Türkiye'nin soğuk bölgelerinde yalıtım kalınlığının enerji tasarrufuna etkisi

Yıl 2022, Cilt: 12 Sayı: 4, 1132 - 1145, 15.10.2022

Altuğ Karabey

https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.1066842

Öz

Enerji kullanımında dışa bağımlı ülkelerde enerjinin verimli olarak kullanılması ve bu sayede enerjiden tasarruf sağlanması gitgide daha önemli hale gelmektedir. Bu çalışmada, Van ili şartları ve meteorolojik değerleri göz önüne alınarak, bims ve gaz beton ile inşa edilen duvar modelleri üzerinde, üç farklı yalıtım malzemesi için (taş yünü, poliüretan, XPS) optimum yalıtım kalınlıkları, geri ödeme süreleri ve enerji tasarrufları, beş farklı enerji kaynağı (ithal kömür, fuel-oil, LPG, doğalgaz ve elektrik) dikkate alınarak incelenmiştir. Optimum yalıtım kalınlıkları; faiz ve enflasyon değerleri yardımıyla ömür maliyet analizine (lifecycle cost analysis) göre elde edilmiştir. Mimarilerde kullanılan duvar bileşenlerine göre uygulanması gereken yalıtım kalınlığının farklılık göstereceği bilinciyle, çalışmada incelenen duvar modelleri, yalıtım malzemeleri ve enerji kaynakları göz önüne alınarak, optimum yalıtım kalınlıkları, yıllık tasarruf miktarları ve geri ödeme sürelerinin sırasıyla; 3-15.6 mm, %30-63 ve 1.4-5.8 yıl aralıklarında olduğu elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Enerji tasarrufu, Ömür Maliyet Analizi, Isı yalıtımı

Effect of insulation thickness on energy saving in cold regions of Türkiye

Öz

In the countries procuring a major amount of their energy from abroad, using of the energy effectively and ensuring the energy-saving become gradually more important. In this study, considering the climatic and meteorological conditions of Van province, optimum insulation thickness, payback period, and energy-saving values were analyzed for three insulation materials (rock wool, polyurethane, XPS) and five energy sources (imported coal, fuel oil, LPG, natural gas and electricity) on wall models built with pumice and aerated concrete. The optimum insulation thickness was calculated using the interest and inflation rates. The calculations were made by making use of the lifecycle cost analysis (LCCA). Insulation thickness that should be applied depending on the wall elements used in buildings can vary. Thus, examining the wall models, insulation materials and energy sources were examined, and the optimum insulation thicknesses, annual savings, and payback periods were found to be 3-15.6 mm, 30-63%, and 1.4-5.8 years, respectively, in the present study.

Anahtar Kelimeler

Energy saving, Life Cost Analysis, Thermal insulation

Kaynakça

• AKSA Naturel Gas, Aksa Natural Gas Distribution Inc. (2022, 21 January). https://www.aksadogalgaz.com.tr/Musteri-Hizmetleri/Fiyat-Tarifeleri/Satis-Tarifesi/Van. Altınışık, K. (2006). Isı yalıtımı. Nobel Yayın, Press No:954.
• Ashrafian, T., Yilmaz, A. Z., Corgnati, S. P., & Moazzen, N. (2016). Methodology to define cost-optimal level of architectural measures for energy efficient retrofits of existing detached residential buildings in Türkiye. Energy And Buildings, 120, 58-77. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.03.074
• Bektaş, V. (2018). Binalarda kullanılan ısı yalıtım malzemelerinin karşılaştırılması [Master thesis, Bilecik Şeyh Edebali University, Institute of Science and Technology].
• Bektaş, V., Çerçevik, A. E., & Kandemir, S. Y., (2017). Binalarda ısı yalıtımının önemi ve ısı yalıtım malzemesi kalınlığının yalıtıma etkisi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 4(1), 36-42. https://dergipark.org.tr/en/pub/bseufbd/issue/32048/356348
• Bulut H., Büyükalaca, O., & Yılmaz, T. (2007). Türkiye için ısıtma ve soğutma derece gün bölgeleri. 16th National Congress of Thermal Sciences and Technology (ULIBTK'07), Kayseri.
• Çınar, K., & Koçu, N. (1999). Konya kentindeki hava kirliliğinin sebepleri ve sonuçları. Kent Yönetimi, İnsan ve Çevre Sorunları Sempozyumu 99, (pp.624-632), Istanbul.
• Dagsoz, A. K., & Bayraktar, K. (1995). Türkiye’de derece gün sayıları ve enerji politikamız. İzocam Yayınları, A-8. Dylewski, R., & Adamczyk, J., (2018). Optimum thickness of the thermal insulation layer from the economic and ecological perspective, 4th International Conference on Building Energy, Environment, (pp. 91-96), Melbourne.
• Gelis, K., & Yesildal, F. (2020). Klasik ve modern yapı elemanları kullanılması durumunda ısı iletim katsayısının değişimi ve minimum yalıtım kalınlığının tayini. Gümüşhane University Journal of Science and Technology, 10 (4), 869-877. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.725909
• Golcu M., Dombayci, O. A., & Abali, S. (2006). Denizli için optimum yalıtım kalınlığının enerji tasarrufuna etkisi ve sonuçları. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 21(4), 639-644. https://dergipark.org.tr/tr/pub/gazimmfd/issue/6670/88852
• Gustafsson, S. (2000). Optimisation of insulation measures on existing buildings. Energy and Buildings, 33(1), 49-55. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(00)00062-1
• Gulten, A., & Aksoy, U. T. (2007). Farklı yakıt türlerine göre dış duvar sistem alternatiflerinin enerji maliyetinin incelenmesi. e-Journal of New World Sciences Academy 2(1), Article Number: A0017. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/187425
• Gurel, A. E., & Cingiz, Z. (2011). Farklı dış duvar yapıları için optimum ısı yalıtım kalınlığı tespitinin ekonomik analizi. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(1), 75-81. http://www.saujs.sakarya.edu.tr/tr/pub/issue/20675/220625
• Erdoğan, O. (2018). Ekonomik parametreler dikkate alınarak bina dış duvarlarına uygulanan ısıl yalıtım kalınlığının optimizasyonu [Master thesis, Uludag University, Institute of Science and Technology]. Hepsiburada, D-MARKET Electronic Services Inc. (2022, 21 January). https://www.hepsiburada.com/yalitim-malzemeleri-c-60005248?ib=t.
• Işık, E., & Tugan, V. (2017). Tunceli, Hakkâri ve Kars illerinin optimum ısı yalıtım kalınlığının hesaplanması. International Journal of Pure Applied Science, 3(2), 50-57. https://doi.org/10.29132/ijpas.328883
• Kalhor, K., & Ememinejad, N. (2020). Qualitative and quantitative optimization of thermal insulation materials: insights from the market and energy codes. Journal Of Building Engineering, 30, 101275. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101275
• Kandemir, S. Y., & Açıkkalp, E. (2019). A method for determining optimum insulation thickness: Combined economic and environmental method. Thermal Science and Engineering Progress, 11, 249-253. https://doi.org/10.1016/j.tsep.2019.04.004
• Kandemir, S. Y., Bektaş V., & Açıkkalp E. (2019). Dıştan yalıtım uygulamalarında farklı duvar modelleri için optimum yalıtım kalınlıklarının belirlenmesi ve ekonomik analizleri. DÜMF Mühendislik Dergisi, 10(1), 275-288. https://doi.org/10.24012/dumf.401958
• Karabey, A., Bolukbasi, A., & Onal, M. (2012). Van ili farklı yakıt türlerine göre optimum yalıtım kalınlığı ve enerji maliyetinin değerlendirilmesi. National Air Conditioning And Refrigeration Education Symposium. (pp. 698-708), Balıkesir.
• Kaynaklı Ö., & Yamankaradeniz, R. (2007). Isıtma süreci ve optimum yalıtım kalınlığı hesabı. 8. National Installation Engineering Congress, (pp. 187-195), İzmir.
• Kizirgil, S. (2021). Türkiye’nin soğuk iklim bölgeleri için optimum yalıtım kalınlığı ve çevresel etki analizi [Master thesis, Fırat University, Institute of Science and Technology].
• Kurekci, A., Bardakcı, T., Cubuk, H., & Emanet O. (2012). Türkiye’nin tüm illeri için optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi, Tesisat Mühendisliği Dergisi, 131, 5-21. http://www1.mmo.org.tr/resimler/dosya_ekler/d71182310b6a550_ek.pdf?dergi=1291
• Mishra, S., Usmani, J., & Varshney S. (2012). Optimum insulation thickness of the external walls and roof for different degree-days region, International Journal of Engineering Research and Technology, 1(7), 1-8. https://doi.org/10.17577/IJERTV1IS7213
• Rosti, B., Omidvar, A., & Monghasemi, N. (2020). Optimal insulation thickness of common classic and modern exterior walls in different climate zones of Iran. Journal Of Building Engineering, 27, 100954. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100954
• Tolun, M. (2010). Farklı derece-gün bölgeleri için yalıtım probleminin incelenmesi [Master thesis, Istanbul Technical University, Institute of Science and Technology].
• TS 825, (2008). Binalarda ısı yalıtım kuralları standardı, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara. TUIK, Turkish Statistical Institute. (2022, 21 January). https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=enflasyon-ve-fiyat-106
• Ucar, A. (2010). Thermoeconomic analysis method for optimization of insulation thickness for four different climatic regions of Türkiye. Energy, 35, 1854-1864. https://doi.org/10.1016/j.energy.2009.12.022
• Ucar, A., & Balo F. (2010). Determination of the energy savings and the optimum insulation thickness in the four different insulated exterior walls. Renewable Energy, 35(1), 88-94. https://doi.org/10.1016/j.renene.2009.07.009
• Unver, U., Adıguzel, E., Adıguzel, E., Civi, S., & Roshanaei K. (2020). Türkiye’deki iklim bölgelerine göre binalarda ısı yalıtım uygulamaları. İleri Mühendislik Çalışmaları ve Teknolojileri Dergisi, 1(2), 171-187. https://dergipark.org.tr/tr/pub/imctd/issue/59372/805008
• Yesildal, F., & Gelis, K. (2020). Gümüşhane iklim şartlarında farklı malzemeler için yalıtım kalınlıklarının TS 825 kapsamında değerlendirilmesi. Gümüşhane University Journal of Science and Technology, 10(3), 830-843. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.718215
• Yu, J., Yang, C., Tian, L., & Liao, D. (2009). A study on optimum insulation thicknesses of external walls in hot summer and cold winter zone of China. Applied Energy, 86(11), 2520-2529. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2009.03.010