Dubleks evlerde katlar arası sıcaklık farkının kontrol edilmesi

Abstract

Bu çalışmada, içten merdivenli iki katlı evlerde kış aylarında yaşanan alt kattaki ısınamama ve üst kattaki aşırı ısınma problemlerine yeni bir çözüm üretebilmek amacıyla bir model yapılarak deneysel çalışmalar yürütüldü. Yaşanan bu problem, Sıcak Hava Transfer Tüneli (SHTT) olarak adlandırdığımız, üst katın tavanında biriken sıcak havayı en soğuk bölge olan alt katın zemin bölgesine transfer edebilen bir tünel ile aşılmaya çalışıldı. Öncelikle dubleks evi temsil edecek bir model yapıldı. Tüm ölçüm ve kontrol çalışmaları, boyutları her bir katın iç hacmi 46 x 46 x 67 cm büyüklüğünde iki katlı ve bir de tavan arası bulunan toplam iç hacmi 308 dm3 olan bir model üzerinde yapıldı. Modelde üst katın üstüne bir adet fan yerleştirildi. Modelin çatısı ile alt bölme arasında, bükülebilir (esnek) bir tünel sistemi ile dışarıdan bağlantı sağlandı. Böylelikle modelin üst bölümünde biriken sıcak hava, modelin en soğuk bölgesi olan alt katın zemin bölgesine taşınmış oldu. Sistemdeki ısıtıcılar ve fan bir enstrümantasyon donanımı ve grafiksel programlama dili olan Labview ile kontrol edildi. Model üzerinde farklı deneyler uygulandı. Deneyler boyunca SHTT girişinde bulunan fan ve ısıtıcılar kontrol edildi. Deneyler sonucunda, ilk ısıtma sürecinde SHTT kullanılmadan 0,156 kWh elektrik tüketilirken, SHTT kullanıldığında kullanılan elektrik miktarının 0,06 kWh'e düştüğü görüldü. Model normal sıcaklığa ulaştıktan sonra sıcaklığın sabit tutulduğu bir diğer çalışmada ise; SHTT kullanılmadan ısınma amaçlı 0,06 kWh elektrik kullanırken, SHTT kullanıldığında sadece fanın harcadığı elektrik enerji miktarı 0,0085kWh olmuştur. Sonuç olarak ilk ısınma çalışmasında yaklaşık 2,6 kat ve sıcaklığın sabit tutulduğu çalışmada ise 7,06 katlık bir elektrik tasarrufu sağlanmıştır. Böylece sadece yüksek miktarda tasarruf sağlanmakla kalınmamış ayrıca hem üst kattaki rahatsız edici sıcaklık normal seviyeye düşürülmüş hem de alt kattaki soğuk bölgenin hızlı bir şekilde ısıtılması sağlanmış oldu. Anahtar Kelimeler: Sıcaklık Ölçüm ve Kontrolü, Isınma Problemi, Labview, PIC, Sıcak Hava Transfer Tüneli.

Control of heat difference between floors in duplex housesIn this project, experimental studies have been conducted by making a model for the purpose of finding a new solution to the problems of excessive heating in the upper part and not heating in the lower part in the houses of two floors connected by an indoor staircase occurring in winter. This experienced problem has been trying to be solved with a tunnel named as Hot Air Transfer Tunnel (HATT) which can transfer the hot air accumulating in the ceiling of the upper part to the lower part which is the coldest one. Primarily a model representing the house has been constructed. All measurement and controlling experiments have been done on a model of double-storied with size of 46x46x67 cm internal mass of every floor and which has a 38 dm3 internal volume in total with an attic. A fan has been placed on ceiling of the upstairs of the model. A connection has been established with a flexible tunnel system externally between the attic of the model and the downstairs. In this way, the hot air accumulating in the upper part of the model has been transferred to the lower part of the downstairs which is the coldest one in the model.The heaters and the fan of the system, has been controlled with instrumentation equipment and Labview which is a graphical programming language. Different experiments were conducted on the model. During the experiments, heaters and fan placing which normally placed on the HATT have been controlled. Results have showed that during the initial heating, when HATT was used the quantity of electricity consumption has decreased to 0,06kWh while 0,156 kWh electricity is being consumed when HATT was not utilized. After the model has reached the normal temperature, in another experiment which the temperature is kept constant, while 0,06 kWh electricity has been used by heaters without using HATT, the quantity of electric energy that only the fan consumes has been 0,0085 kWh when HATT was used. As a result, it has been provided 7,06 times electricity saving in the experiment which the temperature was kept constant and a nearly 2,6 times electricity saving in the initial heating experiment. So, not only a big quantity of electricity was saved but also both disturbing temperature in the upper section was decreased to the normal level and the cold section in the downstairs was heated quickly.Key Words: Temperature Measurement and Control, Heating Problem, Labview, PIC, Hot Air Transfer Tunnel