Hava boşluğunun izoleli esnek hava kanalının ısıl direncine etkisi
Effect of air gap on the thermal resistance of insulated flexible air duct
Yazar: İREM ŞENEL YOLCU
Danışman: DOÇ. DR. DUYGU UYSAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Sürdürülebilir enerji = Sustainable energy

Özet:
Bu çalışmada, enerji verimliliğinin ve yalıtım etkinliğinin önemli bir ölçüsü olan "termal direnç" üzerinden ilerlenerek, endüstriyel olarak birçok alanda kullanılan esnek hava kanallarının esnekliğini yitirmeden ve kullanım zorluğuna neden olmadan istenen ısı ve ses izolasyonunun sağlanması ve buna bağlı olarak da yoğuşmanın kontrol altına alınması konusunda çalışılmıştır. Kritik izolasyon kalınlığı göz önünde bulundurularak cam yünü, elastomerik kauçuk köpük ve iğnelenmiş cam yünü ile çalışmalar teorik ve deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada var olan diğer çalışmalardan farklı olarak ise hava boşluğu, izolasyon katmanlarına eklenerek hava kanalının ısıl direncinin artırılması hedeflenmiştir. Böylece, yalıtkan malzemenin katı kısmına oranla hava boşluğu, yalıtkanlık değerini artırmaktadır. Havanın tercih edilme sebebi ise maliyetsiz olması, en kolay bulunan ve en çevre dostu yalıtım malzemesi olmasıdır. Buna bağlı olarak, farklı kalınlıklarda hava boşlukları ve izolasyon kalınlıkları ile çalışılarak ısıl iletkenlik ve ısıl direnç ölçümleri yapılmıştır. Bu kompozit yapı ile hava kanallarının en büyük dezavantajlarından birisi olan yoğuşmanın kontrol altına alınması için çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Düz serilmiş esnek hava kanalının farklı iç ortam şartlarında geliştirilen kompozit yapıyla 1 metre hava kanalında sıcaklık testleri yapılmıştır. Hava boşluğunun izoleli esnek hava kanallarında ısıl direnci önemli ölçüde olumlu yönde etkilediği sonucuna varılmıştır. Geliştirilen bu ürün aynı zamanda ses yalıtımı da sağladığından akustik ölçümler de gerçekleştirilmiştir. Dolayısıyla bu çalışmada, hem ısı hem de ses performansı iyileştirilmiş çevre dostu bir ürün geliştirilmiştir.

Abstract:
In this study, by proceeding through "thermal resistance", which is an important measure of energy efficiency and insulation effectiveness, flexible air ducts used in many industrial areas are aimed at providing the desired heat and sound insulation and accordingly, controlling condensation, without losing their flexibility and causing difficulty in use has been studied. Considering the critical insulation thickness, studies were carried out theoretically and experimentally with glass wool, elastomeric rubber foam and needled glass wool. In this study, unlike other existing studies, it is aimed to increase the thermal resistance of the air duct by adding the air gap to the insulation layers. Thus, the air gap compared to the solid part of the insulating material increases the insulation value. The reason why air is preferred is that it is inexpensive, the most easily available and the most environmentally friendly insulation material. Accordingly, thermal conductivity and thermal resistance measurements were made by working with different thicknesses of air gaps and insulation thicknesses. With this composite structure, studies have been carried out to control condensation, which is one of the biggest disadvantages of air ducts. Temperature tests were carried out on a 1 meter air duct with the composite structure developed for a flat-laid flexible air duct under different indoor environmental conditions. It was concluded that the air gap significantly positively affects the thermal resistance in insulated flexible air ducts. Since this developed product also provides sound insulation, acoustic measurements were also carried out.Therefore, in this study, an environmentally friendly product with improved both heat and sound performance was developed.