Experimental Investigation of the Effect of Using Thermostatic Radiator Valve on Energy Efficiency in Buildings

Öz

In this study, experiments were carried out in an apartment with a net area of 98.8 m2 in order to observe the effects of using a thermostatic radiator valve (TRV) on energy efficiency. Experiments were performed with normal valves installed on the radiators, then the existing valves were replaced with thermostatic valves and the experiments were repeated. Thanks to the TRVs, the temperature of each room could be kept constant at the set value and it was observed that a comfortable heating was provided. The use of TRV homogenized the temperature distributions on the radiators and provided natural gas savings by preventing unnecessary heating of the radiator. According to the results obtained, it has been calculated that natural gas consumption can be reduced by 1.4 m3 per day thanks to TRV. This value means a natural gas saving of 41.82 m3 per month and 250.9 m3 with a 6-month usage per year. Considering the current natural gas prices, there is an annual saving of 577.1 ₺. A total of 7 thermostatic valves with a unit price of 150 ₺ were installed in the flat and the payback period was calculated as 1.67 years. In addition, it has been observed that a reduction of around 470 kg per year can be made in the amount of CO2 released to the environment due to the decrease in fuel consumption.

Anahtar Kelimeler

• Energy efficiency in buildings
• Thermostatic radiator valve
• Natural gas saving

Termostatik Radyatör Vanası Kullanımının Binalarda Enerji Verimliliği Üzerindeki Etkisinin Deneysel Olarak Araştırılması

Öz

Bu çalışmada termostatik radyatör vanası (TRV) kullanımının enerji verimliliği üzerindeki etkilerinin gözlemlenebilmesi için, 98.8 m2 net kullanım alanına sahip bir dairede deneyler yapılmıştır. Deneyler, önce radyatörler üzerinde normal vanalar takılı iken yapılmış daha sonra mevcut vanalar termostatik vanalarla değiştirilerek deneyler tekrarlanmıştır. TRV’ler sayesinde her odanın sıcaklığı ayarlanan değerde sabit tutulabilmiş ve konforlu bir ısınma sağlandığı gözlemlenmiştir. TRV kullanımı radyatörler üzerindeki sıcaklık dağılımları homojenize etmiş ve radyatörün gereksiz yere ısınmasını engelleyerek doğal gaz tasarrufu sağlamıştır. Elde edilen sonuçlara göre TRV sayesinde doğal gaz tüketiminin günde 1.4 m3 azaltılabileceği hesaplanmıştır. Bu değer, aylık 41.82 m3 ve yılda 6 aylık bir kullanım ile 250.9 m3’lük doğal gaz tasarrufu anlamına gelmektedir. Mevcut doğal gaz fiyatları dikkate alınırsa yıllık 577.1 ₺’lik bir tasarruf söz konusudur. Daireye birim fiyatı 150 ₺ olan toplamda 7 adet termostatik vana takılmış ve geri ödeme süresi 1.67 yıl olarak hesaplanmıştır. Ayrıca yakıt tüketimindeki azalmaya bağlı olarak çevreye salınan CO2 miktarında yıllık 470 kg civarında bir azaltım yapılabileceği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Binalarda enerji verimliliği
• Termostatik radyatör vanası
• Doğal gaz tasarrufu

Kaynakça

1. [1] International Energy Agency, “Global Energy Review 2021,” 2021. [Online]. Available: https://iea.blob.core.windows.net/assets/d0031107-401d-4a2f-48b9eed19457335/GlobalEnergyReview2021.pdf.
2. [2] Ürge-Vorsatz D., Cabeza L.F., Serrano S., Barreneche C., ve Petrichenko K., “Heating and cooling energy trends and drivers in buildings,” Renew. Sustain. Energy Rev., 41: 85–98, (2015).
3. [3] Coşkun C. ve Oktay Z., “Enerji Tasarrufu Perspektifinde Bir Kampüs Binasının Enerji Taraması Çalışması,” TMMOB Makina Mühendisleri Odası Tesisat Mühendisliği Derg., Şubat: 49–55, (2010).
4. [4] Monetti V., Fabrizio E. ve Filippi M., “Impact of low investment strategies for space heating control: Application of thermostatic radiators valves to an old residential building”, Energy Build., 95: 202–210, (2015).
5. [5] Yun B. Y., Park J. H., Yang S., Wi S., ve Kim S., “Integrated analysis of the energy and economic efficiency of PCM as an indoor decoration element: Application to an apartment building”, Sol. Energy, 196:437–447, (2020).
6. [6] Altınöz M. ve Mıhlayanlar E., “Aktif Güneş Sistemlerinin Bina Enerji Verimliliği Üzerindeki Katkısının İncelemesi,” Kocaeli Üniversitesi Mimar. ve Yaşam Derg., 4:2, 323–335, (2019).
7. [7] Yılmazoğlu Z. M., “Binalarda Isı Yalıtımının Örnek İki Binada Karşılaştırılması ve Ekonomik Analizleri,” Türk Tesisat Mühendisleri Derneği Derg., 71: 48–56, (2011).
8. [8] Güğül G.N. ve Köksal M.A., “Economic evaluation of the methods used to reduce energy consumption of a single detached house”, J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ., 34:1, 215–234, (2019).

9. [9] Çomaklı K., "Atatürk Üniversitesi Isıtma Merkezinin Enerji ve Ekserji Analizi", Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2003).
10. [10] Kılıçlı A., " Ege Üniversitesi Bünyesindeki Mevcut Bir Binanın Enerji-Ekserji Analizi Ve İyileştirme Yöntemleri", Doktora Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2018).
11. [11] Akdemir M., “İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü’ndeki Mevcut Bir Binanın Dinamik Enerji ve Ekserji Analizi”, Yüksek Lisans Tezi, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, (2013).
12. [12] Yürük M., Variyenli H.İ., Martin K., Khanları A., “Bireysel ısıtma sistemlerinde tesisat temizliğinin enerji verimliliği açısından deneysel olarak değerlendirilmesi”, Politeknik Dergisi, Erken Görünüm.
13. [13] İnternet, " DemirDöküm Radyatör ", https://www.demirdokum.com.tr/urunler/demirdokum-radyator-14592.html. Son Erişim Tarihi:06.01.2022.
14. [14] İnternet, "ECA Radyatör Valfleri”, (2011). https://www.eca.com.tr/upload/content/media6038b6e8b815f-pdf-12-03-213.pdf. Son Erişim Tarihi: 01.12.2021.
15. [15] İnternet, Tesisat.org, “Termostatik Vana Kullanım Klavuzu”, (2018). https://www.tesisat.org/termostatik-vana-kullanim-kilavuzu.html. Son Erişim Tarihi: 01.12.2021.
16. [16] Martin K., Boran K., “Isı borulu havadan havaya ısı değiştiricisinde CuO+Fe/Saf Su ve CuO/Saf su nano akışkanlarının kullanımının ısıl performansa etkisinin incelenmesi”, Politeknik Dergisi, 24(3): 763-770, (2021).
17. [17] Pamukçu F., "Maddi Duran Varlıklarda Amortisman Uygulamasının Türkiye Muhasebe Standartları Ve Türk Vergi Mevzuatı Açısından Karşılaştırılması", Muhasebe ve Denetime Bakış, Ekim 2010: 67-84, (2010).
18. [18] Gedik T., Akyüz K. C., Akyüz İ., " Yatırım Projelerinin Hazırlanması Ve Değerlendirilmesi (İç Karlılık Oranı Ve Net Bugünkü Değer Yöntemlerinin İncelenmesi)", ZKÜ Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 7(7); 51-61, (2005).
19. [19] İnternet, “Başkent Gaz,” https://www.baskentdogalgaz.com.tr/Images/upload/dokumanlar/2022%20y%C4%B1l%C4%B1%20OCAK%20ay%C4%B1%20perakende%20sat%C4%B1%C5%9F%20tarifeleri%20ve%20fiyatlar%C4%B1.pdf. Son erişim tarihi: 06.01.2022.