Dergiler / Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi / 2017 / Cilt: 37 - Sayı: 2 (40. Yıl Özel Baskı)

IŞINIMLA DUVARDAN ISITMA SİSTEMLERİNDE YALITIM KALINLIĞI OPTİMİZASYONUNDA KULLANILABİLECEK YENİ BİR YÖNTEM

A NEW METHOD FOR THE OPTIMIZATION OF INSULATION THICKNESS FOR RADIANT WALL HEATING SYSTEMS

Sayfa
75–88
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Önerilen yeni yöntem ise, ışınımla ısıtma sistemlerinin projelendirilmesinde önemli bir kriter olan ısı kayıplarının hesaplanması ve ideal yalıtım kalınlığının belirlenmesinde kullanılabilecektir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada ışınım ısıtma panellerin kullandığı duvarlardaki yalıtım kalınlığının optimizasyonu için, duvarlardaki ısı üretimini dikkate alan, yeni bir derece-gün yöntemi (NDDM) geliştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Önerilen yeni metotta kullanılan yeni temel sıcaklık değerinin (Tp) elde edilmesinde kullanılan ampirik ifade (3. dereceden polinom) farklı yapı ısı geçirgenlik katsayısı (U) ve farklı dış hava sıcaklıkları (To) parametreleri için sayısal analizlerden elde edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Önerilen yeni yöntem ise, ışınımla ısıtma sistemlerinin projelendirilmesinde önemli bir kriter olan ısı kayıplarının hesaplanması ve ideal yalıtım kalınlığının belirlenmesinde kullanılabilecektir.
🔬Tür:Uygulamalı Anket & Alan Araştırması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada ışınım ısıtma panellerin kullandığı duvarlardaki yalıtım kalınlığının optimizasyonu için, duvarlardaki ısı üretimini dikkate alan, yeni bir derece-gün yöntemi (NDDM) geliştirilmiştir. Standard Derece-Gün Yöntemi (SDDM) temel sıcaklık olarak mahal hava sıcaklığını dikkate almakta ve duvara monte edilmiş ışınım panellerindeki ısı üretimini dikkate alamamaktadır. Bu yüzden standart yöntem ile ışınım panellerin bulundugu duvarlar için yalıtım kalınlığı optimizasyonu yapmak imkansızdır. Önerilen yeni metotta kullanılan yeni temel sıcaklık değerinin (Tp) elde edilmesinde kullanılan ampirik ifade (3. dereceden polinom) farklı yapı ısı geçirgenlik katsayısı (U) ve farklı dış hava sıcaklıkları (To) parametreleri için sayısal analizlerden elde edilmiştir. Daha sonra sayısal çalısmaların sonuçları aynı şartlarda yürütülen gerçek ölçekli deney sisteminde doğrulanmıştır. İstanbul iklim şartları için yeni yöntem ve eski yontem kullanılarak ideal yalıtım kalınlıkları, enerji tasarrufları ve geri dönüş süreleri hesaplanmış, iki yöntemden elde edilen sonuçlar kıyaslanmiştir. Sonuçlara göre eski yöntemle hesaplanan ideal yalıtım kalınlığı yeni yöntemden elde edilen değerin çok altında (%85-95) kalmaktadır. Bu yüzden standart yöntemin ısı üretimi olan duvarlarda kullanılmasının mümkün olmadığı görulmüştür. Önerilen yeni yöntem ise, ışınımla ısıtma sistemlerinin projelendirilmesinde önemli bir kriter olan ısı kayıplarının hesaplanması ve ideal yalıtım kalınlığının belirlenmesinde kullanılabilecektir.

Abstract

In this study we proposed a new modified New Degree-Day Method (NDDM) for the optimization ofinsulation thickness of the wall where the radiant panels are mounted (WMRP) in which heat generation inside thewall is considered. The existing Standard Degree-Day Method (SDDM) is not applicable to estimate the optimuminsulation thickness for the buildings where the WMRP is mounted. Because SDDM method uses indoor airtemperature as a base temperature, hence heat generation through the WMRP cannot be taken into account. In thenew method, important parameters were obtained from the series of the CFD analysis for different thermaltransmittance coefficient (U) and outdoor air temperature (To) values are used to create an empirical equation for theestimation of Tp (new base temperature) with the multiple polynomial regression method. Then the numerical resultswere validated with experimental results which were obtained from the real-size test chamber. Using the new methodoptimum insulation thickness, net energy saving and payback periods for radiant wall heating systems were calculated(for Istanbul climate) and compared with the results which were obtained using the standard degree-day method(SDDM). The results showed that, the SDDM significantly lower (85-95%) estimates the optimum insulationthickness and can’t be used for the buildings where the WMRP is used. The new method can be used for radiant wallheating systems where the performance of radiant heating systems is significantly affected by the insulationcapabilities and has a great importance in the sizing process of the radiant systems.Keywords: Radiant wall heating; Optimum insulation thickness; New degree-day method.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

VELİŞAN, E., KOCA, A. İ., ÇETİN, G. (2022). IŞINIMLA DUVARDAN ISITMA SİSTEMLERİNDE YALITIM KALINLIĞI OPTİMİZASYONUNDA KULLANILABİLECEK YENİ BİR YÖNTEM. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 2 (40. Yıl Özel Baskı), 75–88. https://ajindex.com/articles/542503

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Yıldız A., Gürlek G., Erkek M., Özbalta N., 2008, Economical and environmental analyses of thermal insulation thickness in buildings, J. of Thermal Science and Technology, 28, 2, 25-34.
  2. 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, 88-94 Ucar A., 2010, Thermo-economic analysis method for optimization of insulation thickness for the four different climatic regions of Turkey, Energy, 35, 1854-1864.
  3. Tye-Gingras M., Gosselin L., 2012, Comfort and energy consumption of hydronic heating radiant ceilings and walls based on CFD analysis, Building and Environment, 54, 1-13. TSE 825, 2008, Standard: Thermal Insulation Requirements for Buildings. Stetiu C., 1999, Energy and peak power savings potential of radiant cooling systems in U.S. commercial buildings, Energy and Buildings, 30, 127-138.
  4. Sisman N., Kahya E., Aras N., Aras H., 2007, Determination of optimum insulation thicknesses of the external wall and roof (ceiling) for Turkey’s different degree-day regions, Energy and Policy, 35, 5151-5155.
  5. Seyam S., Huzayyin A., El-Batsh H., Nada S., 2014, Experimental and numerical investigation of the radiant panel heating system using scale room model, Energy and Buildings, 82, 130-141.
  6. Rhee K., Kim W.K., 2015, A 50 year review of basic and applied research in radiant heating and cooling systems for the built environment, Building and Environment, 91, 166-190.
  7. Özel G., Açıkkalp E., Görgün B., Yamık H., Caner N., 2015, Optimum insulation thickness determination using the environmental and life cycle cost analyses based entransy approach, Sustainable Energy Technologies and Assessments, 11, 87–91.
  8. Özkan D.B., Onan C., 2011, Optimization of insulation thickness for different glazing areas in buildings for various climatic regions in Turkey, Applied Energy, 88, 1331-1342. Ozel M., 2011, Effect of wall orientation on the optimum insulation thickness by using a dynamic method, Applied Energy, 88, 2429-2435.
  9. Olesen B.W., Bonnefoi F., Michel E., De Carli M., 2000, Heat exchange coefficient between floor surface and space by floor cooling – theory or a question of definition, ASHRAE Transactions, DA-00-8-2, 684–694.
  10. Miriel J., Serres L., Trombe A., 2002, Radiant ceiling panel heating-cooling systems: experimental and simulated study of the performances, thermal comfort and energy consumptions, Applied Thermal Engineering, 22, 1861-1873. Koca A., 2011, Duvardan,