Yazar
Aile, Roksana
Basım Tarihi
2018-01-03
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
fbd427fc-64ac-49ba-b0b2-444e0e19a9da
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2018-01-03
Örnek Metin
Türkiye gibi Akdeniz iklim kuşağında yer alan ülkelerde tüketilen toplam enerjinin üçte birinden fazlası binalarda kullanılıyor. Özellikle yaz aylarında güneş enerjisinin binalar tarafından emilmesi, gerekli soğutma yükünü önemli ölçüde artırmaktadır. Sıcak bölgelerde ve Akdeniz ülkelerinde iklimlendirme uygulamaları her geçen yıl daha yaygın hale geliyor ve enerji kullanımına büyük olumsuz etkileri oluyor. Bu soruna olası bir çözüm, bina yüzeylerinin ve çatılarının ışınımsal soğutulmasıdır. Bu, yüzeylerin ışınım enerjisini absorbe etme, yayma veya yansıtma konusundaki doğal yeteneklerini azaltacak veya artıracak şekilde yüzeylerin ışınım özelliklerinin uyarlanmasını gerektirir. Güneş enerjisinin en yüksek yansımasına sahip yüzeyden en fazla emisyonun alınması uygundur ve bu, bir yüzeyin güneşe maruz kaldığında serin tutulması gereken durumlar için uygundur. Dünya atmosferinin 8-13 m dalga boyu arasında nispeten şeffaf olduğunu unutmayın; bu nedenle bunu yayan binalara elektromanyetik dalgalar için “saydamlık penceresi” adı verilmektedir. Bu pencere, dünyanın yaydığı radyasyonun atmosferde herhangi bir soğurulmadan uzaya kaçmasını sağlar. Dünya tarafından emilen radyasyona karşı bu spektral enerji kaybı, atmosferik radyasyonun soğumasının nedenidir. Eğer bir bina yüzeyi en çok bu pencereden emisyon yapıyorsa, bina da etkili bir şekilde soğutulabilir. Bu çalışmanın amacı olan gündüz ışınımlı soğutma için, bir nesnenin güçlü bir güneş yansıtıcıyla kaplanması veya boyanması düşünülebilir ancak bu, arzu edilmeyen bir şekilde rengini önemli ölçüde değiştirir. Güneş enerjisinin tepe noktasına yakın kısa dalga boylarının spektral bölgesinde büyük, ancak tepe yüzey emisyonunun meydana geleceği daha uzun dalga boylarının spektral bölgesinde küçük bir soğurma kapasitesine sahip bir yüzey üreterek, çok az enerji yayarak neredeyse bir kara cisim gibi soğurma mümkün olabilir, bu tür yüzeylere "Spektral olarak seçici" denir. Spektral olarak seçici yüzeyler, herhangi bir yüksek sıcaklıktaki kaynaktan gelen radyasyona maruz kalan bir nesnenin soğutulmasının gerekli olduğu durumlarda da yararlı olabilir. Bu durumlar bir binanın çatısı gibi güneşe maruz kalan nesnelerdir. Bu çalışmada ilk kez binalarda ve çatılarda radyatif soğutma için sürdürülebilir ve ekonomik açıdan uygun malzemeler geliştirildi. İlk aşamada, çoğunluğu sürdürülebilir malzemeler olan geniş bir malzeme grubu seçilmiş ve bunların morfolojisi ve optik özellikleri (optik mikroskop, UV-Görünür ve FTIR ile) elde edilmiştir. Bir sonraki aşama için altı sürdürülebilir malzeme seçildi. Numunelerin ışınımsal soğutma potansiyelini değerlendirmek için soğutma gücü hesaplandı ve sonuçlar seçici ve geniş bant yayıcılarla karşılaştırıldı. Ayrıca yaz ve kış mevsiminde, gündüz ve gece durumlarında soğutma güçleri de hesaplanmış ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Çoğu malzemedeki ısı transferi sadece yüzeysel bir olay değildir, aynı zamanda hacimsel bir analize de ihtiyaç duyar. Bu nedenle, seçilen altı numunenin tümü için birleşik radyasyon ve iletim ısı transferi analizi çözüldü. Sonuçlar, bina yüzeylerindeki farklı uygulamalar için en iyi malzemelerin seçimi için tartışılmıştır. Bu arada, birleşik iletim ve radyasyon tek katmanlı (beton çatı) ve üç katmanlı (beton ile toprak ve yüzeyindeki yosun) iki durum için çözülmüş ve son olarak sonuçlar birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Özellikle yaz aylarında güneş enerjisi tesislerinin emilmesi, gerekli soğutmanın önemli ölçüde artması. Daha sıcak iklimler ve Akdeniz ülkelerinde iklimlendirme uygulamaları her geçen yıl daha da yaygınlaşıyor ve enerji kullanımı üzerindeki olumsuz etkiler oldukça artıyor. Bu soruna olası bir çözüm, bina yüzeylerinin ve çatıların radyal soğumasıdır. Bu, radyanın yumuşaklığı emmesi, yayması veya yansıtması için doğal parçacıkların küçültülmesi veya işlenmesi için yüzeylerin ışınıma uyarlanmasını gerektirir. Güneş enerjisinin en yüksek sıcaklıklara sahip yüzeylerden en yüksek emisyona sahip olması ve güneşe maruz kalmasında bir yüzeyin serin tutulduğu durumlar için uygundur. Dünya sıcaklığının 8-13 m dalga boyu arasındaki taşımaların şeffaf olduğunu unutmayın; bu nedenle, bunu yayan oluşumların dalgalı olması için “saydamlık penceresi” olarak adlandırılır. Bu pencere, atmosfer tarafından yayılan radyasyonun, atmosferin içinde hiçbir emme olmaksızın uzaya kaçmasına izin verir. Bu kayıp, Dünya tarafından emilen radyasyona karşı, atmosferin yayılması soğumasının nedenidir. Bir bina çoğalması bu pencerede ortaya çıkarsa, binadan da etkili bir şekilde soğutulabilir. Bu çalışmanın amacı gündüz ışıma soğutması için, güçlü bir güneş yansıtıcısı olan bir nesnenin kaplanması veya boyanması, ancak arzu edilmeyen renk oluşabilir. Zirve güneş enerjisi ile ilgili kısa dalga boylarının spektral bölgede büyük bir emiciliğe sahip bir yüzey üreterek, ancak pik yüzey emisyonunun meydana geleceği daha uzun dalga boylarının spektral bölgedeki küçükken, bir kara nesne olarak neredeyse absorbe edilmesi mümkün olabilir. Bu tür yüzeylere ‘Spektral olarak seçici’ denen çok az enerji yayarlar. Spektral seçici yüzeyler, herhangi bir yüksek sıcaklık kaynağından gelen yayılmaya maruz kalan bir nesneyi soğutma sistemleri de faydalı olabilir. Bu koşullar, bir binanın çatısı gibi güneşe maruz kalan nesnelerdir. Bu, ilk kez binalarda soğutma için sürdürülebilir ve ekonomik olarak uygulanabilir malzemeler ve çatılar içerir. İlk aşamada büyük bir malzeme grubu çok sayıda sürdürülebilir numaralandırılmış ve bunların morfolojisi ve optik özellikleri (optik mikroskop, UV-Görünür ve FTIR) elde edilmiştir. Bir sonraki aşamada altı sürdürülebilir malzeme seçildi. Örneklerin ışıma potansiyeli değerlendirmeleri için soğutma gücü hesaplanmış ve sonuçlar seçici ve geniş bantlı yayılımlar ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca yaz ve kış dönemi için soğutmanın gücü, gündüz ve gece saatleri de hesaplanmış ve çalıştırılmıştır. Çoğu zaman kullanılabilen ısı aktarımı yalnızca yüzeysel bir fenomen değil, aynı zamanda hacimsel bir analize de ihtiyaç duyar. Bu nedenle, seçilen altı numunenin toplamı için birleştirilmiş radyasyon ve dağıtım ısı transfer analizi çözüldü. Bina yüzeyleri üzerinde farklı uygulamalar için en iyi malzeme seçimi için sonuçlar incelenmiştir. Bu esnada, iki katmanlı bir katman (beton çatı) ve üç katman (toprakla birlikte beton ve yosun) üzerinde eşleşmiş dağılım ve radyasyon çözülmüş ve sonuç parçaları karşılaştırılmıştır.
