Güneş ışınımının optimum yalıtım kalınlığı üzerindeki etkisinin incelenmesi

Abstract

Enerji tasarrufu, elektrik tüketiminin bir sonucu olarak oluşan çevre kirliliği nedeniyle günümüzde en önemli konulardan biridir. Bu bağlamda araştırmacılar, özellikle soğuk ve sıcak bölgelerde fazla enerji tüketen konut ve ticari sektörlerde enerji tasarrufu üzerine çalışıyorlar. Bu çalışma, enlem, yükseklik ve çevre koşullarının soğutma ve ısıtma amaçlı enerji gereksinimleri üzerindeki etkisini açıkça göstermiştir. Bu nedenle güneş radyasyonunun etkisi, bina tasarımında ve enerji tasarrufu sağlayan optimum yalıtım kalınlığında çok etkili bir faktör olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, iki farklı iklim koşullarına sahip olan İstanbul ve Hartum şehirleri için derece-gün yöntemi ve yalıtım malzemesi ekstrüde polistren ile yapılmıştır. Güneş radyasyonu etkisi dikkate alınmadığında; İstanbul'da yıllık optimum yalıtım kalınlığı, m2 başına enerji tasarrufu ve geri ödeme süresi sırasıyla 0,054 m, 30,3 USD ve 15 yıl olarak bulunmuştur. Hartum'da ise sırasıyla 0,107 m, 143 USD ve 4 yıl bulunmuştur. Ancak güneş radyasyonu etkisi dikkate alındığında; İstanbul'da bu parametreler duvarın yönüne bağlı olarak sırasıyla 0,051 – 0,056 m, 27,6 – 33,7 USD, 13,6 - 16,4 yıl arasında değişmiştir. Hartum'da ise duvarın yönüne göre sırasıyla 0,112 – 0,125 m, 157 -196 USD ve 5,4 – 6,3 yıl arasında bulunmuştur.

Energy conservation is one of the most important issues nowadays due to the appalling deterioration of the environment as a result of power generation. In this context, researchers are working to save energy in the residential and commercial sectors which consume most energy especially in cold and hot regions. This study, clearly showed the influence of latitude, altitude and surrounding environment conditions on energy requirements for cooling and heating purposes. Therefore the effect of solar radiation has emerged as a very influential factor in buildings design and optimum insulation thickness which achieves energy saving. The study was carried out for Istanbul and Khartoum, which have two different climatic conditions with degree-day method and insulation material polyurethane. In Istanbul without solar radiation effect; annual optimum insulation thickness, energy savings per m2 and payback period were found 0,054 m, 30,3 USD ve 15 years respectively. While in Khartoum 0,107 m, 143 USD ve 4 years respectively too. However with solar radiation effect; In Istanbul this parameters vary between 0,051 – 0,056 m, 27,6 – 33,7 USD, 13,6 - 16,4 years respectively depending to wall direction. While in Khartoum between 0,112 – 0,125 m, 157 - 196 USD, 5,4 – 6,3 years respectively depending to wall direction too.