Demiryolu araçlarında enerji verimliliğini arttırmak için optimum yalıtım kalınlığının nümerik olarak incelenmesi

Ulaşımda enerji verimliliği, son yıllarda ortaya çıkan ve büyüyerek devam eden enerji krizi nedeniyle üzerinde çalışılması gereken bir konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Ayrıca işletme sırasında kullanılan fosil yakıtlardan kaynaklanan ve çevreye olumsuz etkileri olan CO2 salınımının düşürülebilmesi için enerji tüketimini azaltabilecek sistemler geliştirilmektedir. Önemi ve kullanımı her geçen gün artan demiryolu yolcu taşımacılığında gelişen teknoloji ile birlikte yolcuların konfor şartları sürekli iyileştirilmektedir. Konfor şartlarını sağlayan iklimlendirme sistemleri için kullanılan enerji, trenin tüketilen toplam enerji miktarının yaklaşık %30'unu oluşturmaktadır. Bu çalışmada yolcu taşımacılığında kullanılan vagonların ısı kaybını azaltabilmek için kullanılan yalıtım malzemesinin kalınlığı ve çeşidinin trenin enerji tüketimine olan etkisi araştırılmıştır. Tren zarfının incelenebilmesi için yapı bölümlere ayrılarak modellenmiştir. Belirlenen bölümler farklı yalıtım malzemesi kalınlıklarında oluşturulmuştur. Yalıtım malzemesi çeşitleri tanımlanarak parametrik bir analiz yapılmıştır. Tren zarfının enerji tüketimine etkisini görebilmek için analizler yaz ve kış koşullarında farklı sıcaklıklarda değerlendirilmiştir. Analizler için ticari bir yazılım olan ANSYS kullanılmıştır. Çalışmada elde edilen veriler karşılaştırma yapılabilecek şekilde hazırlanmıştır. Malzemenin ısı iletim katsayısının azalmasının ve kalınlığının artması ile enerji tüketiminin azalması arasındaki ilişki, yapılan hesaplamalar ile birlikte sunulmuştur.