Research Article

NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Volume: 11 Number: 4 December 30, 2023
EN TR

NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Abstract

Vakum Yalıtım Panelleri (VYP), ısı kayıplarının azaltılmasında kullanılan ve geleneksel yalıtım malzemelerine kıyasla çok daha düşük ısı iletkenlik katsayısına sahip yeni nesil yalıtım malzemelerdir. Isı iletkenlik katsayıları ~3-7 mWm-1K-1 aralığında ve kalınlıkları geleneksel yalıtım malzemelerine göre 5-10 kat daha ince olabilmektedir. VYP’lerin, çekirdek malzemesi geçirimsiz bir bariyer içerisinde vakumlanır. Vakum sonrası panel üzerine uygulanan atmosfer basıncı ~10 ton/m2 seviyesindedir. Dolayısıyla çekirdeğin fiziksel ve mekanik özellikleri, boyutsal kararlılık açısından çok önemlidir. Yeterli mekanik özelliklere sahip olmayan çekirdekler vakumlandıktan sonra çöker ve rijit bir panel elde edilemez. Bu çalışmada, fumed silika (FS) ve alternatif tozların karışımı ile üretilen çekirdeklerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, çekirdek üretiminde beş farklı özgül yüzey alanına (ÖYA) sahip nano ve mikro boyutta tozlar kullanılmıştır. Ayrıca karışıma %5, %10 ve %15 oranlarında cam elyafı (fiber) eklenmiştir. Karışım oranları belirlendikten sonra 20-50 kN aralığında sıkıştırma kuvvetleri uygulanarak farklı fiziksel ve mekanik özellikte 45 çekirdek panel üretilmiştir. Çekirdeklerin fiziksel ve mekanik özellikleri DIN EN 1602, DIN EN 826, DIN EN 1607 standartlarına göre test edilmiştir. Elde edilen bulgular değerlendirildiğinde, çekirdek tasarımında ≤%10 fiber ilavesi ve yüksek ÖYA’na sahip tozların çekirdek boyutsal kararlılığını ve elastisite modülünü arttırdığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak DIN EN standartlarına göre en uygun mekanik özellikleri CP-1-4 çekirdeği sağlamıştır.

Keywords

Supporting Institution

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK).

Project Number

Proje No: 213M740

Thanks

Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) 213M740 No'lu proje kapsamında desteklenmiştir. Yazarlar destekleri için TÜBİTAK'a teşekkür eder.

References

  1. Alam, M., Singh, H., Brunner, S., & Naziris, C. (2014). Experimental characterisation and evaluation of the thermo-physical properties of expanded perlite—Fumed silica composite for effective vacuum insulation panel (VYP) core. Energy and Buildings, 69, 442-450.
  2. Aldykiewicz Jr, A., Desjarlais, A. O., & Biswas, K. (2022). The effect of barrier films and exposure on the aging of vacuum insulation panels with fumed silica cores. Oak Ridge National Lab.(ORNL), Oak Ridge, TN (United States).
  3. Bayrakçı, H., Davraz, M., & Başpınar, E. (2011). Yeni Nesil Isı Yalıtım Malzemesi: Vakum Yalıtım Paneli. Teknik Bilimler Dergisi, 1(2), 1-12.
  4. Bayraktar D., Bayraktar E.A., Mevcut Binalarda Isı Yalıtım Uygulamalarının Değerlendirilmesi, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2016, 7(1), 59-66.
  5. Davraz, M., Bayrakçı, H, C., Koru, M., İpek, O., Yusufoğlu, Y., 2014. Ekonomik VYP Üretimi İçin Çekirdek Dolgu Maddeleri Türlerinin ve Performanslarının Araştırılması, TÜBİTAK 1003- Proje No:213M740. Development of Transparent and Opaque Vacuum Insulation Panels for Energy Efficient Buildings.
  6. Davraz, M., Bayrakçı, H. C., Delikanlı, K., & Akdağ, A. (2019). Vakum Yalıtım Paneli Çekirdeğinin Fiziko-Mekanik Özellikleri. Teknik Bilimler Dergisi, 6(1), 27-37.
  7. Di, X., Gao, Y., Bao, C., & Ma, S. (2014). Thermal insulation property and service life of vacuum insulation panels with glass fiber chopped strand as core materials. Energy and Buildings, 73, 176-183.
  8. DINEN 826:199605, Thermal Insulating Products for Building Applications Determination of Compression Behavior, German version EN 826:1996.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 30, 2023

Submission Date

January 21, 2023

Acceptance Date

September 18, 2023

Published in Issue

Year 2023 Volume: 11 Number: 4

APA
Akdağ, A. E., Davraz, M., & Delikanlı, K. (2023). NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, 11(4), 1424-1438. https://doi.org/10.21923/jesd.1240291
AMA
1.Akdağ AE, Davraz M, Delikanlı K. NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ. JESD. 2023;11(4):1424-1438. doi:10.21923/jesd.1240291
Chicago
Akdağ, Ali Ekrem, Metin Davraz, and Kamil Delikanlı. 2023. “NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi 11 (4): 1424-38. https://doi.org/10.21923/jesd.1240291.
EndNote
Akdağ AE, Davraz M, Delikanlı K (December 1, 2023) NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 11 4 1424–1438.
IEEE
[1]A. E. Akdağ, M. Davraz, and K. Delikanlı, “NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ”, JESD, vol. 11, no. 4, pp. 1424–1438, Dec. 2023, doi: 10.21923/jesd.1240291.
ISNAD
Akdağ, Ali Ekrem - Davraz, Metin - Delikanlı, Kamil. “NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 11/4 (December 1, 2023): 1424-1438. https://doi.org/10.21923/jesd.1240291.
JAMA
1.Akdağ AE, Davraz M, Delikanlı K. NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ. JESD. 2023;11:1424–1438.
MLA
Akdağ, Ali Ekrem, et al. “NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, vol. 11, no. 4, Dec. 2023, pp. 1424-38, doi:10.21923/jesd.1240291.
Vancouver
1.Ali Ekrem Akdağ, Metin Davraz, Kamil Delikanlı. NANO VE MİKRO TOZ MALZEMELERLE ÜRETİLEN YÜKSEK ISI YALITIM PERFORMANSLI VAKUM YALITIM PANELİ ÇEKİRDEKLERİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ. JESD. 2023 Dec. 1;11(4):1424-38. doi:10.21923/jesd.1240291