Yer kaloriferi sistemlerinde döşeme sıcaklığı değişimlerinin matematiksel modellenmesi

Abstract

Konfor ısıtması için döşeme içerisine yerleştirilen ve içerisinden sıcak su geçen borular kullanılması 1950'lerden beri süregelen bir uygulamadır. Dünya enerji kaynaklarının ekonomik olarak kullanılması konusunda artan hassasiyetle birlikte, güneş kollektörleri ve ısı pompalarıyla kombine çalışabilmesinden dolayı uygulamalarda artış olmaktadır. Ülkemizde de bu sebepten olmasa da mimari, estetik ve konfor açısından sağladığı avantajlar nedeniyle kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bu tez çalışmasında sistemdeki değişikliklerin etkilerinin belirlenmesi amacıyla kullanılabilecek döşeme içi sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Belirli bir döşemeden ısıtma panelinde iki farklı boru aralığı için sonlu farklar metodu uygulanarak sıcaklık dağılımları belirlenmiştir. Bu amaçla döşeme kesitleri eşit boyutlardaki birim elemanlara ayrılmıştır. Isıtıcı eleman da aynı şekilde birim elemanlara ayrılmıştır. Her bir eleman için enerji dengesi yazılarak sıcaklık denklemleri oluşturulmuştur. Bu denklemler lineer bir denklem takımı oluşturmaktadır. Bu denklem takımı matris formunda yazılarak ters matris metoduyla çözüm matrisi, dolayısıyla sıcaklıklar belirlenmiştir. Çözüm için QBASIC programlama dilinde bilgisayar programı yazılmıştır. Bu programda farklı döşeme kaplamaları, farklı ortalama su sıcaklıkları ve farklı iç ortam sıcaklıkları için çözümler elde etmek mümkün olmaktadır. Programdan elde edilen farklı şartlardaki döşeme panellerindeki sıcaklık dağılımları grafiksel olarak çizilmiş ve konstrüksiyondaki değişikliklerin etkileri belirlenmiştir.