Çift katmanlı termal aktif bina sistemi tasarımı, termal analizi ve optimizasyonu


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Oğuzhan Çalışır

Danışman: Gamze Genç

Özet:

Son yıllarda yapılan çalışmalarda, sahip olduğu yüksek performans katsayısı değerleri sebebiyle düşük sıcaklıkta (30-50°C) çalışan radyant sistemlerin verimlilik bakımından en çok tercih edilen sistemler olduğu görülmektedir. Bu sistemler, bina kütlesini komple ısıttığı için homojen ve insan vücudu bakımından sağlıklı bir ısıtma sağlarlar. Ancak geç tepkime süresine sahip olmaları bu sistemlerin dezavantajlarıdır. Bu tez çalışması kapsamında düşük sıcaklıkta çalışan ısıtma sistemleri için daha verimli olacak şekilde yeni bir konsept geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda çift katmanlı termal aktif bina sistemi olarak adlandırılan yeni bir sistem tasarlanmıştır. Tasarlanan sistemin termal performansını ortaya koymak için farklı boru konumları ve besleme suyu sıcaklıklarına göre sayısal analizler yapılmıştır. Sayısal analizler üç boyutlu olarak FLUENT/ANSYS programı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, ASHRAE 55 ve ISO 7730 standartlarında belirtilen ısıl konfor sınıflarına ve yüzey sıcaklığına bağlı olarak besleme suyu sıcaklığı optimize edildi. Elde edilen sonuçlara göre düşey eksendeki en iyi konumun 0.05 m, maksimum besleme suyu sıcaklığının 36.58°C, konfor bölgesinde optimum besleme suyu sıcaklığının 26.66°C, optimum yüzey sıcaklığının ise 23.60°C olduğu görülmüştür. Yeni geliştirilen sistemin yerden ısıtma ve klasik termal aktif bina sistemi gibi diğer radyant sistemlere göre daha verimli olduğu görülmüştür.