iJ2T(x,ı) ı aT(x,ı) ax2 a aı (1) Burada a, malzemenin ısıl yayınım katsayısı olup yapı elemanının ısı iletim katsayısı (k), yoğunluğu (p) ve özgül ısısı (cp) na bağlı olarak aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır. (2) Bu durumda dıştan yalıtımlı bir duvar için sınır şartları ile başlangıç şartı ise sırasıyla aşağıdaki gibi yazılabilir. (3) (7) Yukarıdaki eşitliklerde, h0 ve hi sırasıyla yapının dış ve iç yüzeyindeki ısı taşınım katsayılarıdır. Tdo ve Tdi ise sırasıyla yapı elemanının dış ve iç yüzey sıcaklıklarıdır. Tb başlangıç sıcaklığı ve Ti iç ortam sıcaklığıdır. T e ise eşdeğer çevre sıcaklığı olarak adlandırılır ve dış hava sıcaklığıyla güneş ışınımı şiddetini birlikte ifade edebilen ve gün boyunca periyodik bir değişim gösteren bir teorik sıcaklık olup, dik yüzeyler için aşağıdaki şekilde yazılmaktadır [5]. (8) Burada T O dış hava sıcaklığı, I ve a sırasıyla dış taraf yüzeyinin güneş emiciliğini ve toplam güneş ışınımı şiddetini göstermektedir. Eğik düzlem üzerine gelen toplam güneş ışınımı şiddeti (1) ise sırasıyla direk, yayılı ve yansıyarak gelen ışınımların toplamından aşağıdaki gibi ifade edilmektedir [6]. 1 =R 1 +! l+cosfl +/ 1-cosfl (9 ) ,ı d ' 2 .P' 2 Burada, ld, ly ve la sırasıyla yatay yüzeye direk, yayılı ve yansıyarak gelen ışınımlardır. Py yerin yansıtma oranı olup 0.2 olarak seçilmiştir. Dik yüzeyler (~=90° ) için Rd parametresi ise aşağıdaki gibidir: cos6 sınf cosy coic,, + cos6 sın r sınw -,uıô cosf co~y ( 1 Q) R., • co:ı9cos6cosw+sın1hın6 Yukarıdaki denklemde ô deklinasyon açısı, ıp enlem açısı, w saat açısı y ise yüzey azimut açısı olup eğik düzlemin yatay düzlem içindeki konumunu verir. Güneye bakan bir eğik düzlem için y = 0'dır. Güneyden doğuya doğru, kuzeye kadar negatif (-)ve güneyden batıya doğru, kuzeye kadar pozitif ( +) alınır, yani -1800< y <+ 1800 değerlerini alır. (9) ve (10) eşitliklerindeki parametrelerin ve açıların hesap yöntemi [6] no'lu kaynakta mevcuttur. Yapı elemanı boyunca sıcaklık dağılımını hesaplamak için diferansiyel denklem ile sınır şartları implicit sonlu fark yaklaşımını kullanarak cebirsel denklem takımına dönüştürülmüş [7], daha sonra ise MATLAB'da genel amaçlı bir bilgisayar programı geliştirilerek çözüm yapılmıştır. Ayrıca, yapı elemanının aynı eşdeğer sıcaklık değişimine her periyot sonunda tekrar maruz kaldığı dikkate alınarak sıcaklık değişiminin sanki sürekli hale ulaşması sağlanmıştır. Tek katmanlı bir duvar için, duvar kalınlığı boyunca sıcaklık dağılımı hesaplanmış ve Şekil l'de verilmiştir. Şekill'de görüldüğü gibi sıcaklık duvar içerisinde sinüzoidal dalgalar şeklinde yayılmakta ve bu dalgaların genliği sıcaklık şiddetini; dalga boyu da zamanı simgelemektedir.Sinüzoidal sıcaklık dalgası duvar kalınlığı içerisinde ilerlerken genliği, malzemenin termofiziksel özelliklerine .. ~----,-----.-------.-------,,---- 40 30 25 1 O Zaman (saat} Şekil. L Duvar kalınlığı boyunca sıcaklık dağılımının günlük değişimi. (x=Oduvar dış yüzeyini ve x=L duvar iç yüzeyini göstermektedir) 25 YALITIM• TEMMUZ/ AGUSTOS2007 8 3
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=