konjes Konya Journal of Engineering Sciences 2667-8055 Konya Technical University 10.36306/konjes.643725 Engineering Mühendislik DÜŞÜK MALİYET VE YÜKSEK ENERJİ TASARRUFUNA SAHİP TERMAL BOYA ÜRETİMİ Thermal Paint Production with High Energy Saving and Low Cost Balbay Şenay BILECIK SEYH EDEBALI UNIVERSITY 09 03 2020 8 3 693 705 11 06 2019 05 07 2020 Copyright © 2004, Konya Journal of Engineering Sciences 2004 Konya Journal of Engineering Sciences

Çalışmada özellikle sac kaplı çatılar için 4 farklı firmaya ait Ticari Termal Boyalardan(TTB) dahayüksek ısı yalıtım özelliğine sahip termal boya üretilmesi amaçlanmıştır. İlk olarak karbon esaslımalzemelerin (grafit ve Geri Kazanılmış Karbon Siyahı(GKKS)) ısı yalıtımı üzerine etkisi incelenmiştir.İkinci olarak silisyum esaslı malzemelerin(Perlit(PE) ve Cam tozu(C)) ısı yalıtımı üzerine etkisibelirlenmiştir. Son olarak ticari boyalar ve en iyi sonuçların alındığı (PE-20 ve PE0-C20) boyalarınfonksiyonel yapılarını belirlemek üzere FT-IR analizleri yapılmıştır. PE-20 ve PE0-C20 boyalar kullanılarakkaplanmış saclara fiziksel testler (yapışma ve darbe testleri) uygulanmıştır. PE0-C20’in 31 °C alt sıcaklıkdeğeri hem ticari termal boyaların sıcaklık değerinden daha düşük ve hem de literatürde verilen serinboya sıcaklık değeri (28-33°C) içerisinde yer almıştır. Galvaniz kaplanmış sacın alt yüzey sıcaklık değeriesas alınarak TTB1, TTB2, TTB3 ve PE0-C20’in sırasıyla ısı tasarrufu değerleri %9, %6, %9 ve %12’dir.TTB3’ün sadece bir yüzeyi değil tüm binada toplam % 40 enerji tasarrufu sağladığı bilgisine karşılık PE0-C20’in tüm binada tahmini olarak %50-60 enerji tasarrufu sağlaması beklenmektedir. İçerisinde mikroseramik kürecikler bulunan TTB1, cam tozu kullanılarak üretilen PE0-C20’den daha az ısı tasarrufusağlamıştır. Sonuç olarak cam tozu kullanılarak üretilen boya, TTB’dan daha fazla enerji tasarrufusağlamakta ve aynı zamanda yaklaşık 2-2,5 kat daha ucuz olduğundan dolayı ülke ekonomisine katkısağlayacaktır.

The aim of the study was to produce thermal paints with higher thermal insulationproperties than Commercial Thermal Paints (CTP) of 4 different companies, especially for sheet metalroofs. Firstly, the effect of carbon based materials (graphite and recycled carbon black) on heat insulationwas investigated. Secondly, the effect of silicon based materials (Perlite (PE) and Glass powder (G)) onthermal insulation was determined. Finally, commercial paints and paints obtained by the best results (PE-20 and PE0-C20) were subjected to FT-IR analysis and physical tests (adhesion and impact tests) on coatedsheets using these paints. The lower temperature of PE0-C20 is lower than the temperature of commercialthermal paints and is also within the cool paint temperature (28-33 ° C) given in the literature. The heatsaving values of TTB1, TTB2, TTB3 and PE0-C20 based on the surface temperature of the galvanized sheetare 9%, 6%, 9% and 12%, respectively. Despite the fact that TTB3 saves not only one surface but 40% energyin the whole building, PE0-C20 is expected to save 50-60% energy in the whole building. TTB1 with microceramic beads has less heat saving than PE0-C20 produced by using glass powder. As a result, the paintproduced by using glass powder will save more energy than TTB and will also contribute to the nationaleconomy as it is about 2-2.5 times cheaper.

 Serin çatı albedo etkisi termal boya ısı yalıtımı enerji tasarrufu Cool roof albedo effect thermal paint heat insulation energy saving ASTM D-3359, Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test AYKİM, 2012, “Hammaddeler ve başlangıç boya reçeteleri”, 7. Baskı Balbay, S., Açıkgöz, Ç., 2019, “Atık Lastiklerin Ucuz Ve Ekonomik Bir Yöntemle Devulkanizasyonu Ve Hammadde Olarak Değerlendirilmesi”, Patent No: 2015/13034 Balbay, S., 2017, Atık lastiklerin kimyasal yöntemle bozundurulması ve elde edilen ürünlerin değerlendirilmesi, Doktora tezi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilecik Balo, I., Ucar, A., Yücel , H.L., 2010, “Development Of The Insulation Materıals From Coal Fly Ash, Perlite, Clay And Linseed Oil”, Ceramics – Silikat, 54 (2), ss.182-191. Binici, H., Kalaycı, F., 2015, “Productıon Of Perlıte Based Thermal Insulatıng Materıal”, International Journal of Academic Research and Reflection, Vol. 3, No. 7 Cetinkaya, M.S., 2015, Production and characterization of activated carbon from almond bark and pine nut Shell, Yüksek lisans tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş Dias, D., Machado, J., Leal, V., Mendes, A., 2014, “Impact of using cool paints on energy demand and thermal comfort of a residential building”, Applied Thermal Engineering, 65, 1–2, ss. 273-281, https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2013.12.056 EPA, 2009, Reducing Urban Heat Islands: Conpendium of Strategies, Cool Roofs. Isı transferi ders notları, Ankara üniversitesi, https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/72277/mod_resource/content/0/HAFTA_2.pdf, ziyaret tarihi: 20 Haziran 2019. İnce, R., 2008, Bazı Yağlı Tohumların Isısal Özelliklerinin Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma, Yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana Kiil, S., 2014, “Quantitative analysis of thermal insulation coatings”, In Proceedings of the 10th Coatings Science International 2014, Peer reviewed version Kong, X., Zhong, Y., Rong, X., Min C., Qi, C., 2016, “Building Energy Storage Panel Based on Paraffin/Expanded Perlite: Preparation and Thermal Performance Study”, Materials, 9, 70; doi:10.3390/ma9020070 OChemOnline, Infrared spectroscopy absorption table http://www.ochemonline.com/Infrared_spectroscopy_absorption_table, ziyaret tarihi: 20 Haziran 2019. Oda, T., Yamanaka, K., Kawakami, M., 2014, “Evaluation of the energy-saving performance of heatresistant paint”, Science Journal of Energy Engineering, 2(5), ss. 53-57, doi: 10.11648/j.sjee.20140205.11 Peng K., Yang, H., 2013, “Preparation of Aerogel-Modified Expanded Perlite and Its Application in Heat Insulation Coating”, Advanced Materials Research, 668, ss. 360-364, doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.668.360 Pocket, J., Heat Reflectıng Paınts And A Revıew Of Theır Advertısıng Materıal, https://www.researchgate.net/publication/267640159, ziyaret tarihi: 20 Haziran 2019. Saçak, M., 2005, Polimer Teknolojisi, Gazi Kitabevi, Ankara Sarıcı Özdemir, C. 2008, High surface area activated carbon from various polymeric based wastes, characterization and application areas, Doktora Tezi, İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya. Synnefa, A., Santamouris, M., Akbari, H., 2007, “Estimating the effect of using cool coatings on energy loads and thermal comfort in residential buildings in various climatic conditions”, Energy and Buildings, 39, ss.1167–1174, doi:10.1016/j.enbuild.2007.01.004 Thill, A., 2016, “Characterisation of Imogolite by Microscopic and Spectroscopic Methods”, Developments in Clay Science, 7, ss. 223-253, https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100293-3.00010-8 Tiryaki, B., 2013, Production of cellulose, hemicellulose and lignin activated carbon, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara. Tozam, İ., Karaca, Ü.B., “Kentsel Isı Adası Etkisi ve Serin Çatılar”, T.C. İstanbul Kültür Üniversitesi, İstanbul, 9. Ulusal Çatı & Cephe Konferansı, 12 - 13 Nisan 2018 www.n11.com, ziyaret tarihi: 31 Mayıs 2019. Zhang, H., Wang, F., Liang, J., Tang, Q., Chen, Y., 2017, “Design of Thermal Insulation Energy-Saving Coatings for Exterior Wall”, Chemical Engineering Transactions, 61, ss. 1207-1212 DOI:10.3303/CET1761199