Mikrokapsüllenmiş faz değiştiren maddelerde termal enerji depolama ile binalarda enerji tasarrufu

Enerji üretimi ve kullanımında yabancı kaynaklara bağımlılık ve çevre üzerindeki olumsuz etkiler enerji verimliliği ve tasarrufu konularını öne çıkarmıştır. Isıtma ve soğutma uygulamalarının verimliliğinin arttırılmasında faz değiştiren maddelerde (Phase changing materials-PCM) termal enerji depolamadan yararlanılmaktadır. PCM'lerin yüksek hacimsel depolama ve izotermal davranışları tercih edilmelerindeki en önemli nedenlerdir. PCM kullanımında en uygun erime noktası, termal özellik ve kapsülleme yöntemi bileşimini bulmak gerekmektedir. PCM mikrokapsüllenmesindeki esas hedef, maddenin kapsül içinde hapsolarak faz değişiminin kapsül içinde gerçekleşmesidir. Böylece, PCM'in kullanımı kolaylaşırken ısı transferi açısından daha elverişli bir ortam oluşmaktadır. Bu çalışmada mikrokapsüllenmiş faz değiştiren maddeler, Adana ilindeki bir test odasının ısıtma soğutma yükünü azaltmak amacı ile kullanılmıştır. Yapılan analizler, bina içerisinde kullanılan faz değiştiren maddelerin erime noktası ve ergime ısısının termal enerji depolama özelliği ile enerji tasarrufuna katkıda bulunduğunu göstermektedir. Boş test odası ile karşılaştırıldığında, mikrokapsüllenmiş PCM'lerin yazın soğutma yüküne %5-10; kışın ısıtma yükünde % 10-20 arası katkı sağladığı belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonuçlarının farklı yerlerde uygulama yapılmasına gerek kalmadan kullanılabilmesi için, Design Expert programı yardımı ile simülasyon çalışmaları yapılmış ve bir model geliştirilmiştir. Simülasyon sonuçları deney sonuçları ile uyum içinde olup modelin benzer uygulamalar için kullanılabileceğine karar verilmiştir.