Endüstriyel Yalıtım

Sanayideki toplam enerji tasarruf potansiyelinin %27 olduğu ve kullanılan toplam yıllık 33 MTEP enerjinin 21 MTEP’lik (%65’lik bölümü) kısmının demir çelik, çimento, cam, petrokimya ve petrol sektörlerinde tüketildiği göz önüne alındığında bu sektörlerde yapılacak tasarruf miktarlarının birinci derecede önem taşıdığı söylenebilir.

Enerji Verimliliğinde Türkiye’deki Mevcut Durum

Yapılmış olan çeşitli analizler ve karşılaştırma çalışmaları ülkemizdeki üretim ve hizmet sektöründeki ekonomik faaliyetler ve yaşam standardı için harcanan enerjinin azaltılabilmesinde ciddi boyutta potansiyelin varlığını teyid etmektedir.

Enerji Verimliliği Kanunu içinde bir hedef belirlenmemişse de gerekçe notunda Kanun’un etkin hale gelmesi ile 2020 yılındaki beklenen birincil enerji tüketimi olan 222 MTEP’in % 15 altında (33 MTEP) bir enerji tüketimi gerçekleşebileceği belirtilmektedir ki bu değer bugün tüm sanayi sektörümüzün tükettiği enerjiden büyüktür. Aynı şekilde, ETKB tarafından enerji tahmini ve CO2 üretimine etkisini incelemek amacıyla yapılmış senaryo çalışmasında incelenen seçeneklerden birisi de Talep Tarafı Yönetimi Senaryosudur. Bu senaryoda enerji tasarrufu ve talep yönetimi politikaları uygulandığında sadece elektrik tüketiminin 2020 itibarıyla konutlarda 20 TWh ve sanayide 34 TWh azaltılabileceği hesaplanmıştır.

Yalıtım

Yalıtım, herhangi bir yalıtım malzemesi kullanılarak, ortamdan dışarı veya dışardan ortama olan enerji akışının indirgenmesidir.

Yalıtım malzemelerinin (yalıtkan) çeşitli tipleri vardır

* Isı akışını indirgemek için, ısıl (termal) yalıtkanlar.
* Elektrik akışını önlemek için, elektrik yalıtkanlar.
* Ses dalgalarını indirgemek için, akustik yalıtkanlar.

Bir malzeme her anlamda yalıtkan olmayabilir. Örneğin, elmas mükemmel bir elektrik yalıtkanı iken, çok kötü bir ısı yalıtkanıdır. Sentetik haldeki saf elmas, ısıyı bakırdan daha iyi iletir ve oda sıcaklığında bilinen en iyi ısıl iletkenlik katsayısına sahip katı malzemelerden biridir. Yani oda sıcaklığında bilinen en kötü yalıtkanlardan biridir.

Isı, doğal olarak yüksek sıcaklıktan, düşük sıcaklığa doğru akar ve direncin en az olduğu yol boyunca en fazla ısı akışı oluşur. Yüksek sıcaklık bölgesinin yanından, düşük sıcaklık bölgesine bir sıcaklık gradyeni oluşur. Isıl yalıtım, sıcaklık gradyeni içinden olan ısı akışını düşürerek, sıcaklık gradyenini korur.

Isı aktarımı, sıcaklıkları farklı iki veya daha fazla nesne arasında iletim, taşınım ya da ışınım yoluyla (veya bu yolların birbiri ile olan birleşimleri yoluyla) gerçekleşen enerji aktarımının incelenmesidir. Bu transferin matematiksel olarak modellenmesi ısı aktarımı dersinin temel konusunu oluşturur. Termodinamik, akışkanlar mekaniği ve malzeme ile ilişkilidir.

* Taşınımla Isı Aktarımı temel olarak moleküllerin kitleler halinde hareketinden kaynaklanır. İki farklı sıcaklıktaki yüzey arasında hareket halindeki akışkan bu hareketi sırasında ısı taşınımını sağlar.
* İletimle Isı Aktarımı ise durgun bir ortamda gerçekleşir, birbirleriyle temas halindeki moleküllerin kafes yapısındaki titreşimler sayesinde ısı bir sonraki moleküle taşınır.
* Işınımla Isı Aktarımında ise ısı aktarımı için bir ortama gerek duyulmaz. Birbirini gören yüzeyler arasında sıcaklık farkı olduğu sürece ışınımla ısı aktarımı olduğunu söylemek mümkündür.

Isı Aktarımı Türleri

* İletim, madde veya cismin bir tarafından diğer tarafına ısının iletilmesi ile oluşan ısı transferinin bir çeşididir. Isı aktarımı daima yüksek sıcaklıktan, düşük sıcaklığa doğrudur. Yoğun maddeler genelde iyi iletkendirler; örneğin metaller çok iyi iletkenlerdir.
* Taşınım, katı yüzey ile akışkan arasında gerçekleşen ısı aktarımının bir çeşididir. Akışkan içindeki akımlar aracılığı ile ısı aktarılır. Akışkan içindeki veya akışkanla sınır yüzey arasındaki sıcaklık farklarından ve bu farkın yoğunluk üzerinde oluşturduğu etkiden doğabilmektedir.
* Işınım yolu ile ısı aktarımı, fotonlar (elektromanyetik ışınım) yolu ile olan ısı aktarımıdır.

Isı Transferi ve Yalıtım

Isı transferi üç yolla olur

* Kondüksiyon ya da iletim , madde veya cismin bir tarafından diğer tarafına ısının iletilmesi ile oluşan ısı transferinin bir çeşididir. Isı transferi daima yüksek sıcaklıktan, düşük sıcaklığa doğrudur. Yoğun maddeler genelde iyi iletkendirler; örneğin metaller çok iyi iletkenlerdir.
* Konveksiyon ya da taşınım, katı yüzey ile akışkan arasında gerçekleşen ısı transferinin bir çeşididir. Akışkan içindeki akımlar vasıtası ile ısı transfer edilir. Akışkan içindeki veya akışkanla sınır yüzey arasındaki sıcaklık farklarından ve bu farkın yoğunluk üzerinde oluşturduğu etkiden doğabilmektedir.
* Işınım yolu ile ısı transferi, fotonlar (elektromanyetik radyasyon) yolu ile olan ısı transferidir.

Yalıtkanlar, bu ısı transfer yöntemlerindeki ısı akışlarının düşürülmesi ile yalıtım sağlar. Örneğin; ince bir köpük (strafor) tabakası konveksiyon ve kondüksiyon ile olan ısı geçişini düşürür. Yansıtıcı bir metalik film veya beyaz boya ısıl yayınımı düşürür. Bazı malzemeler bir ısı transfer yöntemi için iyi bir yalıtkandır, fakat diğeri için kötü olabilir. Örneğin, metal bir tabaka ışınım için iyi bir yalıtkandır, fakat iletim için çok kötü bir yalıtkandır.

Yalıtım İhtiyacının Nedenleri

Çoğu ülkede, ısıtma ve soğutma işi için oldukça büyük miktarda enerji yani para harcanmaktadır.

* Enerji verimi artacak ve parasal olarak tasarruf sağlanacaktır.
* Yalıtımın korunması için, ekstra bir güç ve maliyete gerek yoktur, kalıcıdır ve genelde bakım gerektirmez.
* Konforu arttırır. Bina boyunca, sıcaklık dağılımı daha homojen olur.
* Yalıtım, dışardan gelen gürültüyü emdiği için, ses yalıtımı da sağlar.
* Genel bir kazanç olarak da, yalıtım sayesinde ısınma amacı ile yakılan yakıttan çevreye zararlı olan atık gaz geçişi azalmış olur.