Faz değiştiren malzeme destekli iç sıva uygulamalarının deneysel incelenmesi: Pamuk lifli sıva örneği
Experimental investigation of phase change material supported interior plaster applications: An example of cotton fiber plaster
Yazar: NECLA SEVAL BAYRAM
Danışman: DOÇ. DR. AHMET VEFA ORHON
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilgisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Akıllı malzemeler = Intelligent materials

Özet:
Faz Değiştiren Malzemeler (FDM) ile ilgili yapılan çalışmalarda FDM'lerin tatmin edici bir termal performans gösterdiği aşikârdır ancak FDM'ler ile ilgili yeni yapı malzemeleri geliştirmek ve yapı endüstrisinde özel uygulamalar için farklı çözümler üretmek gerekmektedir. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda FDM'ler birçok yapı malzemesine eklenerek test edilmiş, bu çalışmalarda daldırma, makrokapsülleme, doğrudan ekleme gibi metotlar kullanılmıştır. FDM'lerin yapı malzemesine doğrudan karıştırıldığı çalışmalarda mikrokapsüllenmiş FDM'ler tercih edilmiştir. Bu çalışmada ise ana amaç İzmir ilinde üretilen ve tamamen doğal bir malzeme olan pamuk lifli sıvaya (PLS) mikrokapsülsüz ve mikrokapsüllenmiş iki farklı FDM'nin emdirme yöntemiyle karıştırılarak, malzemenin termal performansını ne oranda iyileştirilebileceğini test etmektir. Bu sebeple, PLS harcına FDM eklenmesiyle oluşturulan yeni kompozit yapı malzemesinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu amaçlanmaktadır. Buna göre kurgulanan yöntemde Tunceli Munzur Üniversitesi'nde İnşaat Mühendisliği Bölümü'ne ait bir laboratuvar içerisinde yer alan iki eşdeğer odanın ısıtma yükünü azaltmak için FDM'li PLS karışımının ne derece katkıda bulunacağı test edilmiştir. Edinilen sonuçlara göre FDM1'li ve PLS'li oda karşılaştırmasında ısıtıcıların çalıştırıldığında sıcaklık farkı 1,7 oC iken ısıtıcı çalıştırılmadığında sıcaklık farkı 0,5oC'dir. Bu durum FDM1'li odanın erime sürecine geçerek odanın enerjisini sönümlediğini göstermiştir. Bu sebeple de FDM1'li oda daha düşük sıcaklıkta seyretmektedir. Deneylerin yapıldığı ısıtma sezonunda ihtiyaç duyulan enerji miktarı ile üretilen enerji miktarı arasında PLS'li oda 0,105 kWh, FDM1'li oda 0,106 kWh ve FDM2'li oda 0,72 kWh fark vardır.  Buna göre sistem ürettiği enerji ile Mart ayı içerisinde ihtiyaç duyulan enerji miktarını karşılamaktadır. Elde edilen veriler doğrultusunda mikrokapsülsüz FDM'nin mikrokapsüllü FDM'ye göre enerji tasarrufuna daha fazla katkıda bulunduğu görülmektedir.

Abstract:
According to studies, it is obvious that phase change materials (PCM) have a satisfactory thermal performance, but it is necessary to develop new building materials and produce different solutions for special applications with PCM in the building industry. In many studies, PCMs have been tested by adding them to construction materials by using methods such as immersion, macroencapsulation and direct addition. Microencapsulated PCMs were preferred in studies by mixing directly into the building material. In this study, the main purpose is to test the performance of the material by mixing two different PCMs, (both microencapsulated and not), to cotton fiber plaster (CFP). Therefore, it is aimed to develop and characterize a new composite building material formed by adding PCM to cotton fiber plaster. Accordingly, in the designed method, it is aimed to test the contribution of the CFP mixture with PCM to reduce the heating load of two equivalent rooms in Tunceli Munzur University. According to the results, in the comparison of rooms with PCM1 and PLS, the temperature difference is 1.7 oC when the heaters are operated, while the temperature difference is 0.5oC when the heater is turned off. This showed that the room with PCM1 went into the melting process and absorbed the energy of the room. For this reason, the room with PCM1 operates at a lower temperature. There was a difference of 0.105 kWh in the room with CFP, 0.106 kWh in the room with PCM1 and 0.72 kWh in the room with PCM2 between the amount of energy needed and the amount of energy produced in the heating season in which the experiments were carried out. Accordingly, the system meets the amount of energy needed in March with the energy it produces.The data obtained show that non-microencapsulated PCM contributes more to energy saving than microencapsulated.