THE EFFECT OF DIFFERENT INSULATION MATERIAL ON THERMAL COMFORT IN A BUILDING WITH NOZZLES COOLING SYSTEM

Abstract

A global analysis of energy consumption reveals a downward trend in capacity, while energy demand continues to increase in response to population growth. In this context, the significance of efficient energy utilization, particularly the reduction of heat losses in buildings, has grown considerably. Insulating buildings is a strategy that has the potential to minimize heat loss during winter months and overheating during summer months. This, in turn, can reduce the energy needed for heating and cooling systems, including air conditioners. The present study investigates the impact of insulation on thermal performance using a small, single-story wooden building model. The experimental design involved the insulation of the model's exterior walls with three distinct types of materials during the summer months. The experimenters recorded indoor and outdoor temperatures and calculated total heat loss (or gain) to assess the effects of insulation material on thermal comfort. The experiments were repeated with different building orientations, while radiation intensity and wind speed were also measured for a comprehensive analysis.

Keywords

• Energy
• Insulation
• Termal Performance
• Heat Transfer

References

1. Ministry of Energy and Natural Resources, "Energy statistics and projections" [Online]. Available: https://enerji.gov.tr/. Accessed: Feb. 16, 2023.
2. Ministry of Energy and Natural Resources, "Turkey’s electricity energy demand projection report," Report No. 114176, 2023.
3. Çankaya, B., "Yıllık Enerji Tüketimi 1.000 Tep Üzeri Bir Sanayi İşletmesinin Enerji Etüdü," MSc. thesis, Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, Türkiye, 2022.
4. Yalçın, A., "Elazığ İlinde Kullanılan Farklı Duvar Tipleri İçin Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi ve Ekonomi Analizi," MSc. thesis, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, Türkiye, 2012.
5. Öztuna, S., Dereli, E., “Edirne İlinde Optimum Duvar Yalıtım Kalınlığının Enerji Tasarrufuna Etkisi,” Trakya Univ J Sci, 10(2), 139-147, 2009.
6. Tuğan, V., Işık, E., “Tunceli, Hakkâri ve Kars İllerinin Optimum Isı Yalıtım Kalınlığının Hesaplanması,” J. Pure Appl. Sci., 3(2), 50-57, 2017.
7. Ülgüner, H., Değirmenci, A., Üstüntürk, A., Keleşoğlu, A., Ünver, Ü., “Binalarda Yalıtım Malzemelerinin Performans Analizi,” Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23(2), 367-381, 2018. DOI: 10.17482/Uumfd.356648.
8. Kotan, T., Fırat, İ., Kaya, M., Ulusu, İ., “Binalarda Kullanılan Farklı Isı Yalıtım Malzemelerinin Isı İletkenlik Katsayılarının Erzincan İli Şartlarında Termokupl ve Termal Kamera ile İncelenmesi,” Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23(2), 367–382, 2018. DOI: 10.17482/uumfd.356648.

9. Dumrul, M., Uçar, A., “Bir Konutun Dış Duvarları İçin Isıtma ve Soğutma Yüklerine Göre Optimum Yalıtım Kalınlığının Tespiti ve Enerji Tasarrufu Analizi,” Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 16, 740-749, 2019.
10. Ögetürk, İ., "Binalarda Isı Yalıtım Malzemelerinin Enerji Verimliliği Üzerine Etkisinin Araştırılması," MSc. thesis, Batman Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Batman, Türkiye, 2019.
11. Tunç, D., Özel, M., “Kars İlindeki Binalar İçin Isıtma Yükü ve Optimum Yalıtım Kalınlığının Belirlenmesi,” Fırat Üniv. Müh. Bil. Dergisi, 30(1), 251-257, 2018.
12. Bıyıkoğlu, A., Aydın, N., “Türkiye’de Konut Tipi Binaların Isıtma Yükü Altında Ömür Maliyet Analizi Yöntemi ile Optimum Yalıtım Kalınlıklarının Belirlenmesi,” Politeknik Dergisi, 22(4), 901-911, 2019. DOI: 10.2339/Politeknik.435773.
13. Bayer, G., "Binalarda Uygulanan Isı Yalıtım Sistemleri ve Örnek Bir Projede Isı Yalıtım Maliyet Analizi," MSc. thesis, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, Türkiye, 2006.
14. Erzen, B., Karataş, M., Orhan, R., Aydoğmuş, E., “Innovative Insulation Materials: A Comprehensive Review of Current Trends, Challenges, and Future Directions in Sustainable Building Technologies,” Polymer-Plastics Technol. Mater., 1–24, 2025.
15. Bergman, T. L., Lavine, A. S., Incropera, F. P., DeWitt, D. P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 8th ed., Hoboken, NJ, USA: Wiley, 2018.
16. Yiğit, A., Arslanoğlu, N., “Investigation of Optimum PV Panel Angle, Efficiency, and Power Output Depending on Instantaneous Radiation Intensity and Environmental Factors,” Uludağ Univ. J. Fac. Eng., 26(1), 301–314, 2021. DOI: 10.17482/uumfd.824582.
17. Kline, S. J., McClintock, F. A., “Describing Uncertainties in Single-Sample Experiments,” Mech. Eng., 75, 3–8, 1953.
18. Akpınar, E.K., Deneysel Çalışmalardaki Hata Analizine Bir Örnek: Kurutma Deneylerindeki Hata Analizi, Mühendis ve Makina Dergisi, 46(540), 41-48.