlanır. Bu
sistemlerin kapasite ve sıcaklıkları, sanayi ile kıyaslanabilir düzeyde olup Ar-Ge
çalışmaları devam etmektedir. Solar I Merkezi alıcı güneş ısıl elektrik santralı
(İspanya) Şekil 3.4 ’ te görülmektedir.
11 Şekil 3.4. Solar I Merkezi Alıcı Güneş Isıl Elektrik Santralı (İspanya)
3.2. Güneş enerjisi ile çalışan sıcak su sistemleri:
Güneş kolektörlü sıcak su sistemleri, güneş enerjisini toplayan düzlemsel kolektörler,
ısınan suyun toplandığı depo ve bu iki kısım arasında bağlantıyı sağlayan yalıtımlı
borular, pompa ve kontrol edici gibi sistemi tamamlayan elemanlardan oluşmaktadır.
Güneş kolektörlü su sıcak sistemi Şekil 3.5 ’ de görülmektedir.
Şekil 3.5. Güneş Kolektörlü Sıcak Su Sistemi
Güneş kolektörlü sistemler tabii dolaşımlı ve pompalı olmak üzere ikiye ayrılırlar.
Her iki sistem de ayrıca açık ve kapalı sistem olarak dizayn edilirler.
Doğal Dolaşımlı Sistemler: Tabii dolaşımlı sistemler ısı transfer akışkanının
kendiliğinden dolaştığı sistemlerdir. Kolektörlerde ısınan suyun yoğunluğunun
12 azalması ve yükselmesi özelliğine dayanmaktadır. Bu tür sistemlerde depo
kolektörün üst seviyesinden en az 30 cm yukarıda olması gerekmektedir. Deponun
alt seviyesinden alınan soğuk su kolektörlerde ısınarak yoğunluğu azalır ve deponun
üst seviyesine yükselir. Gün boyu devam eden bu olay sonunda depodaki su ısınmış
olur. Doğal dolaşımlı sistemler daha çok küçük miktarda su ihtiyaçları için uygulanır.
Deponun
yukarıda
bulunması
zorunluluğu
nedeniyle
büyük
sistemlerde
uygulanamazlar. Pompa ve otomatik kontrol devresi gerektirmediği için pompalı
sistemlere göre biraz daha ucuzdur.
Pompalı sistemler: Isı transfer akışkanının sistemde pompa ile dolaştırıldığı
sistemlerdir. Deposunun yukarıda olma zorunluluğu yoktur. Büyük sistemlerde su
hatlarındaki direncin artması sonucu tabii dolaşımın olmaması ve büyük bir deponun
yukarıda tutulmasının zorluğu nedeniyle pompa kullanma zorunluluğu doğmuştur.
Pompalı sistemler otomatik kontrol devresi yardımı ile çalışırlar. Depo tabanına ve
kolektör çıkışına yerleştirilen diferansiyel termostatın sensörleri; kolektörlerdeki
suyun depodaki sudan 10oC daha sıcak olması durumunda pompayı çalıştırarak sıcak
suyu depoya alır, bu fark 3 oC olduğunda ise pompayı durdurur. Pompa ve otomatik
kontrol devresinin zaman zaman arızalanması nedeniyle işletilmesi tabii dolaşımlı
sistemlere göre daha zordur.
Açık Sistemler: Açık sistemler kullanım suyu ile kolektörlerde dolaşan suyun aynı
olduğu sistemlerdir. Kapalı sistemlere göre verimleri yüksek ve maliyeti ucuzdur.
Suyu kireçsiz ve donma problemlerinin olmadığı bölgelerde kullanılırlar.
Kapalı Sistemler: Kullanım suyu ile ısıtma suyunun farklı olduğu sistemlerdir.
Kolektörlerde ısınan su bir eşanjör vasıtasıyla ısısını kullanım suyuna aktarır.
Donma, kireçlenme ve korozyona karşı çözüm olarak kullanılırlar. Maliyeti açık
sistemlere göre daha yüksek verimleri ise eşanjör nedeniyle daha düşüktür.
13 3.3. Düzlemsel güneş kolektörleri:
Düzlemsel güneş kolektörleri, güneş enerjisinin toplandığı ve herhangi bir akışkana
aktarıldığı çeşitli tür ve biçimlerdeki aygıtlardır.
Düzlemsel güneş kolektörleri, üstten alta doğru, camdan yapılan üst örtü, cam ile
absorban plaka arasında yeterince boşluk, kollektörün en önemli parçası olan
absorban plaka, arka ve yan yalıtım ve yukarıdaki bölümleri içine alan bir kasadan
oluşmuştur. Düzlemsel güneş kolektörü Şekil 3.6 ’ de görülmektedir..
Şekil 3.6. Düzlemsel Güneş Kolektörü
Üst örtü: Kolektörlerin üstten olan ısı kayıplarını en aza indirgeyen ve güneş
ışınlarının geçişini engellemeyen bir maddeden olmalıdır. Cam, güneş ışınlarını
geçirmesi ve ayrıca absorban plakadan yayınlanan uzun dalga boylu ışınları geri
yansıtması nedeni ile örtü maddesi olarak son derece uygun bir maddedir. Bilinen
pencere camının geçirme katsayısı 0,88’dir. Son zamanlarda özel olarak üretilen
düşük demir oksitli camlarda bu değer 0,95 seviyesine ulaşmıştır. Bu tür cam
kullanılması verimi % 5 mertebesinde arttırır.
Absorban Plaka: Absorban plaka kolektörün önemli bölümüdür. Güneş ışınları,
absorban plaka tarafından yutularak ısıya dönüştürülür ve sistemde dolaşan sıvıya
aktarılır.
14 Absorban plaka tabanda ve üstte birer manifold ile bunların arasına yerleştirilmiş
akışkan boruları ve yutucu plakadan oluşur. Yutucu plaka ışınları yutması için koyu
bir renge genellikle siyaha boyanmıştır. Kullanılan boyanın yutma katsayısının
(absorptivite) yüksek uzun dalga boylu radyasyonu yayma katsayısının (emissivite)
düşük olması gerekmektedir. Bu nedenle de bu özelliklere sahip seçici yüzeyler
kullanılmaktadır. Mat siyah boyanın yutuculuğu 0,95 gibi yüksek bir rakam iken
yayıcılığı da 0,92 gibi istenmeyen bir değerdedir. Yapılan seçici yüzeylerde yayma
katsayısı 0,1’ in altına inmiştir. Seçici yüzey kullanılması halinde kolektör verimi
ortalama % 5 artar.
Absorban plaka, borular ile sıkı temas halinde olmalıdır. Alüminyumda olduğu gibi,
akışkan borularının kanatlarla bir bütün teşkil etmesi en iyi durumdur. Bakır ve sacda
bu mümkün olmadığı için akışkan boruları ile plakanın birbirine temas problemi
ortaya çıkmaktadır. Bu problem ya tamamen ya da belli aralıklarla lehim veya
kaynak yapmakla çözülebilir.
Isı Yalıtımı: Kolektörün arkadan olan ısı kayıplarını minimuma indirmek için
absorban plaka ile kasa arası uygun bir yalıtım maddesi ile yalıtılmalıdır. Absorban
plaka sıcaklığı, kolektörün boş kalması durumunda 150°C’ a kadar ısınması
nedeniyle kullanılacak olan yalıtım malzemesinin yüksek sıcaklığa dayanır yalıtım
malzemesi olması gerekmektedir. Isı iletim katsayıları düşük ve soğuk yalıtım
malzemesi olarak bilinen poliüretan kökenli yalıtım malzemeleri tek başına
kullanılmamalıdır. Bu tür yalıtım malzemeleri, absorban plakaya bakan tarafı sıcak
yalıtım malzemesi ile takviye edilerek kullanılmalıdır.
Kolektör Kasası: Kasa, yalıtkanın ıslanmasını önleyecek biçimde yapılmalıdır.
Özellikle kolektör giriş ve çıkışlarında kasanın tam sızdırmazlığı sağlanmalıdır.
Kasanın her yanı 100 kg/m2 (981 Pa=N/m2) basınca dayanıklı olmalıdır (TSE-3680).
Sıvılı kolektörlerde sızdırmazlığın yüzde yüz sağlanamadığı durumlarda camda
yoğunlaşan su buharını dışarıya atmak amacıyla kasanın iki yan kenarına tam
karşılıklı ikişer adet 2-3mm çapında delik açılmalıdır. Kolektör üzerine gelen güneş
15 ışınımının bir kısmı saydam örtüde yansır, bir kısmı yine saydam örtüde yutulur ve
geri kalan kısmı absorban plakaya (yutucu yüzeye) ulaşır.
Kolektör Enerji Dengesi: Kolektör üzerine gelen güneş ışınımının bir kısmı saydam
örtüde yansır, bir kısmı yine saydam örtüde yutulur ve geri kalan kısmı absorban
plakaya (yutucu yüzeye) ulaşır. Absorban plakaya gelen enerjinin, bir kısmı ısı
taşıyıcı akışkana geçerken bir kısmı absorban plakada depolanır, geri kalan kısmı
ışınım, taşınım ve iletimle çevreye gider. Işınım taşınım ve iletimle olan ısı
kayıplarının toplamı Qk , depolanan enerji Qd , akışkana geçen enerji Q f , olmak
üzere, düzlemsel kolektörler için enerji dengesi:
I.A.(τ.α)= Q f + Qk + Qd
şeklinde yazılabilir. Burada (τ.α) kolektör yutma geçirme çarpımı,
(3.1)
I kolektör
üzerine gelen güneş enerjisinin şiddeti ve A faydalı yüzey alanı olmak üzere
I.A.(τ.α) çarpımı absorban plaka üzerine gelen güneş enerjisini verir.
Kolektör Verimi: Kolektörlerde ısı taşıyıcı akışkanda toplanan güneş enerjisinin,
kolektöre gelen güneş enerjisine oranına kolektör verimi denir. Kolektör giriş suyu
sıcaklığı arttıkça verim düşme eğiliminde olacağından genel bir verim yerine anlık
verimden yani verim eğrisinden bahsetmek daha doğru olacaktır. Kolektör verimi ısı
taşıyıcı akışkanın giriş, çıkış sıcaklıkları ve debi değerlerinin sağlıklı ölçülebildiği
durumlarda ve en önemlisi çevre sıcaklığının sabit olduğu durumlarda
η = (m × C p × (Tçıı − Tgir )) ÷ ( A × I )
(3.2)
bağıntısıyla hesaplanabilir. Fakat verim eğrisi oluşturulurken çevre sıcaklığı da
değişeceğinden verim bağıntısında Tç çevre sıcaklığı da değişken parametre olarak
alınmalıdır. Buna bağlı olarak verim,
16 Q
k
= −k × A ×
(dt
dx
)
(3.3)
ısı transfer denklemi kullanılarak ve Qg kolektöre
Formülüyle hesaplanması daha mantıklıdır. Burada kullanılan K kolektör için ısı
kayıp katsayısıdır.
Düzlemsel kolektörlerde çevreye olan ısı kaybı kolektörlerin üst, alt ve yan
yüzeylerinden olur.
K= Küst + Kalt + Kyan
(3.4)
şeklinde yazılabilir. Kolektör alt ve yan yüzeylerinden olan ısı kayıpları yalıtım
malzemesinin kalınlığına ve ısı transfer katsayısına bağlıdır. Değeri ‘Küst’
parametresine göre oldukça küçüktür. Çünkü kolektör üst yüzeyi saydam örtüden
dolayı izolasyon yapılamamaktadır ve toplam ısı kayıplarının % 70’ i bu yüzeyden
olmaktadır. ‘k’ yalıtım malzemesi ısı transfer katsayısı, l yalıtım malzemesi kalınlığı
h konveksiyon ısı kayıp katsayısı olmak üzere
Kalt=1/((1/h)+(l/k))
(3.5)
bağıntısıyla hesaplanabilir.
Üstten olan ısı kayıp katsayısının iteratif metotlarla hesaplanması uzun işlemleri
gerektirmektedir. Pratikte basit bağıntılar tercih edilir. Agarwal ve Larson (1981),
Küst değerinin
(3.6)
17 Bağıntısı ile maksimum ±0,25 W/m2°K hata ile bulunabileceğini belirtmektedir.
Burada,
htd=5,7+3,8V
(3.7)
C=250*(1-0,0044*(s-90)) olup, V (m/s) rüzgâr hızı, s kolektör eğimi, N saydam örtü
sayısı, ε l yutucu yüzeyin ışın yayma oranı, ε s saydam örtünün ışınım neşretme oranı
T y ve Tçev sırası ile yutucu yüzey ve çevre sıcaklıklarıdır. Saydam örtü sayısının
birden fazla olduğu durumlarda yukarıdaki denklemin kullanılabilmesi için saydam
örtülerin aynı tip olması gerekir. Fiziksel özellikleri farklı saydam örtü kullanılması
durumunda iteratif metotlar kullanılmalıdır.
Teorik olarak hesaplanması karmaşık olmıyan K kolektör kayıp katsayısı, kolektör
test
çalışması
sonucunda
elde
edilen
verim
eğrisinden
kolayca
tespit
edilebilmektedir. Kolektörün verimi, giriş suyu sıcaklığı, çevre sıcaklığı, debi ve
radyasyon değerlerine bağlı olarak değişmektedir. Toplam ısı kayıp katsayısı da bu
parametrelere bağlı olarak değişim gösterir. Pratik olarak verim eğrisinin eğimi
toplam ısı kayıp katsayısı değerini verir. Toplam ısı kayıp katsayısı ve bu eğrinin
verim eksenini kestiği noktadaki maksimum verime (ısı yalıtım katsayısının 0 kabul
edildiği yani hiç ısı kaybının olmadığı durum) göre kolektörlerin iyi veya kötü
olduğuna karar verilmektedir.
3.4. Güneş kolektörleri:
Güneş kolektörleri güneş ışığını ısıya dönüştürürler. Güneş ışınımını faydalı enerji
şekline dönüştüren gereçlere “Güneş Kolektörü (Toplayıcıları)” denir. Uygulamada
kullanılan kolektörlerde, güneş ışınımı önce bir yatay düzlem tarafından yutulur.
Sonra da bir akışkana aktarılarak iç enerjisi aktarılır. İç Enerjinin artışıyla sıcaklığı
artan su kullanıma verilir. Uygulamada ısı taşıyıcı akışkanın hava (gaz) veya sıvı (su)
olduğu iki tip güneş kolektörleri mevcuttur. Havalı güneş kolektörleri genel olarak
Düzlemsel veya Hacimsel tiplerde imal edilmektedirler. Sıvılı güneş kolektörleri
18 düzlemsel veya konsantrik tiplerde imal edilmektedirler. Uygulamada düzlemsel
güneş kolektörleri sıcak su, konsantrik güneş kolektörleri ise buhar üretimi için
kullanılmaktadır. Kolektörlerin içinden geçen solar sıvı toksik maddeler içermez,
donmaz ve yüksek derecede ısıyı transfer özelliğine sahiptir. Kolektörlerden aldığı
ısıyı borularla boylere taşıyan özel sıvı, ısıyı orada bir ısı değiştiricisi aracılığı ile
kullanma suyuna bırakarak onun ısınmasını sağlar.
Pompa istasyonu solar sıvının sistem içerisinde dolaşmasını sağlar. Solar düzenleyici
boyler’deki ısıyı kolektördeki ısıyla karşılaştırır ve kolektörün ısısı boylerin ısısından
daha yüksek olduğunda pompa istasyonunu çalıştırır. Güneş ışınlarının kullanma
suyunu istenen ısıya getirmeye yetersiz olması durumunda otomatik olarak
konvansiyonel ısıtmaya geçilir.
Işınan güneş enerjisinin yararlı ısıya dönüştürülen kısmı “kolektör verimi” olarak
adlandırılır. Her kolektör tipinin verimi kendine özgüdür. Güneş enerjisinin % 100
oranında faydalı ısıya dönüştürülmesi 1 derecelik bir verime eş değerdir. Çevreye
dağılan ısı nedeni ile bir kolektörün verimi her zaman 1’den küçüktür. Aşağıdaki
faktörler “Kolektör Verimi”ni etkiler:
Optik
Etkiler:
Işıma
ısıya
dönüştürülmeden
“önce”
ortaya
çıkarlar.
Termik Etkiler: Işımanın ısıya dönüştürülmesinden “sonra” ortaya çıkarlar.
Bugün Türkiye’de su ısıtma amaçlı (2500000- 3000000) m2 kurulu kolektör alanı
olup, yıllık kolektör üretimi (400000-500000) m2 düzeyindedir. Kurulu kolektör
alanıyla güneşten kazanılan enerji yılda 120 bin TEP kadardır. Son yıllarda üretilen
kolektörlerin üçte biri aşkın bölümünün ihraç edildiği gözlenmektedir. Kolektör
sanayinde kaliteli üretimin kontrolü ve desteklenmesi gereklidir. Türkiye’de düz
yüzeyli güneş kolektörleri ve güneşli su ısıtma sistemlerine ilişkin standartlar
bulunmakla birlikte, teknolojinin hızla gelişmesi nedeniyle, bunların revize edilmesi
gerekmektedir. Bir evin güneş enerjisi ile ısıtılması Şekil 3.7 ’ de görülmektedir.
19 Koleektörler
Boyller
Solar Pompa İsttasyonu
Diyaaframlı
Genleşme
G
Kabıı
Solar Dolaşım Tesisatı
T
matürler
Arm
Şekil 3.7. Bir evin güüneş enerjisii ile ısıtılmaası
ktörlerin geenel yapısı
3.5. Kolek
1-Cam Çıttası
2- UV ışınnlara dayanııklı, sızdırm
maz, %100 EPDM
E
kauççuk fitil ve cconta
3- Alüminnyum Kasa (AlMgSi
(
0,5) (220 0C dayanım)
d
4- Kolektöör çıkışları
5- Havalanndırma Kannalı ve Kapaağı
6- İç izolaasyon (Alüm
minyum folyyo kaplı Mo
onoblok Polliüretan)
7- Alt Plakka (Gofrajlıı alüminyum
m levha)
8- Üst örtüü (Düşük deemirli Tempperli Prizmaatik Cam )
9- Toplayııcı kanallar (Akışkan taaşıyıcı boru
ular)
10- Maniffold borusu
11- İlave cam
c yünü izzolasyon
12- Isı tutuucu panel yüzeyi
y
(Mekkanik Kilit sistemiyle
s
b
birleştirilmiş
ş selektif yü
üzeyli
bakır absoorber veya alüminyum
a
absorber).
Kolektörüün genel yappısı Şekil 3.8 ‘ de görüllmektedir.
20 Şekil 3.8. kolektörlerin genel yapısı.
3.6. İyi bir güneş kolektörü nasıl olmalıdır?
Cam Kaplama: Verimi yüksek kolektörler yansıması düşük, geçirgenliği yüksek özel
bir camla kaplanmışlardır. Eğik gelen ışınların tümünün emiciye ulaşması optimal
olarak ancak böyle sağlanır. Özel camdaki demir payı ne kadar az olursa, ışık
geçirgenliği o denli yüksek olur. Cam yüzey ile kasa birbirleri ile toz ve su
geçirmeyecek şekilde birleşmiş olmalıdır Şekil 3.9 ’ da görülmektedir..
Şekil 3.9. İyi bir güneş kolektör yapısı
21 Isı Yalıtımı: Kolektörün içindeki yalıtım etkin olmalıdır. Bunun için yalnızca mineral
içeren malzemelerden yapılmış parçalar kullanılmalıdır.
Kasa: Güneş kolektörü ile çatı örtüsünün bağlantısı çatının sızdırmazlığını sürekli
olarak sağlayacak şekilde olmalıdır. Kolektör çatı örtüsüne hiç bir boşluk
kalmayacak şekilde monte edilmelidir.
Emici: Yalnızca siyah renkte bir kaplama emicinin en üst düzeyde ısınabilmesine
olanak verir. Emilen ısının yeniden geri ışımaması için kaplamanın yüksek seçici
olması gereklidir. Yani bir taraftan ışık için yüksek bir geçirgenlik sağlarken diğer
yandan ısı ışınları geçirgenliği sıfıra yakın olmalıdır ki yayınık ışık da etkin bir
şekilde emilebilsin.
Maliyet: Kolektörün çatıya montajı önemli bir maliyet faktörü olabilir. İyi bir güneş
kolektörü çatıya kolayca monte edilebilmelidir.
Malzemeler: Kolektörler uzun süre her türlü hava koşuluna maruz kalırlar. Kasa için
yalnızca sağlam hammaddeler kullanılmalıdır.
Genel Öneriler: Güneş tesisinizi ayrıntılı olarak planlamadan önce aşağıdaki
koşulların sağlanmış olup olmadığından emin olmanız gerekir:
Çatı: Çatı, üzerine çıkılabilecek yapıda olmalıdır.
Kuşlar: Kolektörün konacağı yerde kuşların tünemesine ve pislikleri ile kolektörün
kirlenmesine yol açacak anten ya da benzeri cisimlerin bulunmaması gerekir.
Ulaşılabilirlik: Kolektör alanının ve boyler’in ileriye dönük olarak kolayca
ulaşılabilirliği sağlanmış olmalıdır.
Boru Hattı: Kolektör alanı ile boyler arasındaki uzaklığın 20 metreden daha fazla
olmaması önerilir.
22 Gölge: Kolektör alanı mevcut koşullarda veya daha sonraki yıllarda ağaçlar veya
binalar tarafından gölgelenmeyecek bir konumda yerleştirilmelidir.
Kolektör Alanı: Güneş tesisinin ekonomik bir şekilde işletilebilmesi için kolektör
alanı titizlikle planlanmalıdır. Kolektör alanının optimal büyüklüğü şu faktörlere
bağlıdır:
-Günlük sıcak su ihtiyacı
- Coğrafi konum
- Kolektörün eğimi (Çatı eğimi)
- Kolektörün yerleştirilmesi
- Yıllık sıcak su gereksiniminin karşılanması arzu edilen oranı
Solar tesisin ışıma randımanı kolektörlerin doğrultulduğu yöne bağlıdır. Optimal yön
güneydir. Güneybatı’ya ya da güneydoğu’ya yönelik bir yerleştirme de mümkündür.
Bu durumda daha büyük bir kolektör alanı seçilmelidir. Güneş kolektörlerin
konumları Şekil 3.10 ‘ da görülmektedir.
Şekil 3.10. Güneş kolektörlerinin konumları
23 Şekil 3.10. ( Devam) Güneş kolektörlerinin konumları
24 Şekil 3.10. (Devam) Güneş kolektörlerinin konumları.
25 4.ISIL KONFOR:
Isıl konforun analizinde Fanger yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde ısıl konfor
şartlarını etkiyen değişkenler çevresel ve kişisel değişkenler olmak üzere iki ana
grupta toplanır. Isıl konfor, kuru termometre sıcaklığına bağlı değildir, havanın
rutubetine, hızına, temizliği, kokusu ve duvar, döşeme, tavan gibi cidar satıhların
ortalama sıcaklığı, iklim ve giyinme şekli ve insanların hareketi, konfor halini
etkileyen koşullardandır.
Çizelge 4.1’de bir büro çalışanlarının metabolik hızlıları ve çizelge 4.2 ’de kış
şartları için giysi değerleri verilmiştir.
Çizelge 4.1. Büro faaliyetlerinin metabolik hızları [21]
Aktivite
Metabolizma Hızı
(W/m2)
Oturarak okuma
55
Yazı yazma
60
Bilgisayar kullanma 65
Metabolizma hızlarına bakarsak insanın gösterdiği faaliyet ile ilgilidir, çalışma ne
kadar çok olursa metabolizma hızı o kadar yükselir, oturarak okuma durumunda
metabolizma Çizelge (4.1)’e göre en küçüktür ve bilgisayar ile çalışma sonucunda
metabolizma değerleri daha yüksek olduğunu görmüştük.
26 Çizelge 4.2. Kış şartları için hesaplamalarda kullanılan giysi değerleri [21]
I cl
Giysi türü
fcl
(clo)
Gömlek, pantolon,
Çorap, ayakkabı, tek kat pamuktan 0,9
1,15
ceket.
Gömlek, pantolon ve ceketten oluşan
erkek kıyafeti veya gömlek, etek ve 1,2
1,15
ceketten oluşan bayan kıyafeti.
Pamuktan uzun kollu gömlek, yün
çorap, ayakkabı, ceket, yelek.
1,5
1,15-1,2
Fanger yaklaşımında ısıl konfor aşağıdaki denklem ile ifade edilir:
PMV=(0,352e-0,042(M/ADU) + 0,032){
M
ADU
M
Pa
0,42
T
3,4 10
ADU
1
50
fcl [(Tcl + 273)4]
1
0,0023
0,35 43
M
ADU
44
Pa
0,061
0,0014
M
ADU
M
ADU
1
34
fcl hc (Tcl – Ta)]
(4. 1)
Bu bağıntıdaki hc ısı transfer katsayısıdır ve aşağıdaki şekilde tanımlanmıştır.
2,05 (Tcl – Ta)0,25 > 10,4 √
hc = 2,05(Tcl – Ta)0,25
(4. 2)
2,05 (Tcl – Ta)0,25 < 10,4 √
hc = 2,05(Tcl – Ta)0,25
(4. 3)
Hava hızı 0,1 m/s den küçük ise Denklem (4.2) ve hava hızı 0,1 m/s den büyük ise
Denklem(4.3) kullanılacaktır.
27 Diğer taraftan PPD değeri de
PPD= 100
,
.PMV
,
PMV
(4. 4)
bağıntısı ile tanımlamıştır.
Yukarıdaki denklemler FORTRAN programında kullanarak PMV ve PPD
değerlerini elde edilmiştir.
Fanger yönteminde ısıl konfor şartlarına etkiyen değişkenler çevresel ve kişisel
değişkenler olmak üzere iki ana grupta toplanır. Konfor halinin meydana gelmesi
için gerekli fizyolojik esaslar olarak insanların içinde bulundukları hacimlerdeki,
havanın rahat teneffüs etmeye yetecek miktarda ve temizlikte olması, içindeki su
buharının belirli sınırlar arasında bulunması, CO2 miktarının zararsız miktarlarda
olması, rahatsız edici, koku bulunmaması ve termik konfor şartlarının sağlanmış
olması gerekmektedir.
Bir insanın konfor halinde bulunması, bulunduğu ortamın yalnız kuru termometre
sıcaklığına bağlı değildir. Konfor halini en fazla etkileyen dış sıcaklık ve buna bağlı
olarak iç sıcaklıktır. Sıcaklığın değişmesiyle vücudun ısı kaybı azalır veya çoğalır ve
bu durum insanlar da rahatsızlık hissini yaratır. Isıl konfor üzerinde nemin etkisi de
önemlidir. Nemli sıcağa dayanmak zor olduğu gibi nemli soğuk da insanları rahatsız
eder ve vücut mukavemetini azaltır. Fazla kuru hava da aynı şekilde insanları
rahatsız eder. Nemli, havanın insanlara verdiği rahatsızlıktan başka eşya ve yalıtım
maddeleri üzerindeki zararlı tesiri, kapalı hacimlerde nemi kontrol altına almamıza
sebeptir.
4.1. Çevresel Değişkenler
Kapalı bir ortamda, ısıl konforu etkileyen çevresel değişkenler hava sıcaklığı,
ortalama ışıma sıcaklığı, göreli hava hızı ve havanın nemliliğidir.
28 Hava sıcaklığı: Hava sıcaklığı insan ile çevresi arasında taşınım (konveksiyon) ile
yapılan ısı alışverişi miktarını belirleyen bir değişkendir. İnsan ile çevresi arasındaki
ısı taşınımı, vücut yüzey sıcaklığı ile hava sıcaklığı dengeleninceye kadar devam
eder. Dengelenmiş durumdaki vücut yüzey sıcaklığı insanın ısıl açıdan konforda olup
olmadığının göstergesidir. Bu nedenle hava sıcaklığı insanın iklimsel konforunu
etkileyen önemli çevresel değişkenlerden birisidir.
Ortalama ışıma sıcaklığı: Ortalama ışıma sıcaklığı insanla çevre yüzeyler arasında
ışınım (radyasyon) yoluyla oluşan ısı transferini belirlemek üzere çevredeki
yüzeylerin sıcaklıklarının birleşik etkisini ifade eden bir sıcaklıktır. İnsanın
mekândaki konumuna, duruş biçimine ve çevre yüzeylerin sıcaklığına bağlıdır.
İnsanı çevreleyen yüzeylerinin sıcaklıkları arttıkça vücut üzerine ışınımla gelen ısı
yükü artar. Vücut ile çevre arasındaki ısı dengesinin ve ısıl konforun bozulmaması
için ortam sıcaklığının azaltılması gerekir.
Bağıl hava hızı: Hava hızı herhangi bir yüzeyle hava arasındaki ısı taşınımı
katsayısını etkilediğinden, insanla çevresi arasında taşınım yoluyla oluşan ısı
transferi miktarını etkileyen önemli bir çevresel değişkendir. Ortamdaki hava hızı ve
hareketlerinin artması ısı taşınım katsayısını dolayısıyla vücuttan çevreye olan
duyulur ısı geçişini artırır. Vücuttan çevreye olan ısı kayıplarının azaltılması için
ortam sıcaklığının artırılması gerekir. Hava hızı arttıkça ortam sıcaklığının lineer
olarak artmamasının en büyük nedeni, taşınım katsayısının hava hızı ile lineer
değişmemesinden kaynaklanmaktadır. Giysi yalıtımın artması ise hava hızının aksine
ısı kayıplarını azaltıcı yönde etki yapmaktadır. Bu nedenle giysi yalıtımı arttıkça
ortam sıcaklığının düşürülmesi gerekir. Hava hızının 0,2 m/s olduğu bir ortamda 0,6
clo giysili bir kişi ile çevre arasındaki ısı dengesi 25,0ºC’de sağlanırken giysi yalıtımı
1,0 clo’ya çıktığında ısı dengesinin kurulduğu sıcaklık 22,3ºC’ye düşmektedir[22].
Havanın Nemi: Havanın nemliliği insanın cildinden çevreye olan su buharı
difüzyonu, ter buharlaşması ile vücuttan kaybedilen ısı miktarlarını etkileyen bir
çevresel değişkendir. Bu çalışmada yapılan deneysel çalışmalarda büro içerisinde
ölçülen bağıl nemdir. Bağıl nem; deneysel şartlarda (veya ölçme yapılan şartlarda)
29 hava içerisindeki su buharı kısmi basıncının (veya mol sayısının) aynı şartlarda
doymuş halde bulunan havanın içerisindeki su buharı kısmı basıncına (mol sayısına)
oranıdır.
4.2. Kişisel Değişkenler
Isıl konforu etkileyen kişisel değişkenler olarak adlandırılan, insanla ilgili özellikler
aşağıdaki gibi sıralanabilir;
Aktivite Düzeyi: Aktivite düzeyi, insan vücudunun alınan yiyecekleri yakarak birim
zamanda ürettiği ve metabolizma düzeyi olarak adlandırılan enerji miktarını
etkileyen bir değişkendir. Metabolizma düzeyi insanın yaptığı eylem türü ile yani
aktivite seviyesi ile doğrudan ilişkilidir. Fanger’ in yaptığı çalışmalar sonucundaki
çizelgelerde kcal / hm 2 olarak verilen bu değişken, bu çalışmada W/m2 birimi ile de
ifade edilmiştir.
Belirli eylem türlerine göre aktivite seviyelerinin aldığı değerler değişkenlik gösterir.
Isıl konfor insanın yaptığı ısı alışverişi miktarının bir fonksiyonu olduğuna göre,
aktivite düzeyi ısıl konforu etkileyen önemli değişkenlerden birisidir.
Giysi Türü: Giysi türü giysilerin ısı yalıtım direncini belirlediğinden ve dolayısıyla
insanla çevresi arasındaki ısı transferi miktarını etkilediğinden ısıl konfor
koşullarının belirlenmesinde bilinmesi gereken kişisel değişkenlerden birisidir.
Giysilerin ısı yalıtım direnci genellikle clo birimiyle ifade edilmektedir.
30 5. DENEYSEL ÇALIŞMA:
5.1. Döşemeden Isıtma Sistemi
Döşemeye boruların yerleştirilmesi Resim 5.1 ’ de görülmektedir. Tabana döşenen
plastik boruların iç çapı 16 mm, kalınlıkları 2 mm ve boru uzunluğu 155 m’ dir.
Borular PVC borulardır. Borular arasında mesafeyi sabit tutmak için taraklar
yerleştirilmiştir. Boruların altına naylon serilmiştir. Beton zeminin üstüne 3cm
kalınlığında ekstrüde polistiren yalıtım malzemesi serilerek borulardan aşağı yönde
olacak ısı kaybı azaltılmıştır. Boruların üzeri 3 cm kalınlığında beton ile kaplanmış,
üzeri parke döşenmiştir.
Resim 5.1 Boruların oda döşemesindeki yerleştirme şekli.
Döşemeden ısıtmanın ısıl konforu sağlayıp sağlamadığını belirlemek için bir
deneysel çalışma yapılmıştır. Bu deneysel çalışmada Fanger yöntemi kullanılmıştır
[21]. Oda resimde görüldüğü gibi 55x55 cm boyutlarında 50 kareye bölünmüştür.
Ölçümler karelerin ortasında alınmıştır.
31 Döşemeden ısıtma sistemi şematik olarak Şekil 5.3’ de görülmektedir. Güneş enerjisi
ile döşemeden ısıtma sisteminde 4 m2 alanında düzlem plaka kolektörler
kullanılmıştır.
Isıtılan su 200 litre hacminde bir tankta depolanacaktır. Tank Güneş enerjisinin
yetersiz olduğu durumlarda kullanılmak üzere 2 kW gücünde bir elektrikli ısıtıcı
depoya yerleştirilmiştir. 630 cm x 370 cm boyutlarındaki oda bu güneş enerjisi ile
döşemeden ısıtılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında sistemin konfor şartlarını
sağlayıp sağlamadığı araştırılmıştır. Bu proje güneş enerjisinden yararlanarak
döşemeden ısıtma sisteminin projelendirilmesi ve ısıl konfor şartlarının incelenmesi
için gerekli literatür araştırması ve hesaplamalarını içermektedir. Resim 5.2 ’ de Oda
döşemesinin ölçümlere hazırlanması.
Resim 5.2 Oda döşemesinin ölçümlere hazırlanması.
Sistemin kurulum aşamasında çatıya VITOSOL 100 SH1 (yatay kolektör)
yerleştirilmiş; çatıdan deney odasına kadar olan bağlantı borularla sağlanmış ve oda
içerisinde bütün tesisatın kurulumu yapılmıştır.
Sistemin ısıtma prensiplerinin bir özelliği olarak ortalama su sıcaklığı nadiren 50 oC
aşar. Döşeme yüzey sıcaklığının da 29 oC ile sınırlı olması su sıcaklığının daha
32 yüksek seçilmesini engeller. Ayrıca döşemeden ısıtma boru malzemesinin ömrü su
sıcaklığı bağıntısı uyarınca ortalama su sıcaklığının ayrı bir sınırı vardır. Bu sınır
termoplastik borular için 60 oC, özel lastik borular içinde 70 oC.
Devredeki su sıcaklığının düşük olması, standart su sıcaklık farkının da daha az
olmasını gerektirir. Bu nedenle döşemeden ısıtma sistemlerinde bu fark 10 oC alınır.
5.1.1. VITOSOL 100 Tip SV1 ve SH1
Dikey veya yatay montaj için düz kolektör. Düz ve eğimli çatılara ve serbest montaj
için kullanma suyu, ısıtma sistemleri ve bir eşanjör üzerinden havuz suyu ısıtmak
için kullanılan kolektör SH1(yatay kolektör).
Şekil 5.1. VITOSOL 100 Tip SV1 ve SH1
Dikey veya yatay montaj için düz kolektör
33 5.1.2. VİTOSOL 100, TİP SV1 ve SH1 Kollektörleri
VITOSOL 100 kolektörlerin temelini kaplama bakır absorber oluşturmaktadır. Bu
absorber, güneş ışınlarının yüksek seviyede absorbe edilmesini sağlar ve ısıl
radyasyon emisyonu düşüktür. Isı taşıyıcı akışkan, absorberde bulunan kıvrımlı bakır
boru içerisindedir.
Absorberin ısısı bakır boru üzerinden ısı taşıyıcı akışkana iletilir. Absorber yüksek
derecede ısı yalıtımı bir kolektör gövdesi ile kaplıdır ve bu sayede kolektörün ısı
kayıpları minimize edilmiştir.
Yüksek kaliteli ısı yalıtımı sıcağa dayanıklıdır ve gaz atmaz niteliktedir. Kolektörün
üzeri özel bir solar-cam ile kaplanmıştır. Bu camda demir oranının düşük olmasından
dolayı, yüksek seviyede güneş ışınımını kolektör için iletilir.
12 adete kadar kolektör ile birik kolektör grubu oluşturulabilir. Bunun için, O-ring
contalarla sızdırmazlıkları sağlanmış, ısı yalıtım esnek kolektör bağlantı boruları
teslim edebilmekteyiz. Kolektör grubunun solar devresine kolayca bağlanması,
sıkıştırma halkalı rakorlu bir bağlantı seti ile sağlanır. Solar devrenin gidişine bir
sensörü kılıfı seti üzerinden bir kolektör sıcaklık monte edilir.
34 Şekil 5.2. Kolektörün içi.
A. Alüminyum kapak çıtası.
F. Mineral esaslı lif yalıtım şiltesi.
B. Özel solar-cam kapak,3.2 mm.
G. Melamin reçineli suni köpük ısı yalıtım.
C. Esnek sonsuz conta.
H. RAL 8019 alüminyum çerçeve profili.
D. Bakır absorber.
K. Alüminyum-çinko zemin sacı.
E. Kıvrımlı bakır boru.
5.2. Isıl Konfor Deneysel Analizi
Deney düzeneği, çapı 15 ve 20mm olan içi boş demir silindir profillerden yapılmıştır.
Düzeneği dengede tutan profiller 20mm çapında ve 45cm uzunluğundadır. Bu
profillerin uçlarına tekerlekler takılarak deney düzeneğinin deney odası içerisinde
rahatça hareketi sağlanmıştır. Ortalama ışıma sıcaklığının ölçülmesi için kullanılacak
5,7 cm çapındaki plastik topları asmak için kullanılan 15mm çapında ve 500mm
uzunluğundaki demir profilleri zemine paralel tutan profil ise 20 mm çapında ve
1,2m uzunluğundadır. Deneyler esnasında zemine paralel uzanan bu profillerin
uçlarına ince cidarlı üç adet mat siyaha boyanmış top asılmıştır. Plastik topların
merkezleri ve acık thermocouple uçları yerden 0,2 m, 0,6 m ve 1 m yüksekliktedir.
Açık uçlardan ortam sıcaklığı, küre merkezlerinden ise ortalama ışıma sıcaklığı
okunmaktadır. Odanın deney düzeneği Resim 5.3 ‘ de görülmektedir.
35 Resim 5.3. Deney Düzeneği.
Şekil 5.3 Döşemeden ısıtma sisteminin şematik görünümü.
36 Ölçme metodu Fanger Yöntemi
1. Isıl konforun belirlenmek istendiği kapalı alan içerisinde ölçüm noktaları seçilmeli
ve alana eşit olarak dağıtılmalıdır.Ölçüm oturan insanlar için yerden 0,6m
yükseklikte, ayakta duran insanlar içinse 1m yükseklikte yapılmalıdır. Daha detaylı
araştırmalar isteniyorsa oturan insanlar için yerden 0,2m, 0,6m ve 1m; ayaktaki
insanlar içinse 0,3m, 1,0m ve 1,7m yüksekliklerde üç ayrı ölçüm alınmalıdır.
2. Her bir ölçüm noktasında hava sıcaklığı, ortalama ışıma sıcaklığı ve hava hızı
değerleri ölçülmelidir.
3. Aktivite seviyesi ve giysi ısıl değeri bulunur.
4. Ölçülen değerler vasıtasıyla PMV, her bir ölçüm noktası için hesaplanır. Her
noktada hesaplanan PMV değerleri kullanılarak PMV eğrileri çizilir ve her nokta için
PPD değerleri bulunur. PMV eğrileri ortam içerisinde ısıl konfor açısından eş
durumda olan noktaları görme imkanı verir. Eğrilerin çizildiği diyagramlarda ‘0’
PMV eğrileri ısıl konfor şartlarının sağlandığı yerleri gösterir.
Fanger yöntemi kullanılarak ısıl konforun incelenmesi amacıyla yapılan deneylerde
deney odası 55 x 55 cm2’ lik toplam 50 kareye ayrılmıştır. Isıl konforun analizi için
gerekli olan ölçümler bu karelerin orta noktalarında ve literatürde önerildiği gibi
ofisin çalışma ortamı olarak kullanılacağı esası göz önüne alınarak, oturan insan için
döşemeden 0,2, 0,6 ve 1,0m yüksekliğinde alınmıştır Şekil(5.4) görülmektedir.
Şekil 5.4. Ofis çalışanının için döşemeden alınanyükseklikler.
37 5.3. Deneyin Ölçüm Cihazları
Oregon Scientific EM 913 Kablolu-Kablosuz Higro-Termometre
Ortamdaki nemin ölçülmesinde kullanılan digital nem ve sıcaklık göstergelerinden
düzeneğin üst kısmındaki (1,0m’ deki) Oregon Scientific EM 913 kablolu-kablosuz
higro-termometredir resim 5.4 ‘ te görülmektedir.
Resim 5.4. Oregon Scientific EM 913 kablolu-kablosuz higro-termometre
Genel özellikleri:
Dijital sıcaklık ve nem göstergesidir. Kablolu veya kablosuz tercih edebilir.Cihaz
üzerinde kablo yardımıyla ister kablonun olduğu yerde ister kablosunu çıkartarak
cihazın bulunduğu yerde sıcaklık ve nemi takip edebilir.İsteğe bağlı olarak duvara da
monte edebilir veya masaüstünde de kullanabilir.
- Ekran boyutları : 10 x 10cm
- Min-Max değer hafızası
- 3 metre kablo
- Ölçüm Aralığı : Sıcaklık İç :- 0... +50 ºC Dış : -50 ... +70 ºC Nem İç : 25 to 95%
- Hassasiyet: Sıcaklık : ±1 ºC Nem : ±% 3.5 Rh
38 Oregon Scientific ETHG913R Kablo-Kablosuz Higro-Termometre
Ortamdaki nemin ölçülmesinde kullanılan digital nem ve sıcaklık göstergelerinden
düzeneğin alt kısmındaki (0,2m’deki) Oregon Scientific ETHG913R kablolukablosuz higro-termometredir Resim (5.5) görülmektedir.
Resim 5.5. Oregon Scientific ETHG913R Kablolu-Kablosuz Higro-Termometre.
ST-8823 İnfraRed Thermometre
Bu termometre uzak mesafelerde küçük noktaların sıcaklık ölçümünü 10:1 oranında
mesafe hedefleme imkanı olan bir termometredir. Lazer nokta işaretleme(lazer
ışınlı),ekran aydınlatma, LCD ekran,otomatik data hold(ölçüm sabitleme) ve
otomatik kapanma gibi özelliklere sahiptir. ºC ve ºF olmak üzere iki farklı birimle
ölçüm yapabilir resim 5.6 ‘ da görülmektedir.
Genel özellikleri:
- Modeli: ST-8823
- Ölçüm aralığı :- 50,0 ºC ile 760 ºC veya -58,0 ºF ile 1400 ºF
- Ölçüm noktası oranı: 10: 1
- Kararlılık: ± %2 / ± %4
- Çözünürlük: 1 ºC
39 -Ölçüleri (HxWxD):160,0mm x 82,0mm x 41,5mm
-Ağırlık: 179g
Resim 5.6. ST-8823 İnfraRed Thermometre
AZ 8918 Anemometre
Ortamdaki hava hızının ölçülmesinde ise AZ 8918 Anemometre [AZ 8918 Pocket
Weather Meter (3in One)] kullanılır, Resim 5.7 ’ de gösterilmiştir.
Resim 5.7. AZ 8918 Anemometre
40 Bu anemometre küçük, yoğun bir tasarımdır. Hava hızı ve sıcaklığı gösterir. Rüzgâr
hız birimi seçilebilir. Su geçirmez ve darbelere karşı dayanıklıdır. Bağıl nem ve çiğ
noktası ölçümü yapabilir.
Genel özellikleri:
- Ölçmelerde duyarlı ve kesin sonuçlar verir, kullanımı oldukça kolaydır.
- Dizaynı portatif ve kullanışlı olmasını sağlar.
- Sıcaklık/ rüzgârın sıcaklığı: ortalama olarak her saniye güncellenir.
- Rüzgâr hızı: ortalama olarak 2 saniyede ölçülür.
- Değiştirilebilir çark [33(Diameter)x 16mm ]
- Ölçme birimleri: knote, Metre/Saat (mph), Kilometre/Saat (kph), Akay / dakika
(ft/min), Metre/ Saniye (m/sec)
- Üç ayaklı olarak Monte edilmesi için 90º ’de mandallanır.
-Tamamen açılması için 180º ’de mandallanır.
- Değiştirilebilir lityum batarya
Kullanılan ölçüm cihazlarının, deney düzeneği üzerinde ki resmi Resim 5.8 ‘ de
gösterilmiştir.
Resim5.8. Deney Düzeneği Üzerindeki Ölçüm Cihazları.
41 6. SONUÇLAR
Isıl Konfor ile ilgili deneysel çalışmada hava sıcaklıkları ısıl-çiftlerde (termocouples)
ölçülmüştür. Yine aynı şekilde ortalama ışıma sıcaklığını ölçmek için mat siyah boya
ile boyanmış bir kürenin orta noktasına bir ısıl-çift yerleştirilmiş ve kalibre
edilmiştir. Deneylerde hava hızları 0,1 m/s’ den düşük ölçülmüştür.
Analog olarak elde edilen data Labview programı kullanılarak digital dataya
dönüştürülmüş ve bir bilgisayara yüklenmiştir. FORTRAN dilinde bir bilgisayar
programı yapılmış ve deneysel veriler kullanılarak PMV değerleri ve PPD değerleri
hesaplanmıştır.
Ölçümlerde hava hızının oda içerisindeki her noktada 0,1 m/s’ den az olduğu
görülmüştür. Döşeme sıcaklığı Standard tip kopmak infrared termometre ile
ölçülmüştür. Döşemenin ölçülen izotermal sıcaklıkları Şekil 6.1, Şekil 6.2 ve Şekil
6.3’ de verilmiştir.
Şekil 6.1’ de 22 Mart 2007 tarihinde Saat 10:00-13:00 arasında ölçülmüştür. Döşeme
sıcaklıklarının ölçümünde ardışık değerler alınmış ve bu değerlerin ortalaması Şekil
6.1’ de verilmiştir.
Şekil 6.2’ de 22 Mart 2007 tarihinde Saat 13:40-16:40 arasında yapılan ölçümler
verilmiştir. Bunların yanında Şekil 6.3’ de 9 Şubat 2007 tarihinde yapılan döşeme
sıcaklığı için izotermal değerleri verilmiştir.
Şekil 6.1 ’ de ve Şekil 6.2 ’ de görüldüğü gibi döşeme sıcaklıkları ölçülmüştür ve bu
değerler için şekiller çizilmiştir. Şekilde her karede farklı sıcaklık değeri geçtiği
görülmüştür ve farklı renklerle çizilmiştir, örneğin açık sarı renk alırsak sıcaklık
aralığı (23,5 – 24,0)0C demektir. Görürüz ki bunlar E9 ve E10 karelerden geçiyor ve
renkler ne kadar koyu olursa o kadar sıcaklık değeri daha yüksek olur.
42 En yüksek sıcaklık değerleri pencere tarafından olur çünkü zaman zaman güneş
etkisi altındadır ve en düşük sıcaklıkta kapının yanındaki karelerde olur çünkü;
dışarıda soğuk hava etkisi daha fazladır.
FORTRAN dilinde alınan sonuçlardan Şekil 6.4, Şekil 6.5, Şekil 6.6, Şekil 6.7, Şekil
6.8 ve Şekil 6.9 ince ve kalın giysileri için yapılmıştır, bu sonuçları nem değeri, kuru
termometre sıcaklıkları, ortalama ışıma sıcaklıkları, izafi hava hızları, ortalama
sıcaklığına göre doymuş su buharı basınçları, Çizelge 4.2 ’ den alınan ince ve kalın
giysi değerleri ve (4.1) PMV denklemi, (4.2) PPD denklemi kullanarak şekilleri
çizilmiştir.
Şekil 6.4, Şekil 6.5 ve Şekil 6.6 ’ de ince giysi için ve Şekil 6.7, Şekil 6.8 ve Şekil
6.9 ’ de kalın giysi için şekiller çizilmiştir ve PMV değerleri görülmüştür. Isıl
konforu sağlamak için PMV değeri sıfır olması gerekiyor, ama FORTRAN
programından elde ettiğimiz değerler tam sıfır çıkmamıştır ama sıfıra yaklaşmıştır.
Bu değerler sıfırın altında olursa yani insanlar üşüyor ve sıfırın üstünde olursa yani
insan yanıyor.
Sonuçta ısıl konforu sağlamak için PPD değerini 25% altında tutmamız
gerekmektedir, bizim büroda yapıldığı deneyde de bunu bir çok noktada görmüştük,
bu da bizim için büronun çok yerlerinde ısıl konforunu sağladığımızı görüyorduk, bu
değerleri elde ettiğimizden sonra şekilleri çizdik ve karelerden geçen değerler (-2ve
2)0C çizilmiştir, burada çizilen çizgiler beyaz ve siyah renk olarak çizilmiştir koyu
siyah çizgilerin geçtiği noktalarda o noktaların soğuk olduğunu göstermiştir ve beyaz
olan renkler o noktaların sıcak olduğunu göstermiştir.
43 Şekil 6.1. 22 Mart 2007 tarihinde Saat 10:00-13:00 arasında ölçülmüştür.
44 Şekil 6.2. 22 Mart 2007 tarihinde Saat 13:40-16:40 arasında ölçülmüştür.
45 Şekil 6.3. 9 Şubat 2007 tarihinde yapılan deneylerde elde edilen veriler kullanılarak
çizilen döşeme sıcaklığı.
46 Şekil 6.4. İnce giysinin PMV değerleri 0,2 m. 47 Şekil 6.5. İnce giysinin PMV değerleri 0,6 m. 48 Şekil 6.6. İnce giysinin PMV değerleri 1,0 m.
49 Şekil 6.7. Kalın giysinin PMV değerleri 0,2 m 50 Şekil 6.8. Kalın giysinin PMV değerleri 0,6 m 51 Şekil 6.9. Kalın giysinin PMV değerleri 1,0 m. 52 FORTRAN dilinde alınan sonuçlardan Çizelge 6.1 ve Çizelge 6.2 kalın ve ince
giysileri için yapılmıştır, bu sonuçları nem değeri, kuru termometre sıcaklıkları,
ortalama ışıma sıcaklıkları, izafi hava hızları, ortalama sıcaklığına göre doymuş su
buharı basınçları, Çizelge 4.2’ den alınan ince ve kalın giysi değerleri ve (4.1) PMV
denklemi, (4.2) PPD denklemi kullanarak Çizelgeler hazırlanmıştır.
PMV değerlerine bakarsak Çizelge 6.1 ’ de ve Çizelge 6.2 ’ de, bu değerler Çizelge
6.1 ’ de kalın giysi giyildiğinde alınan sonuçlara göre PMV değeri daha çok sıfıra
yaklaşıyor, yani ısıl konforunu karşılaştırırsak ince giysiye göre çizelge (6.2)’ de
görüldüğü gibi ısıl konforu daha fazla sağlıyor, örneğin A1’ de (0,2, 0,6 ve 1,0) m
yükselliklerde kalın değerleri (0,92, -0,03 ve 0,75) ise bu değerler ayni yükseklilerde
ince giysi de (0,77, 0,22 ve 1,05) görüyoruz ki kalın giysinde PMV değeri daha çok
sıfıra yaklaşıyor ve bu değerleri bir çok noktada gördük.
Çizelge 6.3 ’ de döşeme sıcaklıkları için ölçülen sıcaklıklar her 30 dakika da bir elde
edilen sıcaklık değeri, bu değerlerde yerine ve zamanına göre farklı çıkmaktadır.
Çizelge 6.7 ’ de kenar zonda döşeme su dönüş sıcaklığı, ısıtma alanı, ortalama yüzey
sıcaklığı, boru uzunluğu, hacimsel debisi ve basınç kaybı iç zona göre daha yüksek
değerler alınmıştır, bunun nedeni kenar zona ısı kaybı daha fazla olduğu için bu
değerler böyle alınmalıdır.
53 Çizelge 6.1. 09.02.2007 Saat 10:15/13:45 arasında alınan sonuçlar (kalın giysi
durumunda):
Konfor
alanı
1 A1
2 A1
3 A1
1 A2
2 A2
3 A2
1 A3
2 A3
3 A3
1 A4
2 A4
3 A4
1 A5
2 A5
3 A5
1 A6
2 A6
3 A6
1 A7
2 A7
3 A7
1 A8
2 A8
3 A8
1 A9
2 A9
3 A9
1 A10
2 A10
3 A10
1 B1
2 B1
3 B1
1 B2
2 B2
3 B2
1 B3
2 B3
3 B3
1 B4
2 B4
3 B4
1 B5
2 B5
3 B5
1 B6
2 B6
PMV
PPD
0,92
-0,03
0,75
0,89
-0,19
0,47
1,33
-0,33
-1,41
0,86
-0,87
-0,39
0,80
0,14
-0,27
-0,82
-0,63
-0,54
0,88
-0,32
-0,84
0,95
0,40
0,36
0,67
-0,40
-0,31
0,29
0,82
0,74
-0,56
-0,49
-0,31
-0,32
-0,65
0,34
-0,43
-0,77
0,41
-0,03
-0,28
0,60
0,50
-0,39
0,71
-0,66
-0,52
22,87
5,02
16,74
21,71
5,78
9,55
41,92
7,20
46,19
20,68
21,03
8,19
18,52
5,43
6,53
19,08
13,33
11,02
21,28
7,19
19,99
23,94
8,33
7,63
14,44
8,40
7,00
6,80
19,30
16,51
11,59
9,92
7,02
7,10
13,81
7,38
8,77
17,59
8,58
5,03
6,65
12,57
10,31
8,13
15,54
14,04
10,65
Konfor
alanı
3 B6
1 B7
2 B7
3 B7
1 B9
2 B9
3 B9
1 B10
2 B10
3 B10
1 C1
2 C1
3 C1
1 C2
2 C2
3 C2
1 C3
2 C3
3 C3
1 C4
2 C4
3 C4
1 C5
2 C5
3 C5
1 C6
2 C6
3 C6
1 C7
2 C7
3 C7
1 C9
2 C9
3 C9
1 C10
2 C10
3 C10
1 D1
2 D1
3 D1
1 D2
2 D2
3 D2
1 D3
2 D3
3 D3
1 D4
PMV
-0,48
-0,05
-0,32
0,78
1,03
0,94
1,03
0,69
0,87
0,91
0,80
0,89
0,96
-0,52
-0,54
-0,55
0,88
0,90
0,92
0,89
1,04
1,11
0,90
1,05
1,13
1,05
1,10
1,11
-0,83
-0,75
-0,74
0,47
0,62
0,65
0,32
0,53
0,51
0,79
0,80
0,79
1,06
0,93
0,95
-0,75
-0,78
-0,80
1,00
PPD
9,87
5,05
7,16
17,89
27,60
23,48
27,52
15,06
21,10
22,34
18,38
21,81
24,60
10,63
10,63
11,20
21,30
22,15
22,82
21,63
27,71
30,84
21,93
28,24
31,76
28,48
30,51
30,82
19,54
16,71
16,65
9,55
12,99
13,84
7,07
10,79
10,50
18,22
18,37
18,16
28,68
23,25
23,87
16,71
17,93
18,46
26,16
Konfor
alanı
2 D4
3 D4
1 D5
2 D5
3 D5
1 D6
2 D6
3 D6
1 D7
2 D7
3 D7
1 D8
2 D8
3 D8
1 D9
2 D9
3 D9
1 D10
2 D10
3 D10
1 E1
2 E1
3 E1
1 E2
2 E2
3 E2
1 E3
2 E3
3 E3
1 E4
2 E4
3 E4
1 E5
2 E5
3 E5
1 E6
2 E6
3 E6
1 E7
2 E7
3 E7
1 E8
2 E8
3 E8
1 E9
2 E9
3 E9
PMV
0,93
0,88
0,99
0,97
0,93
0,92
0,96
0,95
0,72
0,71
0,85
-1,00
-0,92
-0,86
0,31
0,48
0,60
0,31
0,48
0,51
0,63
0,69
0,74
0,75
0,81
0,84
-0,79
-0,81
-0,83
0,94
0,84
0,81
0,80
0,76
0,76
0,73
0,68
0,70
0,63
0,60
0,61
-1,00
-0,99
-0,95
0,37
0,42
0,48
PPD
23,12
21,31
25,81
24,89
23,32
22,88
24,65
24,00
15,85
15,47
20,34
26,10
22,75
20,73
7,06
9,88
12,55
7,02
9,75
10,50
13,21
15,10
16,47
16,78
18,84
19,85
18,23
18,98
19,36
23,55
19,77
18,92
18,56
17,24
17,17
16,30
14,78
15,22
13,40
12,54
12,70
26,18
25,58
24,19
7,92
8,72
9,85
54 Çizelge 6.2. 09.02.2007 Saat 10:15/13:45 arasında alınan sonuçlar (ince giysi
durumunda):
Konfor
alanı
PMV
PPD
Konfor
alanı
1 A1
2 A1
3 A1
1 A2
2 A2
3 A2
1 A3
2 A3
3 A3
1 A4
2 A4
3 A4
1 A5
2 A5
3 A5
1 A6
2 A6
3 A6
1 A7
2 A7
3 A7
1 A8
2 A8
3 A8
1 A9
2 A9
3 A9
1 A10
2 A10
3 A10
1 B1
2 B1
3 B1
1 B2
2 B2
3 B2
1 B3
2 B3
3 B3
1 B4
2 B4
3 B4
1 B5
2 B5
3 B5
1 B6
2 B6
0,77
0,22
1,05
0,78
0,33
1,02
1,21
-0,13
-0,72
0,88
-0,88
-0,48
0,83
0,10
-0,11
-0,75
-0,74
-0,65
0,78
0,29
-0,08
0,73
1,02
1,03
0,81
-0,20
-0,11
0,56
0,63
0,61
-0,72
-0,63
0,33
-0,13
-0,29
0,26
-0,07
-0,26
0,30
0,03
-0,12
0,39
0,34
-0,15
0,45
-0,74
-0,67
17,35
6,05
28,18
17,95
7,30
27,06
35,91
5,35
16,05
18,53
21,30
9,85
19,62
5,23
5,26
16,74
16,48
14,00
17,89
6,78
5,14
16,22
27,03
27,20
18,68
5,83
5,25
11,45
13,30
12,89
15,79
13,33
7,31
5,35
6,72
6,45
5,09
6,43
6,88
5,02
5,29
8,23
7,40
5,49
9,31
16,59
14,50
3 B6
1 B7
2 B7
3 B7
1 B9
2 B9
3 B9
1 B10
2 B10
3 B10
1 C1
2 C1
3 C1
1 C2
2 C2
3 C2
1 C3
2 C3
3 C3
1 C4
2 C4
3 C4
1 C5
2 C5
3 C5
1 C6
2 C6
3 C6
1 C7
2 C7
3 C7
1 C9
2 C9
3 C9
1 C10
2 C10
3 C10
1 D1
2 D1
3 D1
1 D2
2 D2
3 D2
1 D3
2 D3
3 D3
1 D4
PMV
-0,48
0,01
-0,11
0,49
0,71
0,55
0,62
0,82
0,79
0,79
0,52
0,56
0,60
-0,50
-0,52
-0,54
0,54
0,55
0,56
0,55
0,63
0,66
0,55
0,63
0,67
0,72
0,69
0,70
-0,77
-0,70
-0,70
0,67
0,77
0,79
0,57
0,70
0,69
0,86
0,86
0,86
0,73
0,78
0,78
-0,70
-0,73
-0,75
0,75
PPD
9,71
5,00
5,27
10,11
15,48
11,42
12,97
19,02
18,24
18,06
10,59
11,67
12,50
10,20
10,72
11,00
11,18
11,44
11,65
11,36
13,20
14,23
11,41
13,36
14,56
15,77
15,08
15,29
17,51
15,20
15,26
14,38
17,36
18,02
11,73
15,41
15,13
20,79
20,51
20,67
16,19
17,92
17,71
15,38
16,29
16,76
16,91
Konfor
alanı
2 D4
3 D4
1 D5
2 D5
3 D5
1 D6
2 D6
3 D6
1 D7
2 D7
3 D7
1 D8
2 D8
3 D8
1 D9
2 D9
3 D9
1 D10
2 D10
3 D10
1 E1
2 E1
3 E1
1 E2
2 E2
3 E2
1 E3
2 E3
3 E3
1 E4
2 E4
3 E4
1 E5
2 E5
3 E5
1 E6
2 E6
3 E6
1 E7
2 E7
3 E7
1 E8
2 E8
3 E8
1 E9
2 E9
3 E9
PMV
0,78
0,81
0,75
0,76
0,78
0,79
0,76
0,77
0,83
0,82
0,82
-0,91
-0,84
-0,80
0,56
0,68
0,75
0,56
0,67
0,69
0,76
0,81
0,84
0,85
0,86
0,83
-0,75
-0,76
-0,77
0,79
0,83
0,84
0,84
0,86
0,85
0,84
0,80
0,81
0,77
0,75
0,75
-0,91
-0,90
-0,88
0,61
0,63
0,67
PPD
17,96
18,70
16,98
17,24
17,93
18,11
17,29
17,63
19,50
19,29
19,17
22,36
19,90
18,60
11,68
14,58
16,87
11,62
14,44
15,06
17,31
18,82
19,83
20,12
20,54
19,51
16,79
17,16
17,54
18,00
19,54
20,01
20,00
20,50
20,42
19,78
18,65
18,96
17,55
16,88
16,97
22,61
22,13
21,31
12,77
13,41
14,44
55 Çizelge 6.3. Döşeme Sıcaklıkları (09.02.2007 Saat 10:15/13:45):
Ölçüm
Saati
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B9
B10
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C9
C10
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9
10:15/10:45
10:45/11:15
11:15/11:45
26,0
25,6
25,8
25,2
25,6
26,2
26,2
25,9
24,9
24,3
26,3
26,7
25,6
25,3
25,0
25,2
25,2
24,8
24,1
28,5
29,0
22,6
23,8
26,0
23,3
22,8
27,7
23,0
21,0
22,5
21,8
22,2
25,5
25,5
22,6
22,1
21,9
18,1
23,9
22,3
26,3
24,8
25,2
27,3
22,0
22,3
21,9
27,3
25,9
26,0
25,8
26,0
26,3
26,6
26,0
25,0
24,4
28,1
31,4
29,6
26,6
31,0
25,9
28,6
25,7
24,1
32,1
30,0
28,8
25,1
29,1
26,7
24,4
26,3
23,7
29,1
28,8
25,6
26,9
23,7
23,7
22,8
22,6
23,0
19,1
21,0
22,2
23,7
24,0
23,5
23,0
21,8
22,1
21,5
24,8
26,1
26,2
25,7
25,7
26,1
26,7
26,0
25,0
23,8
32,8
30,8
31,8
26,6
27,9
30,0
30,9
31,5
24,6
33,8
31,1
24,9
26,9
27,8
28,3
24,8
24,6
21,9
27,8
24,7
24,9
23,6
23,5
23,5
23,5
23,6
23,9
19,7
20,7
20,7
24,0
24,3
23,3
23,1
22,4
22,4
22,2
11:45/12:15
24,8
26,0
25,3
25,7
26,3
26,3
24,2
23,8
23,8
23,3
31,5
28,3
28,3
26,6
28,1
30,6
27,3
24,8
23,6
30,1
28,5
25,5
26,0
26,5
26,5
26,7
21,3
23,5
26,5
26,0
24,9
23,6
24,1
24,5
24,5
24,1
22,9
19,1
20,7
20,0
25,2
23,7
24,0
23,4
23,6
24,8
24,8
12:15/12:45
12:45/13:15
13:15/13:45
25,3
25,5
25,1
24,7
25,3
25,7
26,0
23,1
22,5
22,7
27,3
26,2
25,6
27,0
26,0
26,4
26,0
23,1
22,3
26,6
25,9
24,0
24,7
24,2
24,2
24,2
20,5
22,0
24,7
24,0
23,6
22,6
22,8
23,1
23,6
21,7
21,3
17,0
18,9
19,1
23,0
23,4
22,7
22,5
22,0
22,0
22,2
25,1
25,2
25,0
24,0
27,2
26,6
25,2
26,0
26,3
25,5
26,0
25,3
25,7
25,5
25,3
26,1
25,5
26,5
26,7
26,2
25,6
24,3
25,2
24,7
24,7
24,2
23,8
23,1
25,7
23,7
25,2
23,8
24,2
24,2
24,6
24,3
24,6
21,0
20,5
24,4
24,8
26,1
24,1
24,3
24,3
24,0
24,0
26,6
26,4
25,8
27,1
28,0
27,5
26,8
21,6
25,2
26,0
27,3
26,4
26,2
26,0
26,3
26,6
26,8
23,9
24,6
27,2
26,4
23,5
25,0
25,0
24,6
24,7
22,0
23,3
25,6
25,8
25,1
23,7
24,3
24,4
24,4
23,3
23,1
20,1
20,1
20,3
24,7
25,1
23,4
23,7
22,9
23,2
23,6
56 Çizelge 6.4. A1 karesinde yapılan deney sonuçları (3 dakika boyunca):
A1
Tarih
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
08.02.2007
1,0m
Saat
13:36:05
13:36:08
13:36:13
13:36:18
13:36:23
13:36:28
13:36:33
13:36:38
13:36:43
13:36:48
13:36:53
13:36:58
13:37:03
13:37:08
13:37:13
13:37:18
13:37:23
13:37:28
13:37:33
13:37:38
13:37:43
13:37:48
13:37:53
13:37:58
13:38:03
13:38:08
13:38:13
13:38:18
13:38:23
13:38:28
13:38:33
13:38:38
13:38:43
13:38:48
13:38:53
13:38:58
Kuru
termometre
sıcaklığı
22,164
22,143
22,224
21,919
22,073
22,061
22,23
22,212
21,913
22,209
22,278
22,369
22,278
22,064
21,998
22,052
22,381
22,055
22,215
21,832
22,14
22,263
22,281
22,275
22,209
22,206
22,341
22,197
22,338
22,347
22,416
22,341
22,184
22,413
22,344
22,187
0,6m
Işıma
sıcaklığı
Kuru
termometre
sıcaklığı
22,691
22,595
22,601
22,673
22,977
22,89
22,305
22,814
22,592
22,736
22,805
22,595
22,655
22,893
22,902
22,805
22,607
22,959
22,516
22,887
22,817
23,016
22,658
22,877
22,585
22,808
22,943
22,724
23,016
22,874
22,943
22,793
23,163
22,79
22,796
22,865
22,39
22,218
21,922
22,146
21,998
21,986
22,305
22,212
22,14
22,058
22,203
22,143
21,901
21,989
22,073
22,052
22,305
21,904
22,29
22,209
21,913
22,112
22,13
21,973
22,284
22,206
22,04
22,121
22,037
22,121
21,964
22,115
22,184
22,187
22,193
22,112
0,2m
Işıma
sıcaklığı
Kuru
termometre
sıcaklığı
Işıma
sıcaklığı
22,616
22,67
22,601
22,673
22,601
22,438
22,607
22,664
22,817
22,661
22,655
22,595
22,73
22,667
22,676
22,429
22,682
22,658
22,592
22,661
22,667
22,715
22,582
22,652
22,736
22,808
22,718
22,649
22,639
22,573
22,492
22,718
22,787
22,639
22,796
22,639
22,315
22,218
22,224
22,146
22,224
22,212
22,305
22,363
22,366
22,284
22,353
22,293
22,429
22,366
22,375
22,353
22,456
22,206
22,441
22,359
22,366
22,338
22,432
22,2
22,359
22,356
22,492
22,423
22,263
22,573
22,416
22,341
22,486
22,489
22,193
22,489
22,766
22,745
23,052
23,049
23,052
23,115
22,908
22,739
22,968
22,962
22,805
23,121
22,805
22,893
23,052
23,106
22,908
23,184
22,968
23,112
23,118
23,016
23,109
23,178
23,037
23,034
22,868
23,175
23,166
22,95
23,094
23,094
23,238
23,166
22,796
23,091
57 Güneş Işınımı- Dış Hava Sıcaklığı:
Çizelge 6.5. Güneş ışınımının değerleri:
Deney tarihi
Yerden ısıtma su
sıcaklığı
Güneş
Işınımı
W/m2
10: 10
722,96
10: 55
842,93
11: 40
672,45
12: 25
647,20
13: 10
833,45
09.02.2007
50oC
10: 15
732,43
11: 00
833,45
11: 45
621,93
12: 30
773,48
13: 15
823,99
10: 20
735,59
11: 05
827,14
11: 50
631,41
12: 35
868,18
13: 20
817,67
Saat
Kütle debisi
10: 25
773,47
11: 10
830,30
11: 55
653,50
12: 40
858,71
13: 25
833,45
10: 30
776,63
11: 15
861,87
12: 00
631,41
12: 45
861,87
10: 35
776,63
11: 20
855,56
12: 05
577,74
12: 50
820,83
10:10/13:25
2,57 L/dak
10: 40
827,14
11: 25
883,97
12: 10
539,85
12: 55
827,14
10: 45
808,20
11: 30
836,61
12: 15
536,70
13: 00
833,45
10: 50
833,45
11: 35
729,27
12: 20
568,26
13: 05
827,14
Çizelge 6.6. Dış hava sıcaklığının değerleri:
Deney tarihi
Yerden ısıtma su
sıcaklığı
10: 10
Dış
10,7
Hava
10: 55
sıcaklığı 13,7
o
C
11: 40
16,8
12: 25
15,6
13: 10
21,3
09.02.2007
o
50 C
10: 15
10,9
11: 00
14,4
11: 45
16,7
12: 30
16,0
13: 15
21,2
10: 20
11,2
11: 05
15,2
11: 50
16,3
12: 35
17,3
13: 20
21,3
10: 25
11,5
11: 10
15,6
11: 55
16
12: 40
18,2
13: 25
21,8
Saat
10:10/13:25
Kütle debisi
2,57 L/dak
10: 30
11,7
11: 15
16,1
12: 00
16,2
12: 45
18,5
10: 35
11,9
11: 20
16,5
12: 05
16,2
12: 50
19,3
10: 40
12,0
11: 25
16,8
12: 10
15,6
12: 55
19,8
10: 45
12,7
11: 30
16,9
12: 15
15,6
13: 00
21,9
10:50
13,5
11: 35
16,2
12: 20
15,8
13: 05
21,2
58 1000
900
800
700
600
ışıma
500
W/m2
400
300
200
100
0
denyi saati
Şekil 6.10. Güneş ışımasının zaman ile deney boyunca olan değişmlerini.
25
20
15
10
T çevre
5
0
Şekil 6.11. Çevre sıcaklığının zaman ile deney boyunca değişimleri.
59 Çizelge 6.7. OV-PLAN programından elde edilen veriler.
İşlemler
Toplam alan A(m2)
Isı ihtiyacı Q (W)
Döşeme su giriş sıcaklığı
Tv (oC)
Döşeme su dönüş sıcaklığı
TR(oC)
Boru malzemesi
Isıtma alanı Azon(m2) Ortalama yüzey sıcaklığı
TYI(oC)
Boru aralıklaru VA (mm)
Boru uzunluğu (m)
Hacimsel debisi V(L/dak)
Basınç kaybı dp(mbar)
Hacimsel debisi ön üst
limit V(L/dak)
Kenar zon
23,0
1376
50
İç zon
23,0
924
50
40
23
PVC
8,0
35,0
PVC
12,0
25,0
100
80
2,22
139,0
2,2
200
75
0,55
12,8
1,0
60 7. SONUÇLARIN TARTIŞILMASI VE BU KONUDA İLERİDE
YAPILAÇAK ÇALIŞMALAR:
7.1. Sonuçların Tartışılması
Döşemeden ısıtma da tablo 6.7.’de ön kabuller görülen sonuçlar kullanılmıştır. OV
PLAN bilgisayar programına bazı değerler girilmiş ve sistemin tasarımı ile ilgili
sonuçlar elde edilmiştir. Bilgisayarda programında döşemeden ısıtma sistemi iki zon
ayrılmış ve bu zonlar olarak adlandırılmıştır. Bu iki zon için:
a. boru boyları.
b. boru aralıkları.
c. gidiş ve dönüş su sıcaklıkları.
d. basınç kayıpları.
e. debi ön ayar değerleri belirlenmiştir.
Hesaplanan üst hacimsel debi limitlerine göre döşemeden ısıtma sistem üzerindeki
debimetrelerden üst değerler set edilmiştir. Yalıtım plakası olarak 32 kg/m3
yoğunluktaki malzeme kullanılmış, boru tutucu lamaları yalıtım plakası üzerine
borular tutulmuştur, (bilgisayar verilerine göre) ve üzerine 5 cm kalınlığında şap
atılmış ve laminent parke ile kaplanmıştır. Daha sonra döşeme yüzey sıcaklıkları
belli yükseklikteki oda sıcaklıkları ölçülerek yukarıdaki çizelge 6.1, çizelge 6.2,
çizelge 6.3, çizelge 6.4, çizelge 6.5, ve çizelge 6.6. hazırlanmıştır.
Alınan sonuçlara göre konfor sıcaklıkları irdelenmiştir.
Yerden ısıtmada daha homojen bir ısı dağılımı elde ediyoruz, dolayısıyla yerden
ısıtmada ısıtmayı daha ekonomik sağlıyoruz.
Havanın hızı 0,3 m/s geçmemesi için bilgisayar programı maksimum döşeme
sıcaklıklarına göre debileri kontrol ediyor. Eğer döşeme sıcaklıkları programda
belirtilen sıcaklıkları geçmesi halinde havanın hızı artıyor, buda zemindeki toz
partiküllerini yaşam alanımıza teneffüs ettiğimiz ortama taşıyor, dolayısıyla sağlıksız
61 bir ısıtma ortaya çıkıyor. Bu nedenle yerden ısıtma sisteminde mutlaka döşeme
yüzey sıcaklığı kontrolü yapılması gerekmektedir.
-12 oC dış hava sıcaklığında 50 oC yerden ısıtmayı gidiş suyu sıcaklığına ihtiyacımız
vardır, bu sıcaklığı elde edilmesi için bir güneş enerjisi sistemi ve elektrikli ısıtıcı
kullanılmaktadır, boyler de ısıcığımız 50
o
C suyu yerden ısıtma kolektörünü
pumpalıyarak ihtiyacımız olan ısı enerjisinin sağlamaktayız. Kış şartlarında güneş
enerjisi ilaveten elektrik enerjisi kullanmaktayız.
Elektrik gücü= 2000 W
Yerden ısıtma ihtiyacımız= 2300 W
Güneş enerjisinden elde ettiğimiz ışınım gücü Ankara’ nın Temmuz ve Ağustos
aylarında 1000 W/m2 kolektör yüzeyidir. Mevcut kolektör yüzeyi 4,6 m2 alanında
(4,6 x 1000 = 4600) W yazın aldığımız enerjisiydi.
Kışta ise güneş açısından dolayı elde edilen güç düşmektedir, yazın gücünün
aşağısından olduğu için elektrik enerjisi ile sisteme takviye edilmektedir.
62 7.2. Bu Konuda İleride Yapılacak Çalışmalar
a. Ölçümlerde daha hassas cihazlara ihtiyaç var.
b. Kareler alanını daha küçüktülerse daha hassas sonuçlar elde edilebilir.
c. Güneş enerjisi kullanılarak soğutma, ”absorpsiyonlu soğutma” yapılabilir veya
tavandan radyasyonlu soğutma yapılabilir. Radyasyonlu soğutmada tavandan
kanallardan soğuk su geçirilir ısınan su soğutma kulelerinde soğutulur.
63 KAYNAKLAR
1. Tyagi V. V, Buddhi, D., “PCM thermal storage in buildings: A satate of art.
Renewable and sustainable”, Energy Reviws, 11: 1146-1166 (2007).
2. Ghoneim, A. A., Kelin, S.A. and Duffie, J.A., “Analysis of collector-storage
building walls using phase change materials”, Solar Energj, 47(3): 237-242 (1991).
3. Athienitis, A.K, Chen, Y., “The effect of solar radation on dynamic thermal
performance of flor heating system”, Solar Energy, 69(3): 229-237 (2000).
4. Karadağ R. , Teke İ., “Yerden ısıtmalı büro da yüzeylerindeki ışınım ve taşınım ısı
transfer katsayıları arasındaki ilişki”, Mühendis ve Makine, 46(458): 1-3(2003).
5. Manioğlu, G, Yılmaz, Z., “Bina kabuğu ve ısıtma sistemi işletme biçiminin
ekonomik analizi”, İTÜ dergisi/a mimarlık, planlama, tasarım, 1(1): 25-27(2002).
6. Ataer, Ö E., “Ameliyathanelerin iklimlendirme sistemlerinin tasarımı için yeni bir
yöntem”, Isıl Bilimi ve Tek. 4. Kongresi, 247-259(1983).
7. Kaynaklı, Ö. ve Yamankaradeniz, R., “Otombil içindeki hava hızı ve
hareketlerininin ısıl konfor şartlarına etkisinin incelenmesi”, Pamukkale Üniversitesi
Mühendislik Bilim Dergisi, 9(3): 369-377(2003).
8. Tabene S., Arens E. A., Bauman F. S., Zhang, H. and Madsen, T. L., “Evaluating
thermal environments by using a thermal manikin with controlled skin surface
temperature”, ASHRAE Transactions, 100 (1): 39-48(1994).
9. Kaynaklı Ö. ve Yiğit A., “İnsan vücudu için ısı dengesi ve ısıl konfor şartları”,
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi,
5(2): 9-17 (2003).
10. Fountain M.E., Arens E. A., Tengfang X., Bauman F.S. and Oguru M., “An
investigation of thermal comfort at high humudities”, ASHREA Transactions, 94:
94-102 (1999).
11. Toftum J. and Fanger P.O., “Air humidity requirements for human comfort”,
ASHREA Transactions, 99: 641-647(1999).
64 12. Harpoutlugil U.G. ve Çetintürk N., “Geleneksel Türk Evi’nde (Safranbolu Hacı
Hüseyinler Evi) ısıl konfor koşullarının analizi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik
Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20(1): 77-84(2005).
13. İnt-Hout, D., “Low temperature air thermal comfort and indoor air quality”,
ASHRAE Journal, May, 34-39(1992).
14. Givoni, B., “Characteristics, Design İmplications and Applicability of passive
Solar Heating Systems for Buildings”, Solar Energy, 47(6): 425-435(1991).
15. Onur, N., Sivrioğlu, M., Turgut, O., “Güneş Enerjisinden Yararlanan Tutuculu
Bir Pencerenin Isıl performansının Deneysel Olarak incelenmesi”, Yüksek lisans
tezi, Gazi Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği
Bölümü,50-52(1996)
16. Doğan, T., “Güneş Enerjisi Sistemleri ve İzmit’te Güneş Evinin Yapılabilirliğinin
Araştırılması”, Yüksek Lisana Tezi, Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği, 3537(1999).
17. Demiral, D., Altuntop, N., Çınar, G., “Erciyes Üniversitesi Güneş Evi ve Teknik
Özellikleri”, Isı Bilim ve Tekniği Dergisi, 20: 1-2(2000).
18. Isısan, R küçükçalı., “Isıtma tesisatı ısısan çalışmaları”, No. 265: 320-325(2000).
19. Karakoç, T. Hikmet., “Kalorifer Tesisatı Hesabı (KTH)”, 65-68(2006).
20. Fanger, P. O., “Thermal Comfort, Analysis and Applications in Environmental
Engineering”, Danish Technical Press, Copenhagen, 14-23(1970).
21. Kaynaklı Ö. ve Yiğit A. “İnsan Vücudu İçin Isı Dngesi ve Isıl Konfor Şartlar”,
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 5(2):
9-17(2003).
22. Toftum J. and Fanger P.O., “Air humidity requirements for human comfort”
ASHREA Transactions, 99: 641-647 (1999).
23. Loveday, D. L., parsons, K. C., Taki, A. H. And Hodder, S. G., “Displacement
ventilation environments with chilled ceilings: thermel comfort design with in
context of the BS EN ISO 7730 versus adaptive debate”, Energy and Buildings,
533-536(2002).
65 EKLER
66 EK- 1. Fortran Dili İle Yazılan Program
9 ŞUBAT 2007 İNCE GİYSİ:
C
ALİ KERKÜKLÜ
C
YÜKSEK LİSANS TEZİ
C
DENEY
REAL
TMRT,TCIT,MAD,V,B,EF,ICI,FCI,PA,KTC,TCI,HC,PMV,T1,T2,T3,
*PG,PPD
DIMENSION TA(3,47),TMRT(3,47),TCIT(3,47),HC(3,47),TCI(3,47),
*KTC(3,47),PMV(3,47),T2(3,47),T3(3,47),V(3,47),PA(3,47),
*PG(3,47),PPD(3,47)
OPEN(UNIT=500,FILE='KON99.DAT',STATUS='UNKNOWN')
OPEN(UNIT=501,FILE='PMV99-PPD99.DAT',STATUS='UNKNOWN')
C
MAD=Aktivite seviyesi, EF=Mekanik dış verim,ICI=Giysi ısıl
C
FCI=Giysili vücut yüzey alanının çıplak vücut yüzey alanına
C
oranı
C
MAD,EF,ICI,FCI DEGERLERİNİN GİRİLMESİ
MAD=75.58
EF=0.0
ICI=1.2
FCI=1.15
C
KURU TERMOMETRE SICAKLIKLARI
DATA((TA(I,J),J=1,47),I=1,3)
*/22.45197,22.50308,35.26830,22.55911,22.51486,
*22.58386,22.31024,21.96176,21.82669,21.72414,
*26.74322,23.87713,25.80376,23.79966,23.99235,
*25.78592,23.62465,22.38914,22.26372,24.36685,
67 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
*23.78878,23.70097,23.80182,23.71908,22.97986,
*22.78979,21.99349,21.86808,23.14756,23.35564,
*23.17274,23.17872,23.11872,23.01889,22.60550,
*22.01682,21.92876,21.98062,22.75924,22.80994,
*23.13168,23.14830,22.77836,22.75903,22.57665,
*22.10753,22.14370,26.47078,26.92586,23.97956,
*24.20473,23.06616,
*26.05783,26.93641,27.79062,23.46831,26.31381,
*26.65954,24.45979,25.71289,23.67503,24.20524,
*26.74919,24.25962,22.79603,22.49603,24.17251,
*23.74205,23.63189,23.37095,23.32458,22.97569,
*23.04838,22.22373,22.32451,23.04511,22.99217,
*22.99728,22.97606,23.02661,22.98032,22.37733,
*22.38990,22.26078,22.30041,22.81014,22.84761,
*22.89624,22.92668,22.75106,22.63764,22.46265,
*22.15153,22.27608,27.50092,27.39959,24.32989,
*26.04457,23.65124,
*26.25731,26.75900,28.39019,24.22361,26.55000,
*24.81500,24.46574,24.31173,23.96958,23.97008,
*24.06884,23.91086,23.09705,22.79928,23.94723,
*23.78684,23.60757,23.26600,23.27036,23.22222,
*23.12754,22.32749,22.34478,23.06603,23.05492,
*22.96836,22.89458,23.04344,23.04530,22.87103,
*22.75467,22.52349,22.47751,22.94235,22.93964,
*22.91008,22.92662,22.78872,22.71092,22.56657,
*22.41519,22.46738/
C
ORTALAMA ISIMA SICAKLIKLARI
DATA((TMRT(I,J), J=1,47), I=1,3)
*/24.47922,24.29100,24.13628,24.10535,23.89286,
24.21053,24.47200,25.17059,24.18403,22.61224,
68 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
31.18446,30.57979,30.99227,29.40905,26.89935,
31.12968,29.57568,25.01608,23.72233,25.27100,
25.99022,25.36700,25.24647,25.27325,24.44442,
23.66341,23.05995,22.50146,23.07631,24.04667,
24.10733,23.99058,24.02019,23.81722,23.40994,
22.82231,22.40946,22.31870,22.77546,23.29061,
23.56700,23.74149,23.57625,23.28361,23.04849,
22.62436,22.28414,29.67083,33.20843,30.57300,
30.68059,29.08289,
31.10144,34.31600,36.17616,31.07603,24.35311,
32.25271,31.79839,32.57659,30.52187,30.75751,
31.71527,30.46068,25.86570,24.22925,24.93915,
25.74376,25.31841,24.89568,24.87981,24.63608,
24.32726,23.44011,22.88200,23.22472,23.88814,
23.91654,23.89242,24.02864,24.05459,23.63958,
23.09236,22.76565,22.67705,23.03370,23.48050,
23.55508,23.55270,23.42806,23.20000,23.04561,
22.73736,22.44095,31.50569,35.26832,34.91686,
34.21173,30.49422,
32.07450,35.36011,36.82276,30.41814,25.01357,
26.97588,27.41126,27.13405,26.47216,25.97076,
25.99224,25.66527,25.15595,24.01233,24.77033,
25.53954,25.25365,24.65924,24.56544,24.39444,
24.20792,23.44819,22.78846,23.17039,23.88594,
23.76051,23.77992,23.83875,23.91265,23.68969,
23.28713,22.96492,22.60786,23.07841,23.54742,
23.51761,23.44292,23.37386,23.17900,22.93884,
22.70394,22.47149/
C İZAFİ HAVA HIZLARI
DATA((V(I,J), J=1,47), I=1,3)/0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
69 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
*0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0/
C
ORTAM SICAKLIGINA GORE DOYMUS SU BUHARI BASINCLARI
DATA((PG(I,J), J=1,47), I=1,3)
*/20.5979,20.6602,42.2207,20.7225,20.6602,20.7848,20.4112,19.9130,
*19.8583,19.6640,26.5661,22.2791,25.0638,22.1546,22.4037,25.0638,
*22.0301,20.7268,20.3866,22.9818,22.2791,22.1546,22.2890,22.1686,
*21.2145,21.0338,19.9130,19.8885,21.4574,21.7010,21.4590,21.4599,
*21.4074,21.2829,20.7848,20.0376,19.9130,20.0165,20.9964,21.0338,
*21.4074,21.4556,20.9892,20.9800,20.7648,20.1621,22.1724,26.1528,
*26.8580,22.4837,22.7773,21.3023,25.4863,26.9880,28.2897,20.7534,
*25.8793,26.4554,23.1009,24.9036,22.1042,22.7773,26.6068,22.8773,
*21.0338,20.6602,22.7027,22.2046,22.1246,21.7210,21.6765,21.2584,
*21.2928,20.2868,20.4312,21.3029,21.2784,21.2799,21.2584,21.2938,
*21.2612,20.5194,21.5215,20.3049,20.4112,21.0338,22.0397,22.0484,
*21.1784,20.9987,20.8723,20.5721,20.1994,20.3866,27.8058,27.6145,
*22.9973,25.3951,22.1299,25.7526,26.7203,29.1284,22.7873,26.2764,
70 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
*23.5549,23.1165,22.9305,22.5091,22.5101,22.5837,22.4591,21.3755,
*21.0238,22.4765,22.2374,22.0301,21.5732,21.6264,21.5721,21.4200,
*20.4485,20.4769,21.3221,21.3197,21.2339,21.1471,21.2958,21.2978,
*21.1376,20.9902,20.6941,20.6132,21.1995,21.1764,21.1684,21.1699,
*20.9857,20.9097,20.6902,20.5412,20.5621/
DO 1 J=1,47
DO 2 I=1,3
C
ITERASYON ICIN BASLANGIC BIR GIYSI YUZEY
SICAKLIGI(TCIT=(I,J))
C
DEGERİNİN BELİRLENMESİ.(Bu sıcaklık ortam sıcaklığı ile insan
C
vücudu sıcaklığı arasındadır)
TCIT(I,J)=27.0
K=0
B=10.4*SQRT(V(I,J))
PA(I,J)=0.45*PG(I,J)
10
HC(I,J)=2.05*(TCIT(I,J)-TA(I,J))**0.25
K=K+1
IF(HC(I,J)>B)THEN
HC(I,J)=HC(I,J)
ELSE
HC(I,J)=B
ENDIF
T1=35.7-0.032*MAD*(1-EF)
T2(I,J)=3.4E-08*FCI*((TCIT(I,J)+273)**4-(TMRT(I,J)+273)**4)
T3(I,J)=FCI*HC(I,J)*(TCIT(I,J)-TA(I,J))
TCI(I,J)=T1-0.18*ICI*(T2(I,J)+T3(I,J))
KTC(I,J)=ABS(TCIT(I,J)-TCI(I,J))
C
J=Hücre numarası,I=Ölçüm yüksekliği(1=0.2 m,2=0.6 m,3=1 m),
C
K=Iterasyon sayısı, TCIT(I,J)=Tahmini giysi yüzey sıcaklığı,
C
TCI(I,J)=Hesaplanan giysi yüzey sıcaklığı,
71 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
KTC(I,J)=TCIT(I,J)-TCI(I,J)
C
Bu değerlerin 'KON.DAT' dosyasına yazdırılması
WRITE(500,100) I,J,K,TCIT(I,J),TCI(I,J),KTC(I,J)
100 FORMAT(3(I4,X),3(F20.4,X))
IF(KTC(I,J)>0.001)THEN
TCIT(I,J)=(TCI(I,J)+TCIT(I,J))/2
GOTO 10
ELSE
TCIT(I,J)=TCI(I,J)
ENDIF
C
PMV'nin Hesaplanması
PMV(I,J)=(0.352*EXP(-0.042*MAD)+0.032)*(MAD*(1-EF)-0.35
**(43-0.061*MAD*(1-EF)-PA(I,J))-0.42*(MAD*(1-EF)-50)-0.0023*MAD
**(44-PA(I,J))-0.0014*MAD*(34-TA(I,J))-3.4E-08*FCI*
*((TCIT(I,J)+273)
***4
*-(TMRT(I,J)+273)**4)-FCI*HC(I,J)*(TCIT(I,J)-TA(I,J)))
C
PPD'nin Hesaplanması
PPD(I,J)=100-95*EXP(-0.03353*(PMV(I,J)**4)-0.2179*(PMV(I,J)**2))
C
I,J,PMV(I,J),PPD(I,J) değerlerinin 'PMV-PPD.DAT' dosyasına
C
yazdırılması
WRITE(501,101)I,J,PMV(I,J),PPD(I,J)
101
FORMAT(2(I2,X),2(F20.2,X))
2
CONTINUE
1
CONTINUE
STOP
END
72 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
9 ŞUBAT 2007 KALIN GİYSİ:
C
ALİ KERKÜKLÜ
C
YÜKSEK LİSANS TEZİ
C
DENEY
REAL
TMRT,TCIT,MAD,V,B,EF,ICI,FCI,PA,KTC,TCI,HC,PMV,T1,T2,T3,
*PG,PPD
DIMENSION
TA(3,47),TMRT(3,47),TCIT(3,47),HC(3,47),TCI(3,47),
*KTC(3,47),PMV(3,47),T2(3,47),T3(3,47),V(3,47),PA(3,47),
*PG(3,47),PPD(3,47)
OPEN(UNIT=500,FILE='KON99.DAT',STATUS='UNKNOWN')
OPEN(UNIT=501,FILE='PMV99-PPD99.DAT',STATUS='UNKNOWN')
C
MAD=Aktivite seviyesi, EF=Mekanik dış verim,ICI=Giysi ısıl
C
FCI=Giysili vücut yüzey alanının çıplak vücut yüzey alanına
C
oranı
C
MAD,EF,ICI,FCI DEGERLERİNİN GİRİLMESİ
MAD=75.58
EF=0.0
ICI=1.5
FCI=1.18
C
KURU TERMOMETRE SICAKLIKLARI
DATA((TA(I,J),J=1,47),I=1,3)
*/22.45197,22.50308,35.26830,22.55911,22.51486,
*22.58386,22.31024,21.96176,21.82669,21.72414,
*26.74322,23.87713,25.80376,23.79966,23.99235,
*25.78592,23.62465,22.38914,22.26372,24.36685,
*23.78878,23.70097,23.80182,23.71908,22.97986,
*22.78979,21.99349,21.86808,23.14756,23.35564,
*23.17274,23.17872,23.11872,23.01889,22.60550,
73 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
*22.01682,21.92876,21.98062,22.75924,22.80994,
*23.13168,23.14830,22.77836,22.75903,22.57665,
*22.10753,22.14370,26.47078,26.92586,23.97956,
*24.20473,23.06616,
*26.05783,26.93641,27.79062,23.46831,26.31381,
*26.65954,24.45979,25.71289,23.67503,24.20524,
*26.74919,24.25962,22.79603,22.49603,24.17251,
*23.74205,23.63189,23.37095,23.32458,22.97569,
*23.04838,22.22373,22.32451,23.04511,22.99217,
*22.99728,22.97606,23.02661,22.98032,22.37733,
*22.38990,22.26078,22.30041,22.81014,22.84761,
*22.89624,22.92668,22.75106,22.63764,22.46265,
*22.15153,22.27608,27.50092,27.39959,24.32989,
*26.04457,23.65124,
*26.25731,26.75900,28.39019,24.22361,26.55000,
*24.81500,24.46574,24.31173,23.96958,23.97008,
*24.06884,23.91086,23.09705,22.79928,23.94723,
*23.78684,23.60757,23.26600,23.27036,23.22222,
*23.12754,22.32749,22.34478,23.06603,23.05492,
*22.96836,22.89458,23.04344,23.04530,22.87103,
*22.75467,22.52349,22.47751,22.94235,22.93964,
*22.91008,22.92662,22.78872,22.71092,22.56657,
*22.41519,22.46738/
C
ORTALAMA ISIMA SICAKLIKLARI
DATA((TMRT(I,J), J=1,47), I=1,3)
*/24.47922,24.29100,24.13628,24.10535,23.89286,
24.21053,24.47200,25.17059,24.18403,22.61224,
31.18446,30.57979,30.99227,29.40905,26.89935,
31.12968,29.57568,25.01608,23.72233,25.27100,
25.99022,25.36700,25.24647,25.27325,24.44442,
74 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
23.66341,23.05995,22.50146,23.07631,24.04667,
24.10733,23.99058,24.02019,23.81722,23.40994,
22.82231,22.40946,22.31870,22.77546,23.29061,
23.56700,23.74149,23.57625,23.28361,23.04849,
22.62436,22.28414,29.67083,33.20843,30.57300,
30.68059,29.08289,
31.10144,34.31600,36.17616,31.07603,24.35311,
32.25271,31.79839,32.57659,30.52187,30.75751,
31.71527,30.46068,25.86570,24.22925,24.93915,
25.74376,25.31841,24.89568,24.87981,24.63608,
24.32726,23.44011,22.88200,23.22472,23.88814,
23.91654,23.89242,24.02864,24.05459,23.63958,
23.09236,22.76565,22.67705,23.03370,23.48050,
23.55508,23.55270,23.42806,23.20000,23.04561,
22.73736,22.44095,31.50569,35.26832,34.91686,
34.21173,30.49422,
32.07450,35.36011,36.82276,30.41814,25.01357,
26.97588,27.41126,27.13405,26.47216,25.97076,
25.99224,25.66527,25.15595,24.01233,24.77033,
25.53954,25.25365,24.65924,24.56544,24.39444,
24.20792,23.44819,22.78846,23.17039,23.88594,
23.76051,23.77992,23.83875,23.91265,23.68969,
23.28713,22.96492,22.60786,23.07841,23.54742,
23.51761,23.44292,23.37386,23.17900,22.93884,
22.70394,22.47149/
C İZAFİ HAVA HIZLARI
DATA((V(I,J), J=1,47), I=1,3)/0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
75 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,
*0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0/
C
ORTAM SICAKLIGINA GORE DOYMUS SU BUHARI BASINCLARI
DATA((PG(I,J), J=1,47), I=1,3)
*/20.5979,20.6602,42.2207,20.7225,20.6602,20.7848,20.4112,19.9130,
*19.8583,19.6640,26.5661,22.2791,25.0638,22.1546,22.4037,25.0638,
*22.0301,20.7268,20.3866,22.9818,22.2791,22.1546,22.2890,22.1686,
*21.2145,21.0338,19.9130,19.8885,21.4574,21.7010,21.4590,21.4599,
*21.4074,21.2829,20.7848,20.0376,19.9130,20.0165,20.9964,21.0338,
*21.4074,21.4556,20.9892,20.9800,20.7648,20.1621,22.1724,26.1528,
*26.8580,22.4837,22.7773,21.3023,25.4863,26.9880,28.2897,20.7534,
*25.8793,26.4554,23.1009,24.9036,22.1042,22.7773,26.6068,22.8773,
*21.0338,20.6602,22.7027,22.2046,22.1246,21.7210,21.6765,21.2584,
*21.2928,20.2868,20.4312,21.3029,21.2784,21.2799,21.2584,21.2938,
*21.2612,20.5194,21.5215,20.3049,20.4112,21.0338,22.0397,22.0484,
*21.1784,20.9987,20.8723,20.5721,20.1994,20.3866,27.8058,27.6145,
*22.9973,25.3951,22.1299,25.7526,26.7203,29.1284,22.7873,26.2764,
*23.5549,23.1165,22.9305,22.5091,22.5101,22.5837,22.4591,21.3755,
*21.0238,22.4765,22.2374,22.0301,21.5732,21.6264,21.5721,21.4200,
*20.4485,20.4769,21.3221,21.3197,21.2339,21.1471,21.2958,21.2978,
76 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
*21.1376,20.9902,20.6941,20.6132,21.1995,21.1764,21.1684,21.1699,
*20.9857,20.9097,20.6902,20.5412,20.5621/
DO 1 J=1,47
DO 2 I=1,3
C
ITERASYON
ICIN
BASLANGIC
BIR
GIYSI
SICAKLIGI(TCIT=(I,J))
C
DEGERİNİN BELİRLENMESİ.(Bu sıcaklık ortam sıcaklığı ile insan
C
vücudu sıcaklığı arasındadır)
TCIT(I,J)=27.0
K=0
B=10.4*SQRT(V(I,J))
PA(I,J)=0.45*PG(I,J)
10
HC(I,J)=2.05*(TCIT(I,J)-TA(I,J))**0.25
K=K+1
IF(HC(I,J)>B)THEN
HC(I,J)=HC(I,J)
ELSE
HC(I,J)=B
ENDIF
T1=35.7-0.032*MAD*(1-EF)
T2(I,J)=3.4E-08*FCI*((TCIT(I,J)+273)**4-(TMRT(I,J)+273)**4)
T3(I,J)=FCI*HC(I,J)*(TCIT(I,J)-TA(I,J))
TCI(I,J)=T1-0.18*ICI*(T2(I,J)+T3(I,J))
KTC(I,J)=ABS(TCIT(I,J)-TCI(I,J))
C
J=Hücre numarası,I=Ölçüm yüksekliği(1=0.2 m,2=0.6 m,3=1 m),
C
K=Iterasyon sayısı, TCIT(I,J)=Tahmini giysi yüzey sıcaklığı,
C
TCI(I,J)=Hesaplanan giysi yüzey sıcaklığı,
KTC(I,J)=TCIT(I,J)-TCI(I,J)
C
Bu değerlerin 'KON.DAT' dosyasına yazdırılması
WRITE(500,100) I,J,K,TCIT(I,J),TCI(I,J),KTC(I,J)
YUZEY
77 EK- 1. (Devam) Fortran Dili İle Yazılan Program
100 FORMAT(3(I4,X),3(F20.4,X))
IF(KTC(I,J)>0.001)THEN
TCIT(I,J)=(TCI(I,J)+TCIT(I,J))/2
GOTO 10
ELSE
TCIT(I,J)=TCI(I,J)
ENDIF
C
PMV 'nin Hesaplanması
PMV(I,J)=(0.352*EXP(-0.042*MAD)+0.032)*(MAD*(1-EF)-0.35
**(43-0.061*MAD*(1-EF)-PA(I,J))-0.42*(MAD*(1-EF)-50)-0.0023*MAD
**(44-PA(I,J))-0.0014*MAD*(34-TA(I,J))-3.4E-08*FCI*
*((TCIT(I,J)+273)
***4
*-(TMRT(I,J)+273)**4)-FCI*HC(I,J)*(TCIT(I,J)-TA(I,J)))
C
PPD'nin Hesaplanması
PPD(I,J)=100-95*EXP(-0.03353*(PMV(I,J)**4)-0.2179*(PMV(I,J)**2))
C
I,J,PMV(I,J),PPD(I,J) değerlerinin 'PMV-PPD.DAT' dosyasına
C
yazdırılması
WRITE(501,101)I,J,PMV(I,J),PPD(I,J)
101
FORMAT(2(I2,X),2(F20.2,X))
2
CONTINUE
1
CONTINUE
STOP
END
78 EK- 2. Isı Kaybı
(232’ lu oda)
1. DIŞ DUVAR (Doğu)
A = 6,30 x 3,35 = 21,11 m2
Duvar kalınlığı = 20,5 cm (Toplam)
Dış sıva kalınlığı = 3,0 cm = d1
Delikli tuğla kalınlığı = 8,5 cm = d2
Köpük levha kalınlığı = 6,0 cm = d3
İç sıva kalınlığı = 3,0 cm = d4
1/ hiç = 0,13 m2 K/ W
1/ hdıı = 0,04 m2 K/ W
1/ U = (1/ hiç) + (d1/ k1) + (d2/k2) + (d3/k3) + (d4/k4) + (1/ hdıı )
1/ U = (0,13) + (0,03/1,4) + (0,085/0,5) + (0,06/0,04) + (0,03/0,87) + (0,04)
1/ U = 1,89591133
U = 0,527450827 W/ m2 K
2. DIŞ DUVAR (Güney)
A=3,55 x 3,35 = 11,89 m2
Duvar kalınlığı = 16,5 cm (Toplam)
Dış sıva kalınlığı = 3,0 cm = d1
Delikli tuğla kalınlığı = 8,5 cm = d2
79 EK- 2. (Devam) Isı Kaybı
Köpük levha kalınlığı = 3,0 cm = d3
İç sıva kalınlığı = 2,0 cm = d4
1/ hiç = 0,13 m2 K/ W
1/ hdıı = 0,04 m2 K/ W
1/ U = (1/ hiç) + (d1/ k1) + (d2/k2) + (d3/k3) + (d4/k4) + (1/ hdıı )
1/ U = (0,13) + (0,03/1,4) + (0,085/0,5) + (0,03/0,04) + (0,02/0,87) + (0,04)
1/ U = 1,1344
U = 0,8815 W/ m2 K
3. Çift camlı pencere (ÇCP)
A= 5,96 x 1,53 = 9,12 m2
U=
,
,
,
U = 0,451 Btu/ hr.ft2. оF
0,451 x 5,68 = 2,56
U = 2,56 W/ m2 K
4. İç Duvar (Batı)
A= 2,16 x 3,35 = 7,24 m2
80 EK- 2. (Devam) Isı Kaybı
Duvar kalınlığı = 14,5 cm (Toplam)
İç sıva kalınlığı = 2,0 cm = d1
Delikli tuğla kalınlığı = 8,5 cm = d2
Dış sıva kalınlığı = 3,0 cm = d3
1/ hiç = 0,13 m2 K/ W
1/ hdıı = 0,13 m2 K/ W
1/ U = (1/ hiç) + (d1/ k1) + (d2/k2) + (d3/k3) + (1/ hdıı )
1/ U = (0,13) + (0,03/0,87) + (0,085/0,5) + (0,03/0,87) + (0,13)
1/ U = 0,4990
U = 2,0041 W/ m2 K
5. Dış Duvar (Batı)
A=3,00 x 3,35) = 10,05 m2
Duvar kalınlığı = 17,5 cm (Toplam)
Dış sıva kalınlığı = 3,0 cm = d1
Delikli tuğla kalınlığı = 8,5 cm = d2
Köpük levha kalınlığı = 3,0 cm = d3
İç sıva kalınlığı = 3,0 cm = d4
1/ hiç = 0,13 m2 K/ W
1/ hdıı = 0,04 m2 K/ W
81 EK- 2. (Devam) Isı Kaybı
1/ U = (1/ hiç) + (d1/ k1) + (d2/k2) + (d3/k3) + (d4/k4) + (1/ hdıı )
1/ U = (0,13) + (0,03/0,87) + (0,085/0,5) + (0,03/0,04) + (0,03/0,87) + (0,04)
1/ U = 1,159
U = 0,862838 W/ m2 K
6.İç Duvar (Kuzey)
A=3,67 x 3,35 = 12,29 m2
Duvar kalınlığı = 14,5 cm (Toplam)
İç sıva kalınlığı = 3,0 cm = d1
Delikli tuğla kalınlığı = 8,5 cm = d2
Diş sıva kalınlığı = 3,0 cm = d3
1/ hiç = 0,13 m2 K/ W
1/ hdıı = 0,04 m2 K/ W
1/ U = (1/ hiç) + (d1/ k1) + (d2/k2) + (d3/k3) + (1/ hdıı )
1/ U = (0,13) + (0,03/0,5) + (0,085/0,87) + (0,03/0,87) + (0,04)
1/ U = 0,3621839
U = 2,761028 W/ m2 K
7.Döşeme
A=6,30 x 3,35 = 22,37 m2
82 EK- 2. (Devam) Isı Kaybı
Döşeme kalınlığı = 23 cm (Toplam)
Mozaik kalınlığı = 2,0 cm = d1
Tesviye betonu kalınlığı = 3,0 cm = d2
Donatılı beton kalınlığı = 12,0 cm = d3
Köpük levha kalınlığı = 4,0 cm = d4
İç sıva kalınlığı = 2,0 cm = d5
1/ hiç = 0,17 m2 K/ W
1/ hdıı = 0,17 m2 K/ W
1/ U = (1/ hiç) + (d1/ k1) + (d2/k2) + (d3/k3) + (d4/k4) + (d5/k5) + (1/ hdıı )
1/ U = (0,17) + (0,02/1,4) + (0,03/1,4) + (0,12/2,1) + (0,04/0,04) + (0,02/0,8) +
(0,17)
1/ U = 1,45785
U = 0,68598 W/ m2 K
8. Tavan
A= 6,30 x 3,35 = 22,37 m2
Tavan kalınlığı = 14 cm (Toplam)
Beton kalınlığı = 12 cm = d1
İç sıva kalınlığı = 2,0 cm = d2
1/ hiç = 0,13 m2 K/ W
83 EK- 2. (Devam) Isı Kaybı
1/ hdıı = 0,04 m2 K/ W
1/ U = (1/ hiç) + (d1/ k1) + (d2/k2) + (1/ hdıı )
1/ U = (0,13) + (0,12/0,5) + (0,02/0,87) + (0,04)
1/ U = 0,4329885
U = 2,3095 W/ m2 K
9.İç kapı
A= 1 x 2 = 2,0 m2
U = 1,136 W/ m2 K
2,0 + 1,0 + 1,0 = 4,0 m (Kapıların açılan kısımlarının uzunluğu)
ADP = Dış pencere alanı = 19,97 m2
AIK = İç pencere alanı = 2,0 m2
(ADP / AIK ) = (19,97 / 2,0) = 9,98
QS = Q Sızdırmalık (W) , ∆T = 7 K
A (m3 / mh ) = 15 (Sızdırmazlık katsayısı)
R = 0,7 (Oda durum katsayısı)
H = 2,43 kj/m3 K (Bina durum katsayısı)
QS = (1/3,6) x (60) x (0,7) x (2,43) x (1,0) x (7,0)
QS = 198,45 W
84 Ek -2.(devam) Isı Kaybı
85 EK-3. Bilgisayardan alınan sonuçlar
86 EK - 4. OV PLAN Bilgisayar Kodu İle Alınan Sonuçlar
Döşemeden ısıtma sisteminin tasarımında OV PLAN programı kullanılmıştır. Bu
programda ön kabuller göze alınmıştır:
a. Eğer ki odanın alanı 20 m2’den büyük ise ısı ihtiyacı (Q) 100 W/m2 olacaktır.
b. odanın alanı 20 m2’den küçük ise ısı ihtiyacı (Q) 110 W/m2 olacaktır.
c. odanın alanı 10 m2’den küçük ise ısı ihtiyacı (Q) 120 W/m2 olacaktır.
d. gidiş suyu ihtiyacı 50 oC.
e. dönüş suyu ihtiyacı 40 oC.
Elektrik ısıtıcının hesaplaması:
Q1= 13x 60x 2 kW= 1560 kWs
Q2= 8x 60x 2 kW= 960 kWs
QT= Q1+ Q2= 1560 kWs + 960 kWs= 2520 kWs
3:30 saat boyunca kullanılan elektrik gücünün hesabı= 2520 kWs.
87 EK - 5. Odanın Mimarlık Planı.
88 ÖZGEÇMİŞ
Kişisel bilgiler
Soyadı, adı
: ALİ ABDULKAREM
Uyruğu
: IRAK
Doğum tarihi ve yeri
: 01.01.1981 Kerkük
Medeni hali
: Bekar
Telefon
: 009 0537 730 67 48
e-mail
: [email protected] [email protected] Eğitim
Derece
Eğitim Birimi
Mezuniyet tarihi
Yüksek Lisans
Gazi Üni./Mak. Müh. Böl.
2008
Lisans
Kerkük Tek. Fak.
2003
Lise
Kerkük lisesi
1998
Yabancı Dil
İngilizce
Arapça
Hobiler
İnternet, spor çeşitleri, kitap okumak, kendi alanımda çalışmak.