Binalarda ısıl enerji depolama için faz değişim malzemelerinin kullanımının enerji verimliliği açısından araştırılması
Investigation of the use of phase change materials for thermal energy storage in buildings in terms of energy efficiency
Yazar: GAMZE İLGAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERYEM TERHAN
Gümüşhane Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Binalar = Buildings ; Enerji verimliliği = Energy efficiency ; Erimiş birikme modellemesi (FDM) = Fused Deposition Modelling (FDM) ; Faz değişimi = Phase change

Özet:
Ülkemizde kullanılan enerji kaynaklarının kısıtlı ve bu konuda dışarıya bağlı olması 
sebebi ile "enerji verimliliği" önemli konular arasında yer almaktadır. Enerji tüketiminin 
en fazla olduğu yerlerden biri de konut sektörüdür. Konutlarda harcanan enerji oranını 
düşürmek için de günümüzde enerji etkin bina tasarımına önem verilmektedir. 
Binalarda enerji performansını artırmak için birçok çalışma yapılmış ve literatüre 
girmiştir. Bu çalışmalardan bir tanesi de binalarda ısıl enerji depolayan faz değiştiren 
malzemelerin (FDM) kullanılmasıdır. FDM'lerin kullanımı ülkemizde öncelikli 
araştırma alanları kapsamına girmektedir. 
Çalışma kapsamında binaların dış duvarında FDM'lerin kullanımının enerji 
verimliliği incelenmiştir. Bunun için, bina simülasyon programı "DesignBuilder" 
kullanılarak enerji senaryoları oluşturulmuştur. Bu senaryolara göre en etkin tasarım 
belirlenmeye çalışılmıştır. Bunun yanında, enerji tüketim değerlerinin düşürülmesi 
sonucunda karbon emisyon oranlarının da azalmasıyla çevre dostu yaklaşımlar 
sunulmuştur.
Tez çalışmasında, FDM'lerin binalarda ısıl enerjiyi depolamak için kullanılmasıyla 
güneş enerjisinden daha uzun süre faydalanmak da amaçlanmaktadır. Elde edilen analiz 
sonuçlarından, kullanılan FDM'lerin çeşidinin ve dış duvar yapı bileşenindeki yerinin, 
yıllık ısıtma ve soğutma enerjisi kazancında etkin bir role sahip olduğu görülmüştür. 
İnfiniteRPCM21C'nin yıllık soğutma enerjisi kazancının %18.99 oranında, 
BioPCM27/Q21'in yıllık ısıtma enerjisi kazancının %21.32 oranında olduğu ortaya 
çıkmıştır.
Analizler sonucunda FDM'lerin binalarda kullanımının enerji verimliliğini 
arttırarak, tüketim maliyetlerinin düşürülmesinde önemli derecede katkı sağladığı 
sonucuna varılmıştır. 
Bu tez çalışmasının hem ulusal ve uluslararası literatüre hem de sektöre katkı 
sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Energy efficiency is priority research topics because of limited energy resources 
and foreign-dependent. One of the places highest energy consumption is housing sector. 
In order to reduce energy consumed , energy-efficient design is given importance today 
in residences.
Many studies have been carried out to increase energy performance in buildings, 
have entered the literature. One of studies is the use of phase change materials (PCM) that 
store thermal energy. The use of PCM is within the scope of priority research topics.
Within the scope of the study, using PCMs on the exterior walls of the buildings 
was examined for energy efficiency. So, energy scenarios were created by using 
simulation program "DesignBuilder". The most effective design was determined 
according to these scenarios. In addition, environmentally friendly approaches have been
introduced the reduction of carbon emission rates as a result of the reduction in energy 
consumption values.
In thesis, it is aimed to benefit from solar energy by using FDMs. From the analysis 
results, it has been obtained that type of used PCMs and their location in building wall 
have effective role in the annual heating and cooling energy gain. It has been revealed 
annual cooling energy gain of InfiniteRPCM21C is 18.99%, annual heating energy gain 
of BioPCM27/Q21 is 21.32%.
As a result, it has been concluded that using of PCM in buildings contributes 
significantly to reducing consumption costs by increasing energy efficiency.
It is thought that this thesis study will contribute to both national and international 
literature and the sector.