Boru Yalıtımı Uygulamalarında Isıtma Derece Günlere Göre Optimum Yalıtım Kalınlığının Enerji Tasarrufu

Abstract

Günümüzde sınırlı enerji kaynakları, hızlı enerji tüketimi ve fosil kaynakların kullanımından doğan çevresel etkiler sebebiyle termal yalıtım birçok ülke ve termal mühendisler için büyük ilgi ve önem konusu olmaktadır. Bilhassa yapılarda, mekanik tesisatta ve endüstride karmaşık ve masraflı boru tesisatı ve yalıtım uygulamaları görülmektedir. Bir taraftan yalıtım, yapılarda, mekanik tesisat ve endüstri sistemlerinde tüketilen enerjiyi azaltmanın en iyi yolu olarak tasarlanmaktadır. Diğer taraftan ise o, yapılarda, mekanik tesisat ve endüstri sistemlerinde ısıtma ve soğutma yükünün iletim kısmı ile ilgili olarak enerji tüketiminin (ısı kaybı) azaltılmasında önemli bir rol oynamaktadır. Bu bakış açısından bakıldığında yalıtım, modern şehirlerin ve sistemlerin enerji verimliliği ve çevresel sürdürülebilirliğine ulaşmak için en önemli yöntemlerden biri olarak görülebilir. Bu çalışma farklı boru malzeme tipleri için borularda yalıtım kalınlığını optimize etmeyi amaçlamaktadır. Ele alınan borular çelik, plastik ve bakır malzemelerden oluşmaktadır. Durum çalışması olarak Afyonkarahisar iklim şartlarındaki bazı yakıt tipleri (kömür, doğalgaz ve fueloil) ve çeşitli yalıtım malzemeleri (taşyünü, EPS ve XPS) kullanılması durumunda farklı çaplardaki borularda yalıtım uygulaması ile ilişkili yıllık toplam maliyet, enerji tasarrufu ve geri dönüş süresinin değerlendirilmesi yapılmıştır. Optimizasyon işlemi için derece günlere (1000, 3000, 5000 ve 7000 °C-gün) dayanan yaşam döngüsü maliyet analizi kullanılmıştır. Öncelikle sonuçlar göstermiştir ki en tasarruflu yakıt ve yalıtım malzemesi sırasıyla kömür ve XPS olarak bulunmuştur. Boru malzemelerinin yalıtım önceliği çelik ve plastik olarak sıralanmaktadır. Plastik boruların ısı iletim katsayılarının düşük olması sebebinden dolayı bu çalışmanın yöntemi optimum yalıtım kalınlığının belirlenmesi için uygun bir yöntem değildir. Analizdeki tüm değişken parametreler dikkate alındığında çelik borular için optimum yalıtım kalınlıkları 5 ve 16 cm arasında değişmektedir. Böylece büyük çaplı çelik borularda sabit bir yalıtım kalınlığı kullanılabilir. Sonuçta ısıtma derece günler arttıkça tüm boru çapları için optimum yalıtım kalınlık değerleri artmıştır.