Ayrık ve bitişik düzen konutlarda enerji ihtiyacının incelenmesi: Isıl bileşen etkisi
Investigation of energy need for the discrete and the adjacent houses: Thermal parameter effects
Yazar: HAMDİ LEVENT KOÇALİOĞLU
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN ARICI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Türkiye'de enerji ihtiyacının önemli kısmı konut binalarda gerçekleşmektedir. Toplam ihtiyaç içerisinde konutların ısıtma enerjisi ihtiyacı ilk sırada yer almaktadır. Bu durum, konut ve konut ısıtma sistemi tasarımı yapan mühendislerin ve araştırmacılarının ilgisini çekmektedir. Bu ilgi, enerji ihtiyacı ile bu ihtiyacı etkileyen faktörler arasındaki ilişkinin araştırılması çalışmalarının yolunu açmaktadır. Bu çalışmalarda, ısıtma kaynaklı enerji ihtiyacına etki eden parametrelerin dış duvar ısıl direnci, bina katı ısıl kütlesi ve dış ortam sıcaklık genliği gibi ısıl bileşenlerin olduğu kabul görmüştür. Söz konusu ısıl bileşenlerden başka, binaların az ya da çok katlı olmasının; bitişik ya da ayrık düzenlenmesinin de enerji ihtiyacına etki ettiği bilinmektedir.Tez çalışmasında, ayrık ve bitişik düzenlenmiş tek katlı bağımsız bir konut dış duvarlarının iki farklı ısıl direnç ve iki farklı ısıl kütleye sahip olmasının ısıtma kaynaklı enerji ihtiyacı üzerine etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışmada incelenen konut binanın ısıl analizi, EnergyPlus programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analiz bulgular, bir aylık zaman dilim için saatlik olarak iç ortam sıcaklık değerleri cinsinden sunulmuştur. Enerji ihtiyacı belirlenen sürede enerji biriminde ifade edilmiştir.Sayısal sonuçlar hem ısıl parametrelerin hem de düzenlemenin enerji ihtiyacı üzerinde etkili olduğunu göstermektedir. Isıl direnç enerji ihtiyacını azaltmakta, ancak ısıl kütle enerji ihtiyacı üzerinde etkili olmamaktadır. Diğer taraftan, ısıl kütle iç ortam sıcaklığının kararlı duruma gelmesi ve iç ortam sıcaklık genliği üzerinde etkili olmaktadır. Bitişik düzenleme ayrık düzenlemeye göre enerji ihtiyacı açısından üstün olmaktadır. İncelenen durumlar arasında enerji ihtiyacı en az olan Bitişik-Yalıtımlı konut ve enerji ihtiyacı en fazla olan Ayrık-Yalıtımsız konut olmaktadır. Anahtar Kelimeler:Bina enerji modellemesi, Isıl direnç,Isıl kütle,Enerji ihtiyacı,Ayrık düzen,Bitişik düzen

Abstract:
The important part of the energy needs in Turkey is taken place in residential buildings. The heating energy needs of the housings among the total need is at the first place. This fact attracts the interest of engineers and researchers who design residential buildings and residential buildings heating systems. Such interest is leading the way for studies to investigate the relation between energy needs and related parameters. In these studies, it is accepted that the parameters related to heating energy needs are thermal parameters such as external wall thermal resistance, building thermal mass and outdoor temperature amplitude. Beyond the mentioned thermal components of the buildings, being few or multiple floors and arranged discrete or adjacent manner are effective facts for the building energy needs too. In the thesis study, heating based energy needs for a discrete and an adjacent manner arranged single-story house was numerically investigated for two different thermal mass and two different thermal resistance of the outer wall.  Thermal analysis of the residential building under investigation has been carried out by the EnergyPlus software. Findings of the analysis have been presented in hourly indoor air temperature variations for one month period of time.  The energy needs have been expressed in the energy unit for the defined time period. 
The numerical results show that both the thermal parameters and the type of arrangement affect the energy needs. Thermal resistance reduces the energy needs, but the thermal mass has no effect on the energy needs. On the other hand, thermal mass affects the time to reach the steady condition and the amplitude of indoor temperature. In the energy needs point of view, the adjacent arrangement has advantages over the discrete arrangement. Among the cases examined, Adjacent-Insulated house and Discrete-Uninsulated house energy needs the least and the highest, respectively. Key Words:Building energy modeling,Thermal resistance,Thermal mass,Energy need,Discrete arrangement,Adjacent arrangement