Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Mühendislik Bilimleri Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Esra MİRMAHMUTOĞULLARI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Gökhan Çaylı
Eş Danışman: Aliihsan Koca
Özet:
Binaların işletme aşamasındaki enerji verimliliğinin iyileştirilmesi, aktif bir araştırma alanıdır.
Enerji tüketiminin azaltılması ve enerji tasarrufunun iyileştirilmesi, enerji verimliliğini teşvik
etmek ve binaların sürdürülebilirliği gün geçtikçe önem kazanan konulardır.
Yenilenebilir enerji kaynaklarının, enerji arz ve talebinin verimli bir şekilde eşleştirilmesine
katkıda bulunması hedeflenmektedir. Piyasalar, binaların fosil yakıtlara olan bağımlılığını
azaltmak için kullanılabilecek, termal enerji depolama sistemleri gibi yeni teknolojiler
aramaktadır.
Termal enerjiyi depolamanın en etkili yolu faz değiştiren malzemeleri (FDM'ler) kullanılması
ile gerçekleşen gizli ısı depolama yöntemidir. Gizli ısıyı depolamak, yüksek enerjili bir
depolama sağlar. Mikrokapsüle edilmiş faz değiştiren malzemeler (MFDM)’ler iklimlendirme
sistemlerinin ve yapıların ısıtma-soğutma maliyetini enerjiden tasarruf sağlayarak
azaltmaktadır. Mikro kapsülleme, yalnızca kendi kendini destekleyen bir FDM yapısı
sağlamakla kalmaz aynı zamanda çekirdek maddeyi termik akışkanlardan ayırır ve ısı transfer
oranını arttırır.
Mevcut çalışma, katı-sıvı faz değişiminden yararlanarak düşük maliyetli kapsüllemenin çeşitli
kavramlarının incelenmesini içerir. Buna yönelik, maliyet, termal depolama kapasitesi ve
proses hızı parametrelerince optimize bir proses üzerinde çalışılmış ve yapılan deneyler
arasında en verimli (kapsüllenme verimliliği) MFDM kapsülü belirlenmiştir. 5 ayrı deney
gerçekleştirilmiş olup FDM olarak, organik FDM’lerden; parafin mumu, parafin mumu ile
palmitik asit, hegzadekan, oktadekan ve hindistan cevizi yağıyla çalışılmıştır. Kabuk malzemesi
olarak, arap zamkı ile jelatin, kitosan ile PVA (polivinil alkol) kabuklarıyla çalışılmıştır.
Elde edilen MFDM’lere (Deney-1 numunesi, Deney-2 numunesi, Deney-3 numunesi, Deney-4
numunesi ve Deney-5 numunesi) karakterizasyon testleri uygulanmıştır. Numunelerin tümüne,
mikrokapsüllerin duvar oluşumu ve çekirdek madde varlığının tespit edilebilmesi için FT‐IR
(Fouirer Transform Infrared Spektrofotometresi) analizi yapılmıştır. İlk 3 deneye ait numunenin
kapsüllenmediği görülmüştür. Deney-4 ve Deney-5 numunelerinin FT-IR sonuçları ve bunu
destekleyen Stereo mikroskop, DSC (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre) ve TGA
(Termogravimetrik Analiz) analizlerine göre kapsüllenme başarıyla gerçekleşmiştir. Yapılan
tüm bu analiz sonuçları değerlendirildiğinde geliştirilen Deney-4’e ait MFDM’nin gizli ısı
depolama kapasitesinin 95,0023 J/g mikrokapsülleme oranının ise %44,7 olduğu görülmüştür.
Analiz sonuçları değerlendirildiğinde geliştirilen Deney-5’e ait MFDM’nin gizli ısı depolama
kapasitesinin 59,64 J/g mikrokapsüllenme oranının ise %72 olduğu görülmüştür.
Yapılan deneylerde maliyet, erime sıcaklığı, entalpi ve kapsüllenme verimliliği gibi ticari ürün
vasfı taşıyan bir ürün elde edilmesi için önem arz eden parametrelere dikkat edilmiştir.
Çalışmanın yüksek enerji performanslı sürdürülebilir konutların ve iklimlendirme sistemlerinin
geliştirilmesine olumlu katkı sağlayacağı görülmektedir.