Isı akış ölçer (IAÖ) ve geçici düzlem kaynak (GDK) tekniği ile klasik yalıtım malzemelerinin termal özelliklerinin deneysel olarak belirlenmesi
As the experimental determination of the thermal properties of conventional insulating materials heat flow meter (HFM) and transient plane source (TPS) technique
Yazar: CEREN KAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MURAT KORU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Günümüzde evsel ve endüstriyel binaların yalıtımı, enerji tasarrufu, verimlilik, konfor şartları ve sera gazı emisyonlarının azaltılması açısından son derece önemlidir. Ülkemizde yıl boyunca değişen iklim şartlarına bağlı bina ısıl yüklerinin belirlenmesi ve gerekli ısı yalıtımının yapılması enerjinin etkin kullanımı açısından gereklidir. Bu durum enerjinin verimli kullanılmasına yönelik çalışmaların yapılmasını sağlamaktadır. Özellikle düşük enerji tüketen yapılar (Low Energy Building) için yoğun araştırma faaliyetleri başlatılmış ve ısı yalıtımı standartlar ile zorunlu hale getirilmiştir. Bina duvar ve çatılarının tasarımında kullanılan ısıl direnç (R) değerlerinin hesabı güçlü bir şekilde yalıtım malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayısına k (W/mK) bağlıdır. Bununla birlikte yalıtım malzmesinin diğer ısıl özelliklerinin (ısıl yayınım, özgül ısı) belirlenmesi de son derece gereklidir. Bu çalışmada klasik yalıtım malzemelerinin ısıl özellikleri, iki faklı yöntem ile belirlenmiştir. Öncelikle ISO 8301 protokülüne uygun ölçüm yapabilen Isı Akış Ölçer (IAÖ) cihazıyla ısıl iletkenlikler belirlenmiştir. Daha sonra ise aynı numuneler için Geçici Düzlem Kaynak (GDK)  tekniği kullanılarak ölçümler tekrar edilmiştir. Tüm ölçümler 20°C'de yapılmış ve iki farklı yöntem sonuçları irdelenmiştir. Elde edilen ısıl iletkenlik, ısıl yayınım, özgül ısı ve yoğunluk bir sistematik içerisinde sunulmuştur.
Sonuçlar, GDK yöntemi ile ölçülen değerlerin, IAÖ yöntemi ile ölçülen değerlerle aynı eğilimi göstermiştir. Böylece, GDK yönteminin değişken parametrelerinin (Isıl güç ve zaman) ısıl özelliklere ne yönde etki ettiği saptanmıştır.

Abstract:
At the present time, insulation of residential and industrial buildings is extremely important in terms of energy saving, efficiency, comfort conditions and reduction of greenhouse gas emissions. Determination of the building thermal loads due to the changing climate conditions throughout the year in our country and necessary thermal insulation is necessary in terms of effective use of energy. This situation makes it possible to work on the efficient use of energy. In particular, intensive research activities have been initiated for low energy buildings and heat insulation has become compulsory with standards. The calculation of the thermal resistance (R) values used in the design of building walls and roofs strongly depends on the thermal conductivity coefficient k (W / mK) of the insulation materials. Besides, it is also extremely necessary to determine the other thermal properties of the insulation material (thermal radiation, specific heat). In this study, the thermal properties of classical insulation materials were determined by two different methods. Firstly, the thermal conductivities were determined by means of the Heat Flow Meter (HFM) which can measure according to the ISO 8301 protocol. The measurements were then repeated for the same samples using the Transient Plane Source (TPS) technique. All measurements were made at 20 °C and the results of two different methods were examined. The obtained thermal conductivity, thermal radiation, specific heat and density are presented in a systematic way.
The results showed that the values measured by TPS method had the same tendency as the values measured by HFM method. Thus, it has been determined how the variable parameters (thermal power and time) of the TPS method affect the thermal properties.